Vi nhũ tương (microemulsion) cũng là một phương pháp được dùng khá phổ biến để tạo hạt nanô. Với nhũ tương “nước - trong - dầu”, các giọt dung dịch nước bị bẫy bởi các phân tử CHHBM trong dầu (các mixen) (hình 12). Đây là một dung dịch ở trạng thái cân bằng nhiệt động trong suốt, đẳng hướng. Do sự giới hạn về không gian của các phân tử CHHBM, sự hình thành, phát triển các hạt nanơ bị hạn chế và tạo nên các hạt nanô rất đồng nhất. Kích thước hạt có thể từ 4 - 12 nm với độ sai khác khoảng 0,2 -0,3 nm.
Hình 12: Hệ nhũ tương nước trong dầu và dầu trong nước
Hình 13: Cơ chế hoạt động của phương pháp vi nhũ tương
pha ngồi: dầu
pha đáu
bệ vi obii
pha nưtìcỉ mi sđi
FBC12L FeGÍ3 chẾT khủrPha nước:
MaOH: NH40H
pha dàn
Sự va chạm
và kct hơip
các bal
hịa irơn hê l vâ. 2
£
Phương pháp hóa siêu âm là các phản ứng hóa học được hỗ trợ bởi sóng siêu âm cũng được dùng để tạo hạt nanơ ơxit sắt. Hóa siêu âm là một chun ngành của hóa học, trong đó, các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của sóng siêu âm như một dạng xúc tác. Sóng siêu âm là sóng dọc, là q trình truyền sự co lại và giãn nở của chất lỏng. Tần số thường sử dụng trong các máy siêu âm là 20 kHz cao hơn ngưỡng nhận biết của tai người (từ vài Hz đến 16 kHz). Hóa siêu âm được ứng dụng để chế tạo rất nhiều loại vật liệu nanô như vật liệu nanô xốp, nanô dạng lồng, hạt nanô, ống nanô. Hạt nanô ôxit sắt và ôxit sắt pha Co và Ni đã được chế tạo bằng phương pháp này. Tuy nhiên các hạt nanơ cần phải có chế độ xử lí nhiệt mới có thể đạt được từ độ bão hòa cao ở nhiệt độ phịng.
Hạt nanơ từ tính dựa trên ơxít sắt đã được chế tạo bằng hóa siêu âm. Đây là phương pháp rất đơn giản để tạo hạt nanơ từ tính với từ độ bão hịa rất cao. Muối iron (II) acetate được cho vào trong nước cất hai lần rồi cho chiếu xạ siêu âm với công suất khoảng 200 W/2 h trong mơi trường bảo vệ. Sóng siêu âm được tác dụng dưới dạng xung để tránh hiện tượng quá nhiệt do siêu âm tạo ra. Khi tác dụng siêu âm, trong dung dịch sẽ xuất hiện các chất có tính khử và tính ơxi hóa như H2, hydrogen peroxide (H202). Các sản phẩm trung gian năng lượng cao có thể là H02 (superoxide), hydro nguyên tử, hydroxyl và điện tử. Các chất này sẽ ơxi hóa muối sắt và biến chúng thành magnetite Fe3ơ4. Sau khi phản ứng xảy ra ta thu được hạt nanơ Fe3ơ4 với từ độ bão hịa có thể đến 80 emu/g, cao gần bằng giá trị của Fe3ơ4 ở dạng khối.
m.5. Phương pháp điện hóa
Phương pháp điện hóa cũng được dùng để chế tạo hạt nanơ ơxit sắt từ tính. Dung dịch điện hóa là dung dịch hữu cơ. Kích thước của hạt nanô từ 3 - 8 nm được điều khiển bằng mật độ dòng điện phân. Sự phân tán của các hạt nanô nhờ vào các CHHBM. Phương pháp này phức tạp và hiệu suất không cao như các phương pháp khác nên ít được nghiên cứu.
IV. l.Trong phân tách và chọn lọc tế bào
Trong y sinh học, người ta thường xuyên phải tách một loại thực thể sinh học nào đó ra khỏi mơi trường của chúng để làm tăng nồng độ khi phân tích hoặc cho các mục đích khác. Phân tách tế bào sử dụng các hạt nanơ từ tính là một trong những phương pháp thường được sử dụng.
Quá trình phân tách được chia làm hai giai đoạn: đánh dấu thực thế sinh học cần nghiên cứu; và tách các thực thể được đánh dấu ra khỏi môi trường bằng từ trường.
Việc đánh dấu được thực hiện thơng qua các hạt nanơ từ tính. Hạt nanơ thường dùng là hạt ôxit sắt. Các hạt này được bao phủ bởi một loại hóa chất có tính tương họp sinh học như là dextran, polyvinyl alcohol (PVA),... Hóa chất bao phủ khơng những có thể tạo liên kết với một vị trí nào đó trên bề mặt tế bào hoặc phân tử mà cịn giúp cho các hạt nanơ phân tán tốt trong dung mơi, tăng tính ổn định của chất lỏng từ.
Quá trình phân tách được thực hiện nhờ một gradient từ trường ngoài. Từ trường ngoài tạo một lực hút các hạt từ tính có mang các tế bào được đánh dấu. Các tế bào không được đánh dấu sẽ không được giữ lại và thốt ra ngồi. Sơ đồ phân tách tế bào đơn giản nhất được trình bày như hình sau:
Hỗn hợp té bào và chất đánh dấu (hạt từ tính bao phủ bởi một lớp hoạt hóa bề mặt) được ưộn với nhau để các liên kết hóa học giữa chất đánh dấu và tế bào xảy ra. Sử dụng một từ trường ngoài là một thanh nam châm vĩnh cửu để tạo ra một gradient từ trường giữ các hạt tế bào được đánh dấu lại
.Một trong những nhược điểm quan trọng nhất của hóa trị liệu đó là tính khơng đặc hiệu. Khi vào trong cơ thể, thuốc chữa bệnh sẽ phân bố không tập trung nên các tế bào mạnh khỏe bị ảnh hưởng do tác dụng phụ của thuốc. Chính vì thế việc dùng các hạt từ tính như là hạt mang thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ thể (thơng thường dùng điều trị các khối u ung thư) đã được nghiên cứu từ những năm 1970, những ứng dụng này được gọi là dẫn truyền thuốc bằng hạt từ tính.
Có hai lợi ích cơ bản là:
(i) Thu hẹp phạm vi phân bố của các thuốc trong cơ thể nên làm giảm tác dựng phụ của thuốc; và
(ii) Giảm lượng thuốc điều trị.
Nghiên cứu dẫn truyền thuốc đã được thử nghiệm rất thành công trên động vật, đặc biệt nhất là dùng để điều trị u não. Việc dẫn truyền thuốc đến các u não rất khó khăn vì thuốc cần phải vượt qua hàng rào ngăn cách giữa não và máu, nhờ có trợ giúp của hạt nanơ từ có kích thước 10-20 nm, việc dẫn truyền thuốc có hiệu quả hơn rất nhiều. Việc áp dụng phương pháp này đối với người tuy đã có một số thành cơng, nhưng cịn rất khiêm tốn.