1.3. Tổng quan về hạt nano bạc
1.3.5. Các phương pháp tạo hạt nano bạc
Phương pháp này sử dụng chùm tia laze với bước sóng ngắn bắn lên vật liệu khối đặt trong dung dịch có chứa chất hoạt hóa bề mặt. Các hạt nano được tạo thành với kích thước khoảng 10 nm và được bao phủ bởi chất hoạt hóa bề mặt.
1.3.5.2. Phương pháp khử hóa học
Phương pháp này sử dụng các tác nhân hóa học để khử ion kim loại thành kim loại. Để các hạt phân tán tốt trong dung môi mà không bị kết tụ thành đám, người ta sử dụng phương pháp tĩnh điện để làm cho bề mặt các hạt nano có cùng điện tích và đẩy nhau hoặc dùng phương pháp bao bọc bằng chất hoạt hóa bề mặt. Các hạt nano tạo thành bằng phương pháp này có kích thước từ 10 nm đến 100 nm.
1.3.5.3. Phương pháp khử vật lý
Phương khử vật lí dùng các tác nhân vật lí như điện tử, sóng điện từ năng lượng cao như tia gamm, tia tử ngoại, tia laser khử ion kim loại thành kim loại. Dưới tác dụng của các tác nhân vật lí, có nhiều quá trình biến đổi của dung môi và các phụ gia trong dung môi để sinh ra các gốc hóa học có tác dụng khử ion thành kim loại.
1.3.5.4. Phương pháp khử hóa lý
Đây là phương pháp trung gian giữa hóa học và vật lí, nguyên lí là dùng phương pháp điện phân kết hợp với siêu âm để tạo hạt nano, trong khi đó phương pháp điện phân thông thường chỉ có thể tạo được màng mỏng kim loại. Trước khi xảy ra sự hình thành màng, các nguyên tử kim loại sau khi được điện hóa sẽ tạo các hạt nano bàm lên điện cực âm lúc này người ta tác dụng một xung siêu âm đồng bộ với xung điện phân thì hạt nano kim loại sẽ rời khỏi điện cực và đi vào dung dịch.
17 1.3.5.5. Phương pháp khử sinh học
Trong phương pháp này người ta dùng vi khuẩn là tác nhân khử ion kim loại, vi khuẩn MKY3 được cấy vào trong dung dịch có chứa ion bạc để thu được hạt nano bạc.
Phương pháp này đơn giản, thân thiện với môi trường và có thể tạo hạt với số lượng lớn.
1.3.5.6. Phương pháp tổng hợp AgNP
Việc tổng hợp AgNP rất được các nhà nghiên cứu quan tâm do phạm vi ứng dụng rộng của nó trong đời sống, AgNP có triển vọng được xem như kháng sinh và nó có thể được khuyến cáo thay thế các kháng sinh thông thường (I Sondi và BS Sondi, 2004).
Để bạc có bất kỳ đặc tính kháng khuẩn nào, nó phải ở dạng ion hóa, bản chất của việc tổng hợp AgNP là sử dụng các tác nhân khử, khử ion Ag+ thành Ag0. Cả AgNP và ion bạc có thể thay đổi cấu trúc ba chiều của protein bằng cách can thiệp vào liên kết disulphide và ngăn chặn các hoạt động chức năng của vi sinh vật (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016).
Hoạt động kháng nấm của AgNP chưa được hiểu rõ, tuy nhiên một vài nghiên cứu nói rằng AgNP có thể tiêu diệt bào tử nấm bằng cách phá hủy màng tế bào, trong khi các nghiên cứu khác chỉ ra rằng chúng có thể gây chết tế bào bằng cách tương tác với các hợp chất phospho, lưu huỳnh và làm hư hại DNA và protein nội bào (C Krishnaraj và Cộng sự, 2012).
Các phương pháp hóa học và vật lý như kết tủa hóa học, thủy nhiệt, lò vi sóng, lắng đọng hơi hóa học sử dụng dung môi và hóa chất độc hại khá đắt tiền và gây ảnh hưởng đến môi trường. Cho nên hiện nay người ta thường sử dụng các phương pháp sinh học (sử dụng vi sinh vật (Kharwa RN và Gange AC Verma VC, 2010), enzyme, thực vật (hay dịch chiết thực vật) để tổng hợp hay còn gọi là tổng hợp xanh.
18
Hình 1.6. Tổng hợp xanh AgNP từ dịch chiết thực vật (Shakeel Ahmed và Cộng sự, 2016)
Tổng hợp AgNP có kích thước 10 – 35 nm dựa trên việc khử dung dịch bạc nitrate bằng dịch chiết của lá Azadirachta indica cũng đã được thực hiện.
Dịch chiết Boerhaavia diffusa được sử dụng làm tác nhân khử cho sự tổng hợp xanh của AgNP qua phân tích XRD và TEM cho thấy kích thước hạt trung bình là 25 nm, AgNP có cấu trúc hình khối trung tâm với hình cầu. Các hạt nano này đã được kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn chống lại P. fluorescens, A. hydrophila và F. branchiophilum và chứng tỏ độ nhạy cao nhất đối với F. branchiophilum.
1.3.5.7. Tổng hợp AgNP từ lá nha đam
Lá nha đam là nguồn nguyên liệu sẵn có, thực hiện đơn giản, hiệu quả, chi phí thấp và an toàn với môi trường, vì thế nha đam được chọn để tổng hợp AgNP do sự có mặt của các chất phytochemical tự nhiên cung cấp năng lượng tự nhiên và là tác nhân khử. Ngoài ra lignin, hemicellulose, pectin trong lá nha đam có thể được sử dụng để khử các ion bạc, bên cạnh đó gel màu xanh gần vỏ chứa aloin, chất này là chất ổn định chính ( L và Durairaj Sadhasivam, JR, 2014).
19
AgNP có ảnh hưởng đáng kể đến vi khuẩn gram âm (E. coli) và vi khuẩn gram dương (S. aureus) ở nồng độ 3,5 mg/ ml nhưng nó lại không có tác dụng kháng nấm C.
albican, Pencillium spp và A. niger.
Gel nha đam tạo AgPN có kích thước 15 nm, ở nồng độ 250 μl cho vùng ức chế E. coli, P. aeruginosa, B. subtilisand và S. pneumoniae cao hơn khi ủ 18 giờ, phổ hấp thụ tia cực tím có đỉnh hấp thụ ở 410 nm. Tỷ lệ tán huyết (9,67%) tương đối thấp so với các phương pháp khác cho nên AgNP này có độc tính thấp đối với tế bào người. Do đó việc tổng hợp các hạt nano bạc từ cây nha đam là rất phù hợp đồng thời có sự ổn định mà không cần thêm bất kỳ hợp chất hóa học nào ( L và Durairaj Sadhasivam, JR, 2014).
Dịch chiết nha đam được trộn với dung dịch AgNO3 tỷ lệ 1: 9 tạo AgNP hấp thụ mạnh nhất ở bước sóng 400 nm tương ứng với cộng hưởng plasmon bề mặt, kích thước trung bình là 70 nm. Các hạt không đồng nhất về hình dạng ví dụ như hình chữ nhật, hình tam giác và hình cầu phân bố đồng đều. Đồng thời AgNP có hoạt tính kháng Aspergillus sp. cao hơn Rhizopus sp ở nồng độ rất thấp và hoạt động diệt nấm phụ thuộc vào loài nấm được thử nghiệm.Các kết quả của nghiên cứu FT-IR cho thấy sự tham gia của các nhóm hydroxyl, carboxyl và amine chức năng có lợi trong quá trình tổng hợp AgNP (S Medda và Cộng sự, 2015).