Thời gian gần đây vật liệu nanocomposit Fe3O4/Ag được quan tâm nghiên cứu rất mạnh mẽ theo định hướng ứng dụng làm chất kháng khuẩn. Năm 2007, Gong và cộng sự đã cơng bố kết quả nghiên cứu chế tạo hạt nanocomposit Fe3O4/Ag bằng phương pháp mixel đảo, hạt cĩ đường kính khoảng 60 ± 20 nm. Vật liệu tổ hợp vẫn giữ được khả năng kháng khuẩn của nano bạc với E.coli (vi khuẩn gram âm), S.epidermidis (vi khuẩn gram dương) và vi nấm B.subtilis [72].
Nhĩm tác giả Bhupendra năm 2009 đã chế tạo nanocomposit Fe3O4/Ag cấu trúc lõi-vỏ bằng phương pháp phân hủy nhiệt. Vật liệu cĩ khả năng ức chế vi khuẩn cả gram âm (Escherichia coli, Proteus vulgaris) và gram dương (Bacillus megaterium, Staphylococcus aureus), tuy nhiên hoạt tính với khuẩn gram âm mạnh hơn. Cấu trúc nano dạng lõi-vỏ Fe3O4-Ag tạo ưu thế ổn định cho dung dịch huyền phù và làm tăng khả năng khử khuẩn cho vật liệu, đồng thời việc tách loại vật liệu sau khi xử lý nước cũng được thực hiện dễ dàng bằng cách sử dụng từ trường ngồi [73].
Năm 2011, Prucek và cộng sự đã tổng hợp vật liệu nanocomposit Fe3O4/Ag bằng phương pháp khử hĩa học bởi maltozơ, sử dụng polyacrylat với vai trị chất phân tán các hạt nano Fe3O4 và bạc. Vật liệu cĩ cấu trúc dạng lõi-vỏ, cĩ hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm cao, nồng độ ức chế tối thiểu – MIC đối với mười chủng vi khuẩn thử nghiệm đạt tử 15,6 mg/L đến 125 mg/L, với bốn lồi nấm
candida trong khoảng từ 1,9 mg/L đến 31,3 mg/L [74].
Gần đây, Ghaseminezhad và cộng sự đã nghiên cứu tổng hợp nanocomposit Ag/ Fe3O4 sử dụng tinh bột, vừa cĩ tác dụng ổn định hạt Fe3O4 nano, vừa là nhân khử ion bạc trong mơi trường kiềm [75]. Vật liệu tổng hợp được cĩ tính kháng khuẩn mạnh với Escherichia coli, tuy nhiên từ tính khá yếu (hình 1.5)
Hình 1.5: (a) Giản đồ XRD và (b) đường cong từ hĩa của Fe3O4, Ag và nanocomposit Ag/Fe3O4 [75].
Mới đây các nhà khoa học trong nước đã cơng bố các kết quả rất đáng chú ý về vật liệu nanocomposit Fe3O4/Ag. Năm 2015, nhĩm nghiên cứu của GS. Trần Đại Lâm đã cơng bố các kết quả nghiên cứu tổng hợp nanocomposit Fe3O4/Ag sử dụng CS làm tác nhân ổn định vật liệu [76]. Trong nghiên cứu này, hạt sắt từ nano được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa từ FeCl3, FeCl2 trong dung dịch NH4OH. Kết tủa đen Fe3O4 sau đĩ được phân tán trong dung dịch CS hịa tan trong axit acetic 1%, tiếp tục cho dung dịch AgNO3 vào sau đĩ cho dung dịch NaBH4 để khử ion Ag+. Vật liệu nanocomposit Fe3O4/Ag-CS thu được cĩ từ độ bão hịa cao (67 emu/g) và hoạt tính kháng khuẩn mạnh đối với vi khuẩn gram (-) Pseudomonas aeruginosa (hình 1.6). Mặt khác, kết quả khảo sát hiệu ứng từ/nhiệt rất khả quan cũng chứng tỏ rằng vật liệu Fe3O4/Ag-CS cĩ thể phát triển ứng dụng trong điều trị tăng thân nhiệt cục bộ, diệt các tế bào ung thư.
Hình 1.6: Kết quả xác định vịng vơ khuẩn của các mẫu Fe3O4/Ag-CS (1), Fe3O4 (2) và nanocomposit Ag -CS (3) đối với P.aeruginosa [76].
Trong một nghiên cứu khác, TS. Lê Anh Tuấn và cộng sự đã tổng hợp hạt lai Fe3O4-Ag bằng phương pháp đồng kết tủa cải tiến và phương pháp quang hĩa học. Nano tinh thể Ag được hình thành và phát triển trên bề mặt hạt Fe3O4, sử dụng axit oleic làm chất ổn định và glucose làm tác nhân khử [77]. Vật liệu lai Fe3O4-Ag được khảo sát khả năng kháng khuẩn gram (-) Staphylococcus aureus, là loại khuẩn kháng kháng sinh metixilin. Quy trình tổng hợp hạt lai Fe3O4-Ag khá phức tạp: Hạt nano Fe3O4 được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa. Hạt nano Ag được tổng hợp theo phương pháp Tollens: đầu tiên cho NaOH vào dung dịch AgNO3 thu được kết tủa Ag2O, sau đĩ hịa tan kết tủa trong dung dịch NH4OH, thu được phức [Ag(NH3)2]+. Tiếp theo, cho axit oleic vào để ổn định hệ phức bạc. Để thu được hạt lai Fe3O4-Ag, Fe3O4 trước tiên được phân tán trong dung dịch cĩ chứa axit oleic. Sau đĩ cho dung dịch phức [Ag(NH3)2]+ vào và chiếu bức xạ UV trong 12 giờ. Hoạt tính kháng khuẩn Staphylococcus aureus kháng kháng sinh metixilin (MRSA) được đánh giá bằng phương pháp xác định vịng vơ khuẩn trên đĩa thạch. Kết quả cho thấy mẫu Fe3O4 nano khơng thể hiện hoạt tính ức chế vi khuẩn MRSA, trong khi mẫu Ag nano cĩ khả năng khử khuẩn rất tốt, đường kính vịng vơ khuẩn tăng lên khi nồng độ Ag nano tăng từ ∼10 µg/mL tới ∼50 µg/mL. Mẫu hạt lai Fe3O4 –Ag cũng thể hiện hoạt tính tương tự hạt Ag nano (hình 1.7).
Hình 1.7: Hoạt tính kháng khuẩn MRSA của Ag nano (a), Fe3O4 và nanocomposit Fe3O4 –Ag (b) [77].