Nghiên cứu chế tạo hệ thống hiển vi laser quét đồng tiêu LSCM hiện đại

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
ViÖn VËt lý







BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI:

Nghiªn cøu chÕ t¹o hÖ thèng hiÓn vi laser
quÐt ®ång tiªu (CLSM) hiÖn ®¹i


CNĐT : TrÇn Hång Nhung











8863


HÀ NỘI - 2010

1

VIỆN VẬT LÝ
VIỆN KH&CNVN
__________________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà nội, ngày tháng năm 2010



BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu chế tạo hệ thống thiết bị hiển vi laser quét
đồng tiêu (CLSM) hiện đại
Mã số đề tài: KC.01-20/06-10
Thuộc:
- Chương trình (tên, mã số chương trình): “Nghiên cứu, phát
triển và ứng dụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông”, mã số
KC.01/06-10
2. Chủ nhiệm đề tài/dự án:
Họ và tên: Trần Hồng Nhung
Ngày, tháng, năm sinh: 12 - 05 - 1951. Nam/ Nữ: Nữ
Học hàm, học vị: PGS.TS
Chức danh khoa học: NCVC Chức vụ: Nguyên tr

ưởng phòng
Điện thoại:
Tổ chức: 04 212 36 40 Nhà riêng: 04 212 36 43 Mobile: 0904 109 367
Fax: 04 76 69 050 E-mail:
,


Tên tổ chức đang công tác: Viện Vật lý, Viện KH&CN Việt nam
Địa chỉ tổ chức: 10, Đào Tấn, Ba Đình, Hà nội
Địa chỉ nhà riêng: Số nhà 19, ngách 37, ngõ 12, phố Đào Tấn, Ba Đình,
Hà Nội

3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Vật lý, Viện KH&CN Việt nam
Điện thoại: 04 212 36 07 Fax: 04 766 90 50
E-mail:


2
Website:
Địa chỉ: 10, Đào Tấn, Ba Đình, Hà nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: Nguyễn Đại Hưng
Số tài khoản: 301-01-126
Ngân hàng: Kho Bạc nhà nước Ba Đình
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Viện Khoa học và Công nghệ Việt nam

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 01/ năm 2009 đến tháng 12/ năm 2010
- Thực tế thực hiện: từ tháng 01/ năm 2009 đến tháng 12/ năm 2010

2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 4300 tr.đ, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 4300 tr.đ.
+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.đ.
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:
Theo kế hoạch Thực tế đạ
t được
Số
TT
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)
1 1/2009 3760 3/2009 3632
2 1/2010 540 6/2010 506
3 9/2010 162

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đối với đề tài:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT

Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH Nguồn
khác
Tổng SNKH Nguồn
khác
1 Trả công lao động
(khoa học, phổ
thông)
700 700 0 500 500 0
2 Nguyên, vật liệu,
năng lượng
3.310 3.310 0 3.740 3.740 0
3 Thiết bị, máy móc 0 0 0 0 0 0

3
4 Xây dựng, sửa
chữa nhỏ
0000 0 0
5 Chi khác 290 290 0 60 60 0

Tổng cộng
4.300 4300 0 4.300 4.300 0
- Lý do thay đổi: Có sự điều chỉnh trong các mục kinh phí của đề tài. Do
đồng yên Nhật trượt giá từ 154 Yên/đồng vào thời điểm duyệt kinh phí đề tài
(8/2008) lên 200 Yên/đồng vào thời điểm đấu thầu gói thầu mua nguyên, vật
liệu cho Kính hiển vi. Vì vậy Bộ KH&CN đã phê duyệt điều chỉnh kinh phí
của các mục chi của đề tài mà không thay đổi tổng kinh phí và nội dung đề tài

3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiệ

n đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,
phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn
bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)
Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1
Số 1117/QĐ-
BKHCN ngày
13/06/2008
Về việc thành lập Hội đồng
khoa học và Công nghệ cấp
Nhà nước tư vấn tuyển chọn
tổ chức và cá nhân chủ trì
thực hiện đề tài để thực hiện
trong kế hoạch năm 2009
thuộc chương trình “Nghiên
cứu, phát triển và ứng dụng
Công nghệ thông tin và
Truyền thông”, Mã số
KC.01/06-10
thành lập Hội đồng
khoa học và Công
nghệ cấp Nhà nước
tư vấn tuyển chọn tổ
chức và cá nhân chủ
trì thực hiện đề tài

cấp Nhà nước
“Nghiên cứu chế tạo
hệ thống thiết bị
hiển vi laser quét
đồng tiêu (CLSM)
hiện đại”

2
Số 1586/QĐ-
BKHCN ngày
28/07/2008
Về việc phê duyệt các tổ chức
cá nhân trúng tuyển chủ trì
các đề tài, dự án sản xuất, thử
nghiệm thực hiện trong kế
hoạch năm 2009 thuộc
chương trình “ Nghiên cứu,
phát triển và ứng dụng Công
nghệ thông tin và Truyền
thông”, Mã số KC.01/06-10
Phê duyệt các tổ
chức cá nhân trúng
tuyển chủ trì thực
hiện 08 đề tài và 02
dự án sản xuất, thử
nghiệm cấp Nhà
nước trong kế hoạch
thực hiện năm 2009
thuộc chương trình
KC.01/06-10

4
3
Số 1920/QĐ-
BKHCN ngày
08/07/2009
Về việc phê duyệt kinh phí 08
đề tài và 02 dự án sản xuất,
thử nghiệm bắt đầu thực hiện
năm 2009 thuộc chương trình
KH&CN KC.01/06-10
phê duyệt kinh phí
08 đề tài và 02 dự
án sản xuất, thử
nghiệm bắt đầu thực
hiện năm 2009
thuộc chương trình
KH&CN KC.01/06-
10 với tổng kinh phí
28.120 triệu đồng,
trong đó kinh phí
của đề tài Mã số
KC.01.20/06-10 là
4.300 triệu đồng
4
Hợp đồng
Nghiên cứu Khoa
học và phát triển
công nghệ số
20/2009/HĐ –

ĐTCT-
KC.01/06-10
Giao cho Trần Hồng Nhung
thuộc Viện Vật lý thực hiện
đề tài“Nghiên cứu chế tạo hệ
thống thiết bị hiển vi laser
quét đồng tiêu (CLSM) hiện
đại”

Kinh phí 4.300 triệu
đồng, thời hạn 24
tháng
5 Số 1231/QĐ-
BKHCN ngày
08/07/2009
Về việc phê duyệt kế hoạch
đấu thầu mua sắm vật tư,
nguyên vật liệu của đề tài Mã
số KC.01.20/06-10 thuộc
chương trình KC.01/06-10
Tên gói thầu: Mua
nguyên vật liệu cho
hệ thiết bị hiển vi
laser quét đồng tiêu,
giá gói thầu 2.931
triệu đồng
6 Số 2079/QĐ-
BKHCN ngày
23/09/2009
Về việc phê duyệt hồ sơ mời

thầu mua sắm vật tư, nguyên
vật liệu của đề tài
KC.01.20/06-10 thuộc
chương trình KC.01/06-10
Phê duyệt hồ sơ mời
thầu ngày
09/09/2009 của
Viện Vật lý
7 Số 2861/QĐ-
BKHCN ngày
16/12/2009
Về việc điều chỉnh giá gói
thầu mua sắm vật tư, nguyên
vật liệu của đề tài
KC.01.20/06-10
điều chỉnh giá gói
thầu mua sắm vật
tư, nguyên vật liệu
của đề tài
KC.01.20/06-10 lên
3.393 triệu đồng
8 Số 566/VPCT-
THKH ngày
17/12/2009
Điều chỉnh một số nội dung,
dự toán kinh phí của đề tài
KC.01.20/06-10
Cho phép điều
chỉnh tăng 462 triệu
đồng dự toán mua

nguyên vật liệu từ

5
2931 triệu đồng lên
3.393 triệu đồng, do
trượt giá ngoại tệ và
giảm 462 triệu đồng
công lao động và
chi khác.
9 2981/QĐ-
BKHCN ngày
23/12/2009
Về việc phê duyệt kết quả
đấu thầu mua sắm vật tư,
nguyên vật liệu của đề tài Mã
số KC.01.20/06-10 thuộc
chương trình KC.01/06-10
Về việc phê duyệt
kết quả đấu thầu
mua sắm vật tư,
nguyên vật liệu của
đề tài Mã số
KC.01.20/06-10.
Giá trúng thầu 3.393
triệu đồng. Đơn vị
trúng thầu: Công ty
cổ phần Thiệt bị

SISC Việt nam
10 330/ BKHCN –

VPCTTĐ ngày
24/2/2010
Xử lý tài sản đối với các đề
tài kết thúc thuộc các CT
KHCN trọng điểm cấp Nhà
nước

11 Số 111/VPCT-
TCKT ngày
31/3/2009
Lập bảng kê kinh phí chi
thanh toán cho các sản phẩm,
nội dung công việc đã hoàn
thành của các đề tài, dự án

12 Số 112/VPCT-
TCKT ngày
31/3/2009
Hướng dẫn báo cáo quyết
toán kinh phí hàng năm của
đề tài, dự án

13 Số 418/VPCT-
HCTH ngày
29/9/2009
Cung cấp thông tin của các đề
tài bắt đầu thực hiện từ 2009

14 Số 480/VPCT-
TCKT ngày

09/11/2009
Quản lý tài sản của các đề tài,
dự án

15 Số
225/VPCTTĐ-
THKH ngày
29/4/2010
Tiến độ thực hiện các đề tài,
dự án thuộc chương trình

16 91/KC.01/06-
10/BCN ngày
30/11/2009
Nộp báo cáo định kỳ

6
17 39/KC.01/06-
10/BCN ngày
22/11/2010
Chuẩn bị nghiệm thu và tổng
kết chương trình

18 132/TTr-VVL
ngày /2009
Xin phê duyệt kế hoạch đấu
thầu cho gói thầu “Mua
nguyên, vật liệu cho hệ thiết
bị hiển vi laser quét đồng
tiêu” của đề tài KC.01.20/06-

10
Xin phê duyệt đấu
thầu rộng rãi một
lần gói thầu“Mua
nguyên, vật liệu cho
hệ thiết bị hiển vi
laser quét đồng
tiêu” giá 2.931 triệu
đồng
19 301A/QĐ-VVL
ngày 03/11/2009
Lập tổ chuyên gia đấu thầu
“Mua nguyên vật liệu cho hệ
kính hiển vi laser quét đồng
tiêu

20 319/TTr-VVL
ngày 17/11/2009
Xin điều chỉnh kế hoạch đấu
thầu
Xin nâng mức trần
gói thầu từ 2.931
triệu đồng lên 3.393
triệu đồng
21 360/TTr-VVL
ngày 17/12/2009
Xin phê duyệt kết quả đấu
thầu và nhà thầu
Xin phê duyệt kết
quả đấu thầu với giá

gói thầu là 3.393
triệu đồng cho nhà
thầu “Công ty cổ
phần thiết bị SÍC
Việt nam”
22 368/TB-VVL
ngày 24/12/2009
Thông báo kết quả lựa chọn
nhà thầu
Thông báo kết quả
trúng thầu cho Công
ty cổ phần thiết bị
SISC Việt nam”
23 89/TTr-VVL
ngày 27/04/2010
Xin cấp kinh phí Xin cấp nốt 30%
kinh phí của 2009
24 165/TTr-VVL
ngày 24/06/2010
Xin cấp kinh phí Xin cấp nốt 30%
kinh phí của 2009
và 70% kinh phí của
2010
25 299/QĐ-VVL
ngày 14/12/2010
Về việc thành lập Hội đồng
nghiệm thu cấp cơ sở của đề
tài “Nghiên cứu chế tạo hệ
thống thiết bị hiển vi laser
quét đồng tiêu (CLSM) hiện

Nghiệm thu cấp cơ
sở

7
đại” Mã số KC.01.20/06-10

26 304/QĐ-VVL
ngày 20/12/2010
Về việc lập tổ chuyên gia
thẩm định “Bản thiết kế và
chất lượng hệ laser rắn
Nd:YVO
4
”

Thẩm định “Bản
thiết kế và chất
lượng hệ laser rắn
Nd:YVO
4
”

27 305/QĐ-VVL
ngày 20/12/2010
Về việc lập tổ chuyên gia
thẩm định “Bản thiết kế và
chất lượng hệ Kính hiển vi
đồng tiêu quét laser”

Thẩm định “Bản

thiết kế và chất
lượng hệ Kính hiển
vi đồng tiêu quét
laser”


4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:
Số
TT
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức
đã tham gia
thực hiện
Nội dung
tham gia chủ
yếu
Sản phẩm
chủ yếu
đạt được
Ghi
chú*
1
Viện Công
nghệ Sinh
học, Viện
KH&CNVN

Viện Công

nghệ Sinh
học, Viện
KH&CNVN

- Thử
nghiệm thiết
bị LSCM để
phát hiện vi
khuẩn gây
bệnh E.coli. -
Sử dụng thiết
bị hiển vi
Laser quét
đồng tiêu để
nhận biết
kháng nguyên
mầm bệnh
ung thư
Báo cáo
thử nghiệm
thiết bị
LSCM để
phát hiện
vi khuẩ
n
gây bệnh
E.coli
Ảnh
huỳnh
quang

của tế
bào vi
khuẩn
chụp
trên
kính
LSCM


8
2
Bệnh viện
Bạch Mai, Bộ
Y-Tế

Bệnh viện
Bạch Mai, Bộ
Y-Tế

Thử nghiệm
hệ LSCM
trong ứng
dụng miễn
dịch huỳnh
quang để phát
hiện tổn
thương mô
bệnh học
trong các bệnh
cầu thận

Báo cáo
thử nghiệm
hệ LSCM
trong ứng
dụng miễn
dịch huỳnh
quang để
phát hiệ
n
tổn thương
mô bệnh
học trong
các bệnh
cầu thận
Ảnh của
bệnh
phẩm
trên hệ
thống
hiển vi
huỳnh
quang
thông
thường
và
LSCM.

3
Viện Vật lý
ứng dụng &

TBKH, Viện
KH&CNVN

Thiết kế phần
mềm
Thực hiện các
công việc cơ
khí

- Lý do thay đổi : Viện Vật lý ứng dụng được dự kiến tham gia với vai trò
thiết kế phần mềm thu thập xử lý dữ liệu (Th.s Âu Duy Tuấn) và thực hiện các
công việc cơ khí (KSC Phan Cảnh). Khi đề án thực hiện, phần mềm thu thập
xử lý dữ liệu do Th.S Nguyễn Trọng Nghĩa của Viện Vật lý thực hiện. KSC
Phan Cảnh đã chuyển sang công tác tại Viện Vật lý, do đó các phầ
n việc cơ
khí cũng được coi là Viện Vật lý đảm nhiệm

5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10
người kể cả chủ nhiệm)
Số
T
T
Tên cá nhân
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên cá nhân
đã tham gia
thực hiện
Nội dung tham

gia chính
Sản phẩm
chủ yếu đạt
được
Ghi
chú*
1
PGS.TS Trần
Hồng Nhung
PGS.TS
Trần Hồng
Nhung
Phụ trách chung
các công việc
của đề tài
Phụ trách nghiên
cứu thiết kế hệ
LSCM
Hệ kính
hiển vi
LSCM

2
TS. Đỗ
Quang Hoà
TS. Đỗ
Quang Hoà
Phụ trách việc
chế tạo hệ
Hệ kính

hiển vi


9
LSCM
Nghiên cứu ghép
nối thân kính
hiển vi với các
thiết bị ngoại vi
LSCM ghép
nối với laser
và camera
3
TS. Phạm
Long
Th.s Trịnh
Đình Huy
Phụ trách chế tạo
laser rắn
Nd:YVO
4

laser rắn
Nd:YVO
4


4
TS. Nghiêm
Thị Hà Liên

TS. Nghiêm
Thị Hà Liên
Nghiên cứu chọn
lựa và tạo các
mẫu sinh học
phát quang dùng
cho đề tài
mẫu sinh
học phát
quang dùng
cho đề tài

5
ThS. Âu Duy
Tuấn
Th.S Vũ Thị
Thùy Dương
Tham gia nghiên
cứu sử dụng
LSCM trong
việc phát hiện vi
khuẩn đích gây
bệnh E.Coli
0157 :H7
Ảnh huỳnh
quang của
tế bào vi
khuẩn chụp
trên kính
LSCM

6
KSC. Phan
Cảnh
KSC. Phan
Cảnh
Phụ trách thiết
kế, gia công các
công việc cơ khí
của đề tài

Phụ trách
thiết kế, gia
công các
công việc
cơ khí của
đề tài


7
PGS.TS.
Tống Kim
Thuần
PGS.TS.
Tống Kim
Thuần
Nghiên cứu sử
dụng LSCM
trong việc phát

hiện vi khuẩn
đích gây bệnh
E.Coli
0157 :H7.
Ảnh huỳnh
quang của
tế bào vi
khuẩn chụp
trên kính
LSCM
- Số lượng
vi khuẩn
E.coli có
trong mẫu

8
PGS.TS. Lê
Quang Huấn
PGS.TS. Lê
Quang Huấn
Nghiên cứu sử
dụng LSCM
trong việc nhận
Tế bào ung
thư và ảnh
huỳnh


10
biết kháng thể

mầm bệnh ung
thư
quang của
tế bào ung
thư chụp
bằng kính
hiển vi
LSCM
9
BS. Đặng
Văn Dương
BS. Đặng
Văn Dương
Nghiên cứu ứng
dụng kỹ thuật
miễn dịch huỳnh
quang với thiết
bị LSCM để phát
hiện tổn thương
mô bệnh học
trong các bệnh
cầu thận
- Ảnh của
bệnh phẩm
trên hệ
thống hiển
vi huỳnh
quang thông
thường và
LSCM

10
BS. Hà Phan
Hải An
Th.S Nguyễn
Trọng Nghĩa
Tham gia ghép
nối camera với
kính hiển vi và
viết phần mềm
sử dụng
camera
được
ghépvới
kính hiển vi
và viết phần
mềm xử lý
ảnh.



6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Thực tế đạt được

(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Ghi
chú*

1 Đoàn ra: đi Pháp 2 người
X14 ngày, 120 triệu
Không thực hiện vì kinh phí
đã được chuyển sang mua
nguyên vật liệu cho Kính
hiển vi

2 Đoàn vào: 1 người X7 ngày Không thực hiện vì kinh phí
đã được chuyển sang mua
nguyên vật liệu cho Kính
hiển vi

- Lý do thay đổi: Kế hoạch hợp tác quốc tế không thực hiện vì kinh phí đã
được điều chỉnh chuyển sang mua nguyên vật liệu cho Kính hiển vi


11
7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm )
Thực tế đạt được

(Nội dung, thời gian, kinh
phí, địa điểm )
Ghi chú*
1 Giới thiệu Kính hiển vi đồng
tiêu quét laser, 2009, 16
triệu, Hà Nội
Giới thiệu Kính hiển vi
đồng tiêu quét laser,
2009, 03 triệu, Hà Nội
Phần lớn
kinh phí đã
được chuyển
sang mua
nguyên vật
liệu cho Kính
hiển vi
2 Giới thiệu các kết quả ứng
dụng của hệ Kính hiển vi
đồng tiêu quét laser của đề
tài KC.01.20/06-10, 33 triệu,
Hà Nội
Giới thiệu các kết quả
ứng dụng của hệ Kính
hiển vi đồng tiêu quét
laser của đề tài
KC.01.20/06-10, 04
triệu, Hà Nội
Phần lớn
kinh phí đã
được chuyển

sang mua
nguyên vật
liệu cho Kính
hiển vi

8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát
trong nước và nước ngoài)
Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
- tháng … năm)
Số
TT
Các nội dung, công việc
chủ yếu
(Các mốc đánh giá chủ yếu)
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
Người,
cơ quan
thực hiện
1 Thiết kế chế tạo nguồn laser
rắn Nd:YVO
4
xung picô-giây
kích bằng laser bán dẫn
1/2009 –
9/2009

1/2009 –
9/2009
Cá nhân:
TS Phạm
Long và các
cộng sự
- Cơ quan:
Trung tâm
Điện tử học
Lượng tử,
Viện Vật lý
2 Thiết kế, chế tạo thử nghiệm
hệ thiết bị hiển vi laser quét
đồng tiêu trên cơ sở kính hiển
vi huỳnh quang Ti-E
1/2009 –
3/2010

1/2009 –
8/2010

- Cá nhân:
Trần Hồng
Nhung, Đỗ
Quang Hòa,

12
Nguyễn
Trọng
Nghĩa,

Nghiêm Thị
Hà Liênvà
các cộng sự
- Cơ quan:
Trung tâm
Điện tử học
Lượng tử,
Viện Vật lý
3 Thử nghiệm hệ LSCM trong
ứng dụng miễn dịch huỳnh
quang để phát hiện tổn
thương mô bệnh học trong
các bệnh cầu thận
4/2010 –
9/2010
8/2010 –
11/2010
- Cá nhân:
Đặng Văn
Dương, Hà
Phan Hải
An, Trần
Hồng Nhung
- Cơ quan:
Bệnh viện
Bạch Mai,
Viện Vật lý
4 Sử dụng thiết bị hiển vi Laser
quét đồng tiêu để nhận biết
kháng nguyên mầm bệnh ung

thư
4/2010 –
9/2010
7/2010 –
11/2010
- Cá nhân:
Lê Quang
Huấn,
Nghiêm Thị
Hà Liên
- Cơ quan:
Viện Công
nghệ Sinh
học, Viện
Vật lý
5 Thử nghiệm thiết bị LSCM
để phát hiện vi khuẩn gây
bệnh E.coli
4/2010 –
9/2010
7/2010 –
10/2010
- Cá nhân:
Tống Kim
Thuần,
Nghiêm Thị
Hà Liên
- Cơ quan:
Viện Công
nghệ sinh

học, Viện

13
Vật lý
6 Đề xuất phương án kết hợp
sử dụng khai thác hệ thiết bị
LSCM với các đơn vị nghiên
cứu và thực hành Y-Sinh
10/2010 –
12/2010
10/2010 –
12/2010
Cá nhân:
Trần Hồng
Nhung, Đỗ
Quang Hoà,
Tống Kim
Thuần, Lê
Quang
Huấn, Đặng
Văn Dương
Cơ quan:
Viện Công
nghệ sinh
học, Viện
Vật lý, Bệnh
viện Bạch
Mai

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số
TT
Tên sản phẩm và
chỉ tiêu chất lượng
chủ yếu
Đơn
vị đo
Số
lượng
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
1
Hệ kính hiển vi
huỳnh quang đồng
tiêu quét laser
chiếu ngược kích
thích bằng Laser
Nd:YVO
4
công
suất 80 mW ở bước
sóng 532 nm, độ
rộng xung < 15ps,
tần số lặp lại từ 35
– 80 MHz

- Độ phóng đại
X10 – X650,
Hệ 01 01
01 Hệ kính hiển vi
huỳnh quang đồng
tiêu quét laser chiếu
ngược kích thích
bằng 04 laser: 03
laser liên tục với các
bước sóng 405nm,
488 nm và 543 nm,
01 laser xung 532
nm công suất 80
mW, 15 ps, tần số
lặp lại 35-80 MHz
kích thích bằng

14
- Độ phân giải ảnh
12 bít
- Hiện ảnh huỳnh
quang 2D (X-Y),
3D (X-Y-Z, X-Y-t)

- Một kênh thu tín
hiệu

Laser Nd:YVO
4
.

- Độ phân giải ảnh
12 bít
- Hiện ảnh huỳnh
quang 2D (X-Y),
3D (X-Y-Z, X-Y-t)

- Một kênh thu tín
hiệu


b) Sản phẩm Dạng II:
Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số
TT
Tên sản phẩm

Theo kế hoạch Thực tế
đạt được
Ghi chú

1 Bộ tài liệu thiết kế và
quy trình công nghệ
chế tạo tích hợp hệ
thiết bị LSCM
Giới thiệu rõ
ràng, rành mạch
nguyên lý của
LSCM

Sơ đồ, bản vẽ
thiết kế chi tiết
để có thể chuyển
giao công nghệ

2 Tài liệu hướng dẫn sử
dụng hệ LSCM
Chi tiết, cụ thể
để người sử
dụng có thể vận
hành thiết bị
theo tài liệu
hướng dẫn
Theo kế
hoạch
Sơ đồ thiết bị
3 Báo cáo thử nghiệm
hệ LSCM trong ứng
dụng miễn dịch
huỳnh quang để phát
hiện tổn thương mô
bệnh học trong các
bệnh cầu thận
- Phân tích, đánh
giá, so sánh hai
phương pháp
chẩn đoán bệnh.
- Kết luận về
hiệu quả của
việc sử dụng hệ

thống LSCM để
chẩn đoán bệnh.

Theo kế
hoạch
- Ảnh củ
a
bệnh phẩm
trên hệ thống
hiển vi huỳnh
quang thông
thường và
LSCM.
- Xây dựng
quy trình kỹ
thuật xử lý

15
bệnh phẩm
cho thiết bị
laser đồng tiêu
4 Báo cáo thử nghiệm
sử dụng thiết bị
LSCM để nhận biết
kháng nguyên mầm
bệnh ung thư
Đánh giá kết
quả, so sánh với
các phương pháp
phân tích khác.

- Kết luận về
việc sử dụng hệ
LSCM để xác
định các kháng
nguyên ung thư


5 Báo cáo thử nghiệm
thiết bị LSCM để
phát hiện vi khuẩn
gây bệnh E.coli
- Đánh giá kết
quả, so sánh với
các phương pháp
khác
- Kết luận về
việc sử dụng hệ
LSCM để xác
định số lượng vi
khuẩn đích
E.coli

Theo kế
hoạch
Ảnh huỳnh
quang của tế
bào vi khuẩn
chụp trên kính
LSCM
- Số lượng vi

khuẩn E.coli
có trong mẫu
v
ật


c) Sản phẩm Dạng III:
Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số
TT
Tên sản phẩm

Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Số lượng, nơi công
bố
(Tạp chí, nhà xuất
bản)
1 Ứng dụng kính hiển vi
đồng tiêu trong chẩn
đoán bệnh
Báo cáo
khoa học
Báo cáo
khoa học
Hội nghị Quang

học quang phổ toàn
quốc lần thứ 6, Hà
nội 2010


d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
Theo kế Thực tế đạt
Ghi chú
(Thời gian kết

16
hoạch được
thúc)
1 Thạc sỹ 02 02 2009-2010
2 Tiến sỹ 01 01 2009-2010



e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng
Thời
gian

Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng dụng)
Kết quả
sơ bộ
1 Sử dụng hệ Kính hiển
vi LSCM để phát hiện
vi khuẩn gây bệnh
E.coli
2010 Viện Công
nghệ Sinh học,
VKH&CNVN
Ảnh huỳnh quang
cắt lớp của các vi
khuẩn được đánh
dấu bằng hạt nano
silica cho thấy rõ vị
trí của các hạt
nanosilica
Sử dụng hệ Kính hiển
vi LSCM để nhận biết
kháng nguyên mầm
bệnh ung thư
2010 Viện Công
nghệ Sinh học,
VKH&CNVN
Ảnh huỳnh quang
cắt lớp của tế bào
ung thư vú cho
thấy rõ vị trí của

các kháng nguyên
trên bề mặt tế bào
2 Sử dụng hệ Kính hiển
vi LSCM trong ứng
dụng miễn dịch huỳnh
quang để phát hiện tổn
thương mô bệnh học
trong các bệnh cầu
thận
2010 Bệnh viện
Bạch Mai, Bộ
Y-tế
Ảnh huỳnh quang
đồng tiêu của các
mẫu bệnh phẩm với
độ tương phản
được cải tiến nhiều
so với ảnh huỳnh
quang thường









17
2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
Sản phẩm của đề tài gồm:
• Hệ thiết bị LSCM hiện đại là thiết bị mới của lĩnh vực quang - điện tử -
tin học và là công cụ mới của lĩnh vực Y-sinh. Kết quả của các ứng
dụng thử nghiệm trong 3 lĩnh vự
c y-sinh được yêu cầu trong đề bài
• Đội ngũ cán bộ khoa học có hiểu biết đầy đủ, sâu sắc về lĩnh vực quang
- điện tử tin học này
Hệ kính hiển vi LSCM – kết quả của đề tài chủ yếu là tích hợp các mô đun
chế tạo sẵn – sản phẩm công nghệ cao của hãng Nikon, phần tự chế tạo là
nguồn kích thích - laser rắn xung pico giây. Khái niệm hiển vi huỳnh quang
hiện đạ
i và các hệ quang phổ hiện đại chuyên dụng cho Y-Sinh cũng là tương
đối mới mẻ đối với giới nghiên cứu quang học quang phổ ở nước ta. Do đó,
kỹ thuật quang phổ hiển vi nói chung hay LSCM nói riêng là mới. Vì vậy,
việc tìm hiểu kĩ càng các kĩ thuật nói trên để có đủ hiểu biết về kĩ thuật cũng
như công nghệ nhằm lựa chọn, thiết kế được một hệ phù h
ợp với khả năng tài
chính cũng như kĩ thuật ở nước ta đã đem lại những hiểu biết mới về kĩ thuật
trong lĩnh vực quang tử nói riêng và quang - điện tử - tin học nói chung
và là công cụ mới, phương pháp mới trong lĩnh vực Y-sinh.
Vì đây là lĩnh vực liên ngành Quang -điện tử - tin học –Y – Sinh, nên khi
thực hiện, các cán bộ với các chuyên ngành khác nhau phải hợp tác làm việc
cùng nhau. Kết quả là sẽ có được một đội ngũ cán bộ đa ngành có hiểu biết
đầy đủ, sâu sắc về lĩnh vực quang - điện tử- tin học – Y sinh, biết làm việc
tập thể. Đây là ý nghĩa rất to lớn trong việc đào tạo nguồn nhân lực
Mặt khác, cơ quan chủ trì đề tài có được hệ thiết bị mới, đội ngũ cán bộ
khoa học
được cập nhật kiến thức, biết hợp tác làm việc đa ngành. Sau đề tài
này, Viện Vật lý đã có kế hoạch phát triển thêm các phương pháp hiển vi

18
quang học mới, trên cơ sở các hiểu biết đã thu thập được từ việc thực hiện đề
tài này.
Cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu có công cụ mới và các hiểu biết về
phương pháp nghiên cứu mới và kèm theo cũng là một đội ngũ cán bộ được
cập nhật kiến thức và biết hợp tác làm việc
Kết quả của
đề tài làm tăng cường tiềm lực KH&CN của lĩnh vực quang -
điện tử tin học – Y-sinh
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm
cùng loại trên thị trường…)
Đối với sự phát triển kinh tế - xã hội, các sản phẩm của đề tài có ý nghĩa
như sau:
 Về thiết bị: có thiết bị công nghệ cao, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong
nước
 Về mặt công nghệ: du nhập công nghệ mới này vào nước ta
 Về mặt phương pháp: đây là một dịp để giới thiệu phương pháp, công
cụ nghiên cứu m
ới
 Về mặt đào tạo nguồn nhân lực: qua đề tài này, chúng ta sẽ có được
một đội ngũ cán bộ có hiểu biết về thiết bị, phương pháp nghiên cứu,
sẵn sàng cho việc hướng dẫn sử dụng và chuyển giao công nghệ
 Về mặt tài chính: tiết kiệm được một số tiền mà vẫn có được thiết bị
công nghệ cao.
Hệ thống LSCM đồng bộ
thương mại của hãng Nikon có giá thành khoảng ~
6 tỉ VNĐ (chất lượng tương đương với hệ thiết bị chế tạo). Của hãng Carl
Zeiss là ~ 8,5 tỉ VNĐ. Kinh phí của toàn bộ đề tài là 4,3 tỉ VNĐ, trong đó có

~ 300 triệu đồng là chi khác và chi phí của 03 thử nghiệm ứng dụng cho việc
phát hiện vi khuẩn gây bệnh, kháng nguyên ung thư máu và tổn thương mô

19
bệnh trong bệnh cầu thận là những chi phí không dành cho việc thiết kế chế
tạo hệ LSCM .
Như vậy đề tài làm tăng cường tiềm lực KH&CN của xã hội và do đó đem
lại sự phát triển kinh tế cho xã hội
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian
thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận
chính, người chủ trì…)
I Báo cáo định kỳ
1 Lần 1:
- Bản thiết kế chi tiết hệ
laser rắn Nd:YVO
4
-
Bản thiết kế hệ thiết bị
hiển vi laser quét đồng tiêu
chi thiết với các chỉ tiêu
thông số kĩ thuật của từng
bộ phận cụ thể.

1/7/2010
-Bản thiết kế hệ laser rắn
Nd:YVO
4.

-Bản thiết kế hệ thiết bị
hiển vi laser quét đồng
tiêu

Thực hiện đúng tiến độ.
2 Lần 2:
Laser Nd:YVO
4
hoàn chỉnh
với các thông số kỹ thuật
được tối ưu hoá: - Thiết lập
chế độ phát hoạ ba bậc hai
- Công suất 350mW tại
bước sóng 1064 nm và 80
mW tại bước sóng 532 nm,
tần số 35 – 80 MHz, độ ổn
định <2%
10/1/2010 -Laser Nd:YVO
4
hoàn
chỉnh với các thông số kỹ
thuật được tối ưu hoá.
-Ký hợp đồng mua
Nguyên vật liệu cho Kính
hiển vi bị chậm 06 tháng

do trượt giá.
3 Lần 3:
-Hệ thiết bị hiển vi laser
quét đồng tiêu thử nghiệm
được ghép nối hoàn chỉnh
theo đúng thiết kế

7/8/2010
-Hệ thiết bị hiển vi laser
quét đồng tiêu thử
nghiệm
-Đề tài sẽ cố gắng để
hoàn thành đúng chất
lượng cũng như kỳ hạn
đã đăng ký.
II Kiểm tra định kỳ
Lần 1 16/7/2009 Đã hoàn thành 02 bản

20
thiết kế theo hợp đồng đã
kí.

Lần 2 20/1/2010 Chế tạohoàn chỉnh
nguồn laser rắn
Nd:YVO
4
xung picô-giây
kích bằng laser bán dẫn
với các tính năng theo
hợp đồng đã kí

Lần 3 12/8/2010 Chế tạo thử nghiệm hệ
kính hiển vi huỳnh quang
đồng tiêu quét laser theo
hợp đồng đã kí
III Nghiệm thu cơ sở 28/12/2010 Kết quả hoàn chỉnh theo
đăng ký


Chủ nhiệm đề tài






PGS. TS. Trần Hồng Nhung

Thủ trưởng tổ chức chủ trì


VĂN PHÒNG CÁC CTTĐ NHÀ NƯỚC

CHƯƠNG TRÌNH KC.01/06-10







21
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 23
1. Đặt vấn đề 23
2.Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước: 25
CHƯƠNG 1: Thiết kế chế tạo nguồn laser rắn Nd:YVO
4
xung
pico- giây kích bằng laser bán dẫn 35

1.1 Mở đầu 35
1.2 Các thông số chính của hệ laser rắn phát liên tục công suất cao như
sau 36

1.3 Các thông số chính của laser phát xung nanô-giây 37
1.4 Các thông số chính của laser phát xung pico-giây 38
CHƯƠNG 2 : Thiết kế chế tạo hệ thiết bị hiển vi laser quét đồng tiêu
(LSCM) 39

2.1.Thân kính hiển vi Ti-E Eclipse với các chỉ tiêu kĩ thuật: 40

2.2. Mô đun quét (Scanning head) C1plus có các chỉ tiêu kỹ thuật: 42
2.3. Khối kích thích: 43
2.4. Mô đun đầu thu 44
2.5. Hệ điện tử và phần mềm tin học: 45
CHƯƠNG 3 : Thử nghiệm hệ LSCM trong ứng dụng kỹ thuật
miễn dịch huỳnh quang để phát hiện tổn thương mô bệnh học
trong các bệnh cầu thận 47

3.1 Mở đầu và tổng quan 47
3.2 Nguyên vật liệu 48
3.3 Thí nghiệm 48
3.4 Kết quả 49

22
3.5 Kết luận 50
CHƯƠNG 4 : Thử nghiệm hệ thiết bị Hiển vi đồng tiêu quét
laser để phát hiện vi khuẩn gây bệnh E.coli O157:H7 52

4.1 Mở đầu và tổng quan 52
4.2 Nguyên vật liệu và thiết bị 53
4.3 Thí nghiệm 53
4.4 Kết luận 56
CHƯƠNG 5: Sử dụng thiết bị hiển vi Laser quét đồng tiêu để
nhận biết kháng nguyên mầm bệnh ung thư 57

5.1 Mở đầu và tổng quan 57
5.2 Nguyên vật liệu 58
5.3 Thí nghiệm 58
5.4 Kết luận 60
KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 62

1. Các sản phẩm dạng I: 62
2. Các sản phẩm dạng II: 62
3. Sản phẩm dạng III: 63
4. Kết quả tham gia đào tạo trên đại học 63
5. Tác động đối với kinh tế, xã hội 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64
1. Kết luận: 64
2. Kiến nghị 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

23
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Kính hiển vi quang học là một thiết bị không thể thiếu trong các nghiên
cứu và xét nghiệm y sinh vì nó cho phép quan sát các mẫu sinh học sống
(living cell). Với sự phát triển của công nghệ sinh học hiện đại như công nghệ
gen, ADN thì các quan sát không chỉ dừng lại ở mức tế bào mà đòi hỏi phải
quan sát được các phân tử riêng biệt và theo dõi được các quá trình biển đổi
sinh hoá theo thời gian. Vì vậy, các phương pháp và kỹ thuật quang phổ c
ủa
vật lý ngày càng được ứng dụng nhiều trong các kính hiển vi quang học hiện
đại. Kính hiển vi huỳnh quang là một trong các loại kính hiển vi quang học
hiện đại được sử dụng rộng rãi nhất trong các nghiên cứu và thực hành y sinh.
Để theo dõi trực tiếp bằng hình ảnh mầu các quá trình phản ứng của các
đối tượng sinh học, đặc biệt là các đối tượng sinh học được gắn kết với các
đầu dò nanô, người ta đ
ã kết hợp một số kỹ thuật nghiên cứu tiên tiến trong
lĩnh vực Vật lý – Điện tử - Tin học như: hiển vi đồng tiêu, laser xung nhanh,
hình ảnh hoá (imaging), quang phổ, xử lý ảnh 3 chiều thành một thiết bị đo
mới: Hiển vi huỳnh quang đồng tiêu quét bằng laser (Confocal Laser

Scanning Fluorescence Microscope - CLSM). Do thiết bị này hội tụ được các
ưu điểm của các kĩ thuật nói trên nên khi sử dụng nó, người ta có thể quan sát
hình
ảnh mầu 3 chiều của các cơ thể sống ở thang phân tử theo thời gian.
Thiết bị này cho phép quan sát các phân tử, tổ chức trong nội tế bào (thang
nano mét) nhờ kỹ thuật đồng tiêu. Điểm đặc biệt của kỹ thuật này còn là khả
năng hiện ảnh 3 chiều của vật thể quan sát bằng kỹ thuật chụp cắt lớp chính
xác tới hàng vài trăm nano mét. Việc sử dụng laser xung kích thích tạo khả

năng xây dựng ảnh thời gian sống huỳnh quang ((Fluorescence Life Time
Microscope – FLIM). Các điểm này chính là ưu điểm của kính hiển vi quang
học. Các loại hiển vi khác như hiển vi điện tử truyền qua-TEM, hiển vi điện
tử quét-SEM, các loại hiển vi đầu dò như STM, AFM tuy có độ phân giải rất
cao nhưng không được sử dụng nhiều cho các ứng dụng y-sinh vì không quan
sát được các tế bào sống (living cells). Vì thế, CLSM là một thiết b
ị hiện đang
được các phòng thí nghiệm Sinh học và Nano trên thế giới sử dụng và phát
triển. Với sự phát triển của công nghệ nano, các thiết bị loại này là một trong
những công cụ chính của phương pháp chuẩn đoán bệnh nano đang được
hình thành.
Mặt khác, các nghiên cứu và thực hành của khoa học sự sống (Y-Sinh)
ở nước ta đang ngày một phát triển, nhà nước ta cũng đã đặt khoa học sự sống
là một trong những chương trình trọng điểm. Trình độ nghiên cứu cũng ngày
một nâng cao, càng ngày càng có nhiều công trình nghiên cứu về khoa học sự
sống ở mức độ tế bào và phân tử phục vụ cho các nhu cầu thiết thực của cuộc
sống như: chế tạo các vacxin phòng bệnh, chẩn đoán bệnh bằng phương pháp

24
miễn dịch ở thang phân tử. Vì vậy, sự cần thiết phải có hệ thiết bị này ở nước
ta là rõ ràng. Mặt khác, thiết bị này là một hệ thiết bị quang - điện tử tin học

rất tinh tế, là sản phẩm công nghệ cao của 4 hãng hàng đầu trên thế giới
(Olympus, Nikon, Leica và Carl Zeiss) và giá thành thường rất đắt, từ
300.000 – 400.000 USD một hệ. Do đó, vấn đề chế tạo toàn bộ hệ kính hiể
n
vi này là không khả thi ở Việt nam. Đồng thời, việc trang bị một hệ thiết bị
này cho một cơ sở nghiên cứu thực hành y-sinh không đơn giản do giá thành
cao và đòi hỏi phải có kiến thức về quang - điện tử tin học.
Viện Vật lý là một đơn vị có truyền thống về xây dựng các phương
pháp quang phổ laser, đặc biệt là quang phổ huỳnh quang hiện đại như huỳnh
quang phân gi
ải thời gian, huỳnh quang phân giải cao…Các phương pháp này
là sự kết hợp của các hiểu biết về quang học, cơ khí chính xác và điện tử tin
học.
Vì vậy, chúng tôi đặt ra mục tiêu của đề tài là :
1. Tìm hiểu nắm vững các tính năng của hệ thiết bị và làm chủ được công
nghệ chế tạo
2. Thiết kế, chế tạo một hệ thống thiết bị
với giá thành rẻ hơn giá thành
mua một hệ đồng bộ nhằm cập nhật, đưa thiết bị này vào đời sống khoa
học và ứng dụng ở nước ta và có thể hướng dẫn sử dụng khai thác và
chuyển giao công nghệ
3. Ứng dụng thử nghiệm hệ thiết bị trong 3 lĩnh vực: xét nghiệm chẩn
đoán bệnh; nhận biết kháng thể mầm bệnh; và nhận biết vi khu
ẩn gây
ngộ độc thực phẩm
4. Đào tạo cán bộ chuyên sâu cho lĩnh vực này
Đây là một đề tài nghiên cứu mới cả về mặt thiết bị và các thử nghiệm
ứng dụng, vì vậy tỉ lệ nội địa hoá (tự chế tạo trong nước) trong toàn bộ hệ
thống thiết bị chưa cao, nhưng chúng tôi mạnh dạn đăng kí thực hiện để nhằm
mục

đích:
 Về thiết bị: có thiết bị công nghệ cao, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong
nước
 Về mặt công nghệ: du nhập công nghệ mới này vào nước ta
 Về mặt phương pháp: đây là một dịp để giới thiệu phương pháp, công
cụ nghiên cứu mới
 Về mặt đào tạo nguồn nhân lực: qua đề tài này, chúng ta sẽ có được
m
ột đội ngũ cán bộ có hiểu biết về thiết bị, phương pháp nghiên cứu,
sẵn sàng cho việc hướng dẫn sử dụng và chuyển giao công nghệ
 Về mặt tài chính: tiết kiệm được một số tiền mà vẫn có được thiết bị