Như trong phần 2.1 đó trỡnh bày, để cú thể sử dụng cỏc hạt nano silica trong cỏc ứng dụng phõn tớch sinh học, hạt nano cần được chức năng húa bề mặt. Cỏc hạt nano silica chứa tõm màu FITC chế tạo theo phương Stober cú nhúm chức -OH, sau đú được chức năng húa bề mặt hạt bằng cỏc nhúm chức năng -NH2 hoặc -COOH. Cỏc thớ nghiệm chức năng húa đều làm trờn mẫu ST1000.
a) Chức năng húa bề mặt hạt nano bằng nhúm chức NH2
Precursor APTES được sử dụng để tạo nhúm chức năng -NH2 trờn bề mặt cỏc hạt SiO2@FITC bằng cỏch cho APTES trựng hợp lờn trờn bề mặt cỏc hạt SiO2@FITC.
Thớ nghiệm: Lấy 5 ml SiO2@FITC cho vào 4 àl APTES. Sau đú bổ sung 10 àl NH4OH và khuấy từ trong 12 giờ. Dung dịch được rửa bằng ly tõm 4 lần với ethanol, phõn tỏn lại trong Tris, pH = 8,4 và trong nước.
Hỡnh 2.15. Phản ứng tạo nhúm chức NH2 trờn bề mặt hạt nano b) Khử nhúm OH trờn bề mặt hạt nano silica với cỏc nhúm chức NH2 và OH
Tương tự như trong phần 2.1.1.1, sau khi tạo nhúm chức -NH2 bằng precursor APTES, Trimethylsilyl chloride ((CH3)3–Si–Cl) được sử dụng để loại bỏ cỏc nhúm -OH trờn bề mặt hạt nano.
Thớ nghiệm: Sau khi chế tạo được hạt silica nhúm chức -NH2, mẫu sẽ được phản ứng với Trimethylsilyl chloride ((CH3)3–Si–Cl) (chất dập tắt -OH - DTOH), phản ứng sẽ xảy ra như trờn Hỡnh 2.3. Sau khi cho chất DTOH, dung dịch được khuấy từ trong 12 giờ. Rửa ly tõm 3 lần bằng ethanol. Mẫu sau đú được phõn tỏn trong nước và Tris. Để xỏc định lượng chất DTOH đủ để loại bỏ hết nhúm -OH, một dóy mẫu với cỏc lượng khỏc nhau theo tỷ lệ mol DTOH:APTES là 1:1, 3:1 và 5:1 đó được chế tạo.
c) Chức năng húa bề mặt hạt nano bằng nhúm chức COOH
Precursor Disodium 3-[dihydroxy(oxido)silyl]propanoate (C3H6Na2O5Si- DDOS) được sử dụng để tạo nhúm chứ năng -COOH bằng cỏch cho Disodium 3- [dihydroxy(oxido)silyl]propanoate trựng hợp lờn trờn bề mặt cỏc hạt SiO2@FITC. Cấu trỳc húa học và phản ứng tạo nhúm -COOH trờn bề mặt trỡnh bày trờn Hỡnh 2.16.
Hỡnh 2.16. Cấu trỳc húa học của Disodium 3-[dihydroxy(oxido)silyl]propanoate (a) và
phản ứng tạo nhúm chức COOH trờn bề mặt hạt nano (b)
Si OH OH NH2 O Si OC2H5 (CH2)3 OC2H5 C2H5OH + + Si OH OH OH NH2 Si (CH2)3 OC2H OC2H OC2H + Si O O O COONa NaO Si O (CH2)2 O Si O O COON O Si O (CH2)2 O NaO + a) b)
Thớ nghiệm: Lấy 5 ml SiO2@FITC cho vào C3H6Na2O5Si. Sau đú bổ sung 10àl NH4OH và khuấy từ trong 12 giờ. Để khảo sỏt lượng C3H6Na2O5Si đủ để chức năng húa hạt và bọc kớn hạt, một dóy mẫu được chế tạo với lượng C3H6Na2O5Si thay đổi với cỏc giỏ trị là 4, 8, 12 àl.