5. Bố cục đề tài
1.2.4.Ứng dụng của hạt nano oxit sắt từ
Mặc dù hạt nano có diện tích bề mặt tỷ lệ với khối lượng nhưng ổn định là một yêu cầu quan trọng khi chúng tiếp xúc với không khí trong trường hợp của các
hạt kim loại nguyên chất như sắt, coban và niken. Lớp phủ của vật liệu nano bao gồm chất hoạt động bề mặt hoặc polymer, kim loại quý, silic và carbon cho các ứng dụng khác nhau. Kết quả là lớp phủ này không chỉ giúp bảo vệ lõi mà còn được sử dụng bằng cách bổ sung các nhóm chức có khả năng loại bỏ chất gây ô nhiễm trong xử lý nước. Nhìn chung, hạt nano oxit sắt từ có bề mặt được thay đổi với các nhóm carboxyl, hydroxyl và nhóm amino cho các tương tác cụ thể của chúng.
Ví dụ, hạt nano oxit sắt từ có thể giữ được phủ lên bởi chất mang điện tích dương hoặc âm thông qua phản ứng hóa học tại bề mặt để tăng tính ổn định của chúng. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng phương pháp vi nhũ tương tạo ra hạt nano oxit sắt từ với protein là chất hoạt động bề mặt dẫn đến giảm các hạt lơ lửng và loại bỏ hiệu quả hơn 95% kim loại nặng như đồng, cadimi, niken, kẽm, asen và chì trong nước khi sử dụng nhóm chức carboxyl, amin và thiol hoạt hóa hạt nano oxit sắt từ. Do đó, hạt nano oxit sắt có sự tương tác cao và khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm, cụ thể là trong quá trình xử lý nước thải gần đây.
Ngoài ra, trong y sinh, hạt nano oxit sắt từ được sử dụng khi người ta cần phải tách một loại tế bào đặc biệt nào đó ra khỏi các tế bào khác hoặc dùng để làm chất mang đưa thuốc đến vị trí cần thiết để điều trị bệnh.
Ví dụ, khi cần tách các tế bào, quá trình này gồm hai giai đoạn: đánh dấu cho tế bào (labelling) bằng các hạt nano oxit sắt từ; và tách các tế bào được đánh dấu bằng các dụng cụ phân tách. Các hạt nano oxit sắt từ được phủ bởi một loại hóa chất, thường được dùng là chất hoạt hóa bề mặt (surfactant) để làm tăng độ tương tác sinh học và làm tăng khả năng ổn định trong dung dịch của hạt nano. Cơ chế đánh dấu tế bào giống như cơ chế mà các kháng thể nhận ra các kháng nguyên trong cơ thể. Ví dụ nếu ta phủ một lớp hóa chất miễn dịch đặc hiệu bên ngoài hạt nano thì chúng có thể bám vào các tế bào máu, các tế bào ung thư, vi khuẩn hoặc các thể golgi. Để tách các tế bào được đánh dấu, người ta dùng một dụng cụ tạo ra gradient từ trường. Chẳng hạn bằng cách đặt một thanh nam châm để hút các hạt nano oxit sắt từ đang liên kết với các tế bào và bằng cách đó, các tế bào được tách khỏi các tế bào khác không được đánh dấu[16].