6. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
3.4.MẶT TRÁI CỦA CÔNG NGHỆ NANO TRON GY SINH HỌC
Công nghệ nano là lĩnh vực công nghệ mới, được ứng dụng khá thành công trong y dược thời gian qua và hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai. Tuy vậy, các nhà chuyên môn cũng có những cảnh báo về mặt trái của việc ứng dụng công nghệ này.
Một vài kết quả nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng các hạt nano sắt (Fe) và các ống nano ngắn có thể gây ra những rủi ro cho sức khỏe của con người và động vật. Các hạt nano ôxit sắt (Fe3O4) là một ứng cử viên quan trọng cho ứng dụng dẫn thuốc và diệt các tế bào, các u ác tính. Do sắt là một thành phần căn bản trong tế bào động vật có vú (ví dụ Fe trong tế bào hồng cầu) nên người ta vẫn cho rằng các hạt nano có chứa Fe hoàn toàn vô hại cho sinh vật.
Hình 3.20. Hình ảnh các hạt nano Fe3O4 [32].
Tuy nhiên mới đây, một nhóm nghiên cứu đứng đầu là Sungho Jin, cùng các cộng sự ở Đại học California, San Diego đã quan sát thấy hiệu ứng độc xuất hiện trong các tế bào thần kinh được bao phủ bởi các hạt nano sắt từ. Khi đặt các hạt nano vào các tế bào, nhiều tế bào đã bị chết còn một số khác thì bị suy giảm khả năng sinh sản ra các neuron thần kinh - tế bào cực kỳ cần thiết cho việc truyền dẫn các tín hiệu thần kinh (hình 3.21).
Hình 3.21. Hình chụp các tế bào thần kinh PC12 bị bao phủ bởi các hạt nano oxit sắt (Kết quả của nhóm ở Đại học California, San Diego) [32].
GVHD: ThS. DƯƠNG QUỐC CHÁNH TÍN 52 SVTH: VÕ THỊ MỸ XUYÊN
Nhóm thứ hai đứng đầu là Matthew Becker cùng các cộng sự ở Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST, Mỹ) đã phát hiện ra các ống nano đơn vách ngắn hơn 200 nm có thể dễ dàng chui vào các tế bào phổi. Đồng thời với nghiên cứu này, nhóm của Becker (NIST) đã phát hiện ra rằng các tế bào phổi rất dễ dàng hấp thu các ống nanocarbon đơn thường có bao phủ các DNA khi mà kích thước của ống ngắn hơn 200 nm. Tùy thuộc vào nồng độ của vật liệu nano mà các tế bào có thể bị chết hoặc gây ra các hiệu ứng nhiễm độc khác nhau. Trái lại, các ống nano dài hơn 200 nm không thể chui vào tế bào(hình 3.22).
Hình 3.22. Kết quả của nhóm ở NIST đăng trên Advanced Materials: Các ống nanocarbon xuyên qua tế bào phổi người [32].
Mặc dù các kết quả trên vẫn chưa được khoa học xác nhận và chứng thực, còn đang trong quá trình nghiên cứu, nhưng chúng ta cũng không nên bỏ qua các cảnh báo rằng loại vật liệu này không hoàn toàn vô hại như chúng ta nghĩ.
Bên cạnh vấn đề sức khỏe, một số nhà môi trường cũng lo ngại rằng công nghệ sử dụng vật liệu cỡ phân tử này sẽ tạo ra các chất gây ô nhiễm có kích thước siêu nhỏ. Khi chất ô nhiễm loại này ngấm vào máu hoặc nước ngầm thì dù bản thân các hạt nano không gây nguy hiểm, chúng cũng có thể phản ứng với những chất khác có hại. Do đó có thể ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người, môi trường và rất khó kiểm soát. Trong một tương lai gần, với sự đầu tư sáng suốt và có trách nhiệm của chính phủ tại các nước tiên tiến trong việc nghiên cứu độc tính nano, bóng dáng tử thần của vật liệu nano sẽ dần dần sáng tỏ [27].
Tóm lại, để hạt nano từ tính có thể phát huy mọi tiềm năng ứng dụng mà vẫn đảm bảo được sức khỏe của con người thì việc sản xuất hạt nano trong tương lai cần được nghiên cứu kỹ, xét về mọi mặt ảnh hưởng của chúng đối với môi trường và sức khỏe.
GVHD: ThS. DƯƠNG QUỐC CHÁNH TÍN 53 SVTH: VÕ THỊ MỸ XUYÊN
PHẦN KẾT LUẬN
Sau quá trình tìm hiểu về đề tài, đặc biệt là khi đi sâu vào tìm hiểu hạt nano từ Fe3O4, em đã có cái nhìn khái quát về khoa học - công nghệ nano nói chung cũng như là hạt nano oxit sắt từ nói riêng. Đến bây giờ, khi đã hoàn thành luận văn này, em cảm thấy rất yêu thích công nghệ nano và vật liệu nano từ. Bởi vì chúng mang đến cho bản thân em một cái nhìn mới mẻ về thế giới vật chất, nó không đứng yên bất động như ta nghĩ mà ngược lại rất linh động biến hóa.
Công nghệ nano liên quan đến việc lợi dụng những hiện tượng ở kích thước nanomet để thiết kế vật liệu và vật chất với những chức năng đặc biệt từ thang nguyên tử, phân tử. Đề tài đã tổng hợp đầy đủ các phương pháp chế tạo hạt nano từ phổ biến nhất và phân tích cụ thể các ưu nhược điểm của từng phương pháp.
Sản phẩm tạo thành được sử dụng vào trong các ứng dụng y sinh học bằng cách điều khiển bằng một từ trường ngoài, các hạt nano sắt từ trở thành những robot mini đến chăm sóc sức khỏe và điều trị bệnh ngay trong từng mao mạch, tế bào của cơ thể chúng ta. Hạt nano oxit sắt từ Fe3O4 tỏ ra rất có ích với con người từ những ứng dụng in-vitro cho đến các ứng dụng in-vivo, nó xóa đi nỗi ám ảnh về sự đau đớn, suy nhược cơ thể do những căn bệnh quái ác như ung thư gây ra hay tình trạng ô nhiễm nguồn nước khiến nước sạch ngày một khan hiếm trên Trái đất. Tuy vậy, bên cạnh những mặt lợi thì hạt nano từ tính cũng ẩn chứa không ít các mối hiểm họa, ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường của chúng ta được giới chuyên môn cảnh báo. Hạt nano oxit sắt từ Fe3O4 cũng giống như một con dao hai lưỡi, nếu không cẩn trọng trong nghiên cứu và sử dụng, con người sẽ tự hủy hoại cuộc sống của chính mình.
Đề tài đã trình bày khá đầy đủ các khía cạnh của hạt nano từ mà cụ thể là về tính chất, cách chế tạo và ứng dụng của hạt nano oxit sắt từ Fe3O4, cho thấy một cái nhìn khách quan và bao quát hơn đối với loại vật liệu mới này: vì đã không quá ưu ái hay khắc khe với những gì mà nó đã và đang thể hiện, hoàn thành được các mục đích mà đề tài đặt ra. Do những hạn chế về kiến thức chuyên ngành nên đề tài của em chỉ dừng lại ở mức độ tìm hiểu. Với em, đây là một đề tài hay và có tính ứng dụng thực tiễn rất cao. Hy vọng tài liệu này có thể giúp ích cho các sinh viên chuyên ngành vật lý và y khoa trong công việc học tập và nghiên cứu. Đồng thời, trải qua quá trình thực hiện khóa luận này, hình thành trong em một niềm say mê nghiên cứu khoa học và thái độ học tập, làm việc chín chắn hơn.
Sau khi đã hoàn thành đề tài này, em sẽ vận dụng những kiến thức tìm hiểu được về công nghệ nano và hạt nano sắt từ để phục vụ vào công việc học tập và giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm mà em đã tích lũy được cho học sinh của mình. Trong tương lai nếu có điều kiện học lên cao, em hy vọng có thể tiếp tục nghiên cứu và chế tạo ra hạt nano oxit sắt từ bao bọc trong tiểu cầu, có thể ứng dụng một cách tốt nhất vào trong đời sống của con người.
GVHD: ThS. DƯƠNG QUỐC CHÁNH TÍN 54 SVTH: VÕ THỊ MỸ XUYÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lê Khắc Bình, Nguyễn Nhật Khanh (2006), Vật lý chất rắn, NXB ĐHQG TPHCM. [2] Nguyễn Hữu Đức (2008), Vật liệu từ cấu trúc nanô và điện tử học Spin, NXB ĐHQG Hà Nội.
[3] Nguyễn Phú Thuỳ (2003), Vật lý các hiện tượng từ, NXB ĐHQG Hà Nội.
[4] J. S. Murday, The Coming Revolution: Science and technology of Nanoscale structure, The AMPTIAC Newsletter, Spring, 66 (2002), 5-12
[5] K. Wormuth, 2001 J. Colloid Interface Sci. 241 366
[6] R.S. Tebble, D.J. Craik (1969), Magnetic Materials, John Wiley and Sons Ltd. [7] Patricia Berger, Journal of Chemical Education, Vol. 76, No. 07, July (1999). [8] Messing G L, Zhang S and Jayanthi G V 1993 J. Am. Ceram. Soc. 76 2707 [9] Tartaj P, Gonzalez-Carreno T and Serna C J 2001 Adv. Mater. 13 1620. [10] http://vietsciences.free.fr/giaokhoa/vatly/vatlyluongtu/chlt-vatlieunano.htm [11]http://luanvan.co/luan-van/che-tao-hat-nano-fe3o4-va-khao-sat-mot-so-tinh-chat-dac- trung-362/ [12] http://www.baodaklak.vn/channel/3489/201108/Cong-nghe-Nano-cong-nghe-than- thien-voi-moi-truong-2089961/ [13] http://hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-hien-dai/vat-lieu-moi/2-hat-nano- kimloai.html [14] http://www.sem.com/analytic/sem.htm [15] http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%B4ng_ngh%E1%BB%87_nano [16] http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%C3%B4men_t%E1%BB%AB [17] http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%C6%A1n_%C4%91%C3%B4men [18] http://khoahoc.tv/congnghemoi/phat-minh/the-gioi/16128 [19] http://vi.wikipedia.org/wiki/Nghi%E1%BB%81n_bi_%C4%91%E1%BB% [20] http://123doc.org/document/199386-nghien-cuu-phuong-phap-an-mon-laser-de-che- tao-cac-hat-nano-kim-loai.htm [21] http://user.hus.edu.vn/nguyenhoanghai/che-tao-hat-nano-o-xit-sat [22] http://vatlynano.org/index.php?threads/c%C3%B4ng-ngh%E1%BB%87-nano [23] http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Ch%E1%BA% [24] http://nld.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-virus-bang-nano-tu-217808.htm [25]http://khoahoc.tv/doisong/yhoc/suc-khoe/57377_tai-tao-xuong-bang-cac-hat-nano-tu- tinh.aspx [26] http://ww.scribd.com/doc/28307436/gi%E1%BB%9Bi-thi%E1%BB87u [27] http://www.diendan.org/khoa-hoc-ky-thuat/nano-trong-y-hoc [28] http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-hat-nano-tu-tinh-fe3o4-tinh-chat-va-ung-dung- de-danh-dau-te-bao-va-xu-li-nuoc-bi-nhiem-ban-53657/
GVHD: ThS. DƯƠNG QUỐC CHÁNH TÍN 55 SVTH: VÕ THỊ MỸ XUYÊN [29]http://vi.wikipedia.org/wiki/V%E1%BA%ADt_li%E1%BB%87u_t%E1%BB%AB_ m%E1%BB%81m [30]http://vi.wikipedia.org/wiki/V%E1%BA%ADt_li%E1%BB%87u_t%E1%BB%AB_c%E1% BB%A9ng [31]http://bka.vn/forum/threads/cong-nghe-nano-va-nhung-ung-dung-trong-thuc- tien.67388/ [32] http://khoahoc.tv/doisong/ung-dung/14136_doc-tinh-trong-hai-loai-vat-lieu-nano- pho-thong.aspx [33] http://tailieu.vn/doc/bai-giang-vat-lieu-cau-truc-nano-nguyen-anh-tuan-1635301.htm [34] http://vi.scribd/doc/256735665/Sơ-lược-về-từ-học-và-vật-liệu-từ.htm [35] http://123doc.org/document/2399551-bai-giang-ve-vat-lieu-tu-cau-truc-nano-pgs-ts- tran-hoang-hai.htm