Nghiên cứu chế tạo chất lỏng từ trên nền oxit sắt siêu thuận từ định hướng ứng dụng chụp ảnh cộng hưởng từ mri

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (376.57 KB, 15 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất của mình tới GS.TS. Trần Đại Lâm và PGS.TS. Nguyễn Hoa Du - những người Thầy hướng dẫn và thầy giáo TS. Lê Trọng Lư vì đã đã dành cho tôi sự động viên, giúp đỡ tận tình và những định hướng khoa học hiệu quả trong suốt quá trình thực hiện luận án.

Bản luận án này sẽ khơng thể hồn thành nếu khơng có sự giúp đỡ của các đồng nghiệp. Tơi xin được cảm ơn sự cộng tác và giúp đỡ đầy hiệu quả của TS. Phạm Hồng Nam, TS. Vương Thị Kim Oanh, NCS. Nguyễn Thị Ngọc Linh, CN. Lê Thị Thanh Tâm và các cán bộ Phòng Vật liệu nano y sinh, Phòng Vật lý vật liệu từ và siêu dẫn - Viện Khoa học vật liệu (VKHVL), Phòng Kỹ thuật điện, Điện tử - Viện Kỹ thuật nhiệt đới (VKTNĐ) - Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam (VHLKHCNVN), vì sự giúp đỡ thực hiện các phép đo và sự quan tâm động viên hết sức quý báu với tôi trong q trình thực hiện luận án.

Tơi xin được gửi lời cảm ơn tới cán bộ bộ môn Mô phôi và Tế bào thuộc Khoa Sinh học Trường đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHKHTN) - Đại học Quốc gia Hà Nội (ĐHQGHN), và Phòng Sinh học thực nghiệm - Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên (VHHHCTN), VHLKHCNVN vì những hợp tác nghiên cứu trong các ứng dụng y sinh. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới BS. ThS Nguyễn Thị Hường, BS. Nguyễn Văn Đông và các cán bộ Khoa chẩn đốn hình ảnh - Bệnh viện Quốc tế Vinh vì sự giúp đỡ thực hiện các phép đo và những bàn luận khoa học quý báu.

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi của cơ sở đào tạo là Học viện Khoa học và Công nghệ cùng VKHVL, VKTNĐ - VHLKHCNVN, và Viện Công nghệ Hóa sinh - Mơi trường, trường Đại học Vinh cơ quan mà tơi cơng tác, trong q trình thực hiện luận án.

Luận án được thực hiện với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước, Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ trọng điểm quốc gia phát triển cơng nghiệp Hóa dược đến năm 2020 của GS. Trần Đại Lâm, Viện Khoa học vật liệu (VKHVL) - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, và đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo với mã số B2019-TDV-03 (Lê Thế Tâm). Luận án được thực hiện tại Phòng Vật liệu nano y sinh và Phòng Vật lý vật liệu từ và siêu dẫn (VKHVL, VHLKH NVN); Phòng Kỹ thuật Điện - Điện tử (Viện Kỹ thuật nhiệt đới, VHLKH NVN) và Viện Cơng nghệ Hóa sinh - Môi trường, trường Đại học Vinh.

Tôi cũng xin được cảm ơn tới Ban lãnh đạo Viện CNHS-Môi trường, trường Đại học Vinh, bộ phận quản lý đào tạo Viện Hóa học đã ln tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tơi trong q trình thực hiện bản luận án.

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Sau cùng, tơi muốn gửi tình cảm u thương nhất và sự biết ơn tới vợ, con, bố, mẹ, cũng như tất cả những người thân trong gia đình và bạn bè đã luôn cổ vũ, động viên để tôi vượt qua khó khăn hồn thành tốt nội dung nghiên cứu trong bản luận án này.

Hà Nội, ngày 26 tháng 04 năm 2019

Tác giả luận án

Lê Thế Tâm

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU FERIT SPINEL VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐỐN HÌNH ẢNH BẰNG KỸ THUẬT CHỤP MRI ... 5

1.1. Cấu trúc và tính chất của vật liệu ferit spinel ... 5

1.1.1. Cấu trúc của vật liệu ferit spinel ... 5

1.1.2. Tính chất từ của vật liệu ferit spinel ... 6

1.1.3. Vật liệu siêu thuận từ ... 8

1.2. Tình hình nghiên cứu vật liệu nano từ trong và ngồi nước ... 12

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ... 12

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ... 15

1.3. Các phương pháp chế tạo chất lỏng từ ... 17

1.3.1. Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano từ ... 17

1.3.2. Các công nghệ bọc hạt trong dung môi nước ... 23

1.3.3. Các quy trình chuyển pha từ dung mơi hữu cơ sang dung môi nước ... 29

1.4. Các ứng dụng trong y sinh ... 34

Kết luận chương 1 ... 47

CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM ... 48

2.1. Chế tạo chất lỏng từ trên nền hạt Fe3O4 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt ... 48

2.1.1. Hóa chất và thiết bị ... 48

2.1.2. Quy trình chế tạo hạt nano Fe3O4 ... 48

2.1.3. Quy trình chế tạo chất lỏng từ Fe3O4 bọc chitosan ... 49

2.2. Tổng hợp hạt nano từ Fe3O4 bằng phương pháp phân hủy nhiệt ... 52

2.3. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm ... 57

2.3.1. Quy hoạch thực nghiệm ... 57

2.4.6. Phương pháp đánh giá độc tính của chất lỏng từ lên tế bào ung thư và tế bào lành .. 67

2.4.7. Đo và chụp ảnh cộng hưởng từ hạt nhân (MRI) ... 70

Kết luận chương 2 ... 74

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU HỆ CHẤT LỎNG TỪ TRÊN NỀN Fe TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT ... 75

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

3.1. Thực hiện quy hoạch thực nghiệm bậc hai ba mức tối ưu ... 76

3.2. Đặc trưng về cấu trúc và hình thái của hạt nano từ tính Fe3O4 bọc chitosan ... 83

3.3. Đặc trưng về độ bền của hệ chất lỏng từ Fe3O4 bọc chitosan ... 88

3.4. Thử nghiệm đánh giá độc tính của hệ chất lỏng từ Fe3O4 bọc chitosan ... 90

Kết luận chương 3 ... 95

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU HỆ CHẤT LỎNG TỪ TRÊN NỀN OXIT SẮT TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY NHIỆT ... 96

4.1. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi và nhiệt độ lên tính chất của hạt Fe3O4 ... 96

4.1.1. Đặc trưng cấu trúc, hình thái của hạt nano Fe3O4 chế tạo bằng phương pháp phân hủy nhiệt ... 97

4.1.2. Tính chất từ ... 100

4.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên tính chất của hạt Fe3O4 ... 101

4.2. Chế tạo chất lỏng từ chứa hạt nano từ tính Fe3O4 bọc bằng PMAO ... 104

4.3. Thử nghiệm đánh giá độc tính của hệ chất lỏng từ Fe3O4 chuyển pha và bọc bằng PMAO ... 109

Kết luận chương 4 ... 113

CHƯƠNG 5: ĐẶC TRƯNG ĐỘ HỒI PHỤC r1, r2, THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TƯƠNG PHẢN ẢNH BẰNG KỸ THUẬT CHỤP ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ MRI ... 114

5.1. Đánh giá độ hồi phục r1, r2 của các hệ chất lỏng từ chế tạo bằng các phương pháp khác nhau ... 114

5.1.1. Đánh giá độ hồi phục r1, r2 của hệ chất lỏng từ ... 114

5.1.2. Đánh giá khả năng tương phản trong các môi trường khác nhau của hệ chất lỏng từ .. 118

5.2. Khảo sát khả năng ứng dụng chất lỏng từ trên động vật thí nghiệm ... 123

5.2.1. Thử nghiệm in-vivo đánh giá khả năng ứng dụng hệ chất lỏng từ tính nano Fe3O4 làm thuốc tương phản trong kỹ thuật cộng hưởng từ MRI trên động vật ... 123

5.2.2. Thử nghiệm in-vivo đánh giá khả năng ứng dụng hệ chất lỏng từ tính nano Fe3O4 làm thuốc tương phản trong chẩn mô bệnh ung thư bằng kỹ thuật cộng hưởng từ MRI trên động vật ... 130

Kết luận chương 5 ... 137

KẾT LUẬN CHUNG ... 138

DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ ... 139

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 142

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thơng số bán kính của một số ion kim loại . ... 5

Bảng 1.2. Phân bố ion trong các vị trí của cấu trúc spinel. ... 6

Bảng 1.3. Bảng tổng kết các loại polyme bọc hạt nano từ và các ưu điểm của chúng ... 28

Bảng 1.4. Tín hiệu T1W và T2W của các mô/dịch cơ thể ... 40

Bảng 1.5. Các chất tương phản MRI nền oxit sắt ... 44

Bảng 1.6. Các chất tương phản MRI nền oxit sắt: đặc trưng kích thước hạt, cơ quan đích, liều sử dụng và đường truyền thuốc ... 44

Bảng 2.1: Giá trị mã hóa và giá trị thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm. ... 51

Bảng 2.2: Ma trận thực nghiệm và kết quả tổng hợp chất lỏng từ theo từng thí nghiệm .... 51

Bảng 2.3. Sự phụ thuộc độ ổn định của hệ keo vào giá trị thế Zeta ... 67

Bảng 2.4 a. Chuẩn bị dãy nồng độ của hệ chất lỏng ... 71

Bảng 2.4 b. Chuẩn bị dãy nồng độ của hệ chất lỏng ... 71

Bảng 2.5. Các tham số chuỗi hình ảnh được sử dụng trong chụp ảnh MRI ... 73

Bảng 3.1. Giá trị mã hóa và giá trị thực nghiệm của các yếu tố thực nghiệm. ... 76

Bảng 3.2. Ma trận thực nghiệm và kết quả tổng hợp chất lỏng từ theo từng thí nghiệm ... 77

Bảng 3.3. Kết quả phân tích ANOVA tối ưu q trình tổng hợp các yếu tố. ... 78

Bảng 3.4. Các giải pháp tối ưu với hàm lượng 3 biến xác định và giá trị hàm mong đợi tối ưu ... 81

Bảng 3.5. Kết quả kiểm tra giá trị từ độ bão hịa Ms thu được từ mơ hình và thực tế ... 82

Bảng 3.6. Các vị trí hấp thụ chính của các chất ... 84

Bảng 3.7. Hằng số mạng (a), kích thước tinh thể trung bình (DXRD), kích thước hạt trung bình (DFESEM) của các mẫu hạt nano Fe3O4 tổng hợp ở các điều kiện phản ứng khác nhau ... 86

Bảng 4.1. Giá trị từ độ bao gồm cả lớp vỏ và lõi (Fe3O4 +OA+OLA, PMAO), kích thước hạt trung bình (DTEM) ... 100

Bảng 4.2. Hằng số mạng (a), kích thước tinh thể trung bình (DXRD), kích thước hạt trung bình (DTEM), từ độ tại 10 kOe (Ms10kOe), lực kháng từ (Hc) của các mẫu hạt nano ... 102

Bảng 5.1. Kết quả tính toán độ hồi phục r1, r2 và tỷ số r1/r2 cho mẫu Fe3O4@PMAO, Fe3O4@CS và chất so sánh Resovist ... 117

Bảng 5.2. Một số tham số chuỗi hình ảnh được sử dụng trong chụp ảnh MRI ... 124

sau 15 phút, (d) sau 30 phút. ... 134

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Cấu trúc tinh thể của vật liệu ferit spinel . ... 5

Hình 1.2. Cấu trúc tinh thể và sự sắp xếp mômen từ trong vật liệu Fe3O4. ... 6

Hình 1.4. Đường cong từ trễ đo độ từ hóa của vật liệu siêu thuận từ (superparamagnetic, SPM) và sắt từ (ferromagnetic, FM) với lực kháng từ Hệ từ độ bão hòa Ms, độ từ dư Mr . ... 9

Hình 1.5. Sự phụ thuộc lực kháng từ (Hc) của Fe3O4 vào kích thước hạt ... 10

Hình 1.6. Mơ hình thuốc lõi nano đa chức năng ... 13

Hình 1.7. Minh họa các ứng dụng của hạt siêu thuận từ Fe3O4 trong chẩn đoán ung thư (hiệu ứng MRI) và điều trị ung thư (hiệu ứng nhiệt trị) ... 14

Hình 1.8. Tổng hợp hạt nano bằng phương pháp hot injection ... 21

Hình 1.9. Cấu trúc của một vài chất hoạt động bề mặt được sử dụng trong tổng hợp hạt nano trong dung mơi hữu cơ ... 22

Hình 1.10. Mơ hình bọc hạt nano từ ... 23

Hình 1.11. Các ảnh TEM: A) Các hạt nano sắt được phủ cacbon chế tạo bằng phương pháp nổ cảm ứng nhiệt phân của ferrocene; B) Các hạt nano sắt trong một ma trận cacbon chế tạo bằng phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi; C) Các hạt nano coban được cacbon bảo vệ chế tạo bằng phương pháp nhiệt phân cồn polyfurfuryl ... 25

Hình 1.12. Sơ đồ minh họa bước thứ nhất của phản ứng xúc tác ngưng tụ tetraethylorthosilicate (TEOS) ... 26

Hình 1.13. Các ảnh TEM của các hạt nano sắt oxit và sắt với lớp ngoài SiO2: A) Tổ hợp keo phân tán đơn bao gồm các hạt nano hematite trong khối cầu silic 100 nm; B) Các hạt nano hematite có dạng bát diện trong lớp vở SiO2 dày 50 nm; C) các hạt nano oxit sắt từ trong hình cầu silic; D) Các đám nano sắt kẹp trong chất keo SiO2 . ... 26

Hình 1.14. Các phương pháp chuyển pha hạt nano từ sang môi trường nước ... 29

Hình 1.15. Minh họa quy trình chuyển pha ligand exchange sử dụng poly với các nhóm chức COOH ... 30

Hình 1.16. Ảnh TEM (a) và phổ DLS (b) của hạt nano Fe3O4 bọc bởi phân tử dophamine sulfonate (DS), và quy trình tổng hợp và cấu trúc phân tử của DS (c). Hình nhỏ bên trong (hình a) là ảnh chụp các hạt Fe3O4 bọc bởi các phân tử DS phân tán trong nước ... 31

Hình 1.17. Minh họa quy trình chuyển pha sử dụng các amphiphilic polymer: DSPE-PEG (phần trên), PMAO (Phần giữa) và Fluronic (phần hình dưới) ... 32

Hình 1.18. Mơ hình q trình bọc hệ hạt nano bằng PAA và bọc bằng PMAO ... 32

Hình 1.19. Mơ hình bọc hạt nano Fe3O4 của nhóm tác giả Sun ... 33

Hình 1.20. Các ứng dụng của hạt nano từ tính ... 34

Hình 1.21. Mơ hình cấu tạo máy MRI. Radio Frequancy Coil: cuộn phát sóng tần số radio, Gradient coils: cuộn gradient, Maggnet: Từ trường, Scanner: Bộ phận quét, Patient: Bệnh nhân. Patient Table: Bàn bệnh nhân. ... 36

Hình 1.22. Nguyên lý của MRI và vai trị của hạt nano từ tính làm thuốc tăng tương phản (a) spin từ (m) của các proton nước tiến động xung quanh hướng của từ trường bên ngoài B0; (b) sau khi áp dụng một xung RF, m tiến động cơng góc với B0; (c) m hồi phục

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

trở lại trạng thái cân bằng ban đầu của nó thơng qua theo chế độ hồi phục chiều dọc (T1) và (d) ngang (T2); (e) Khi có mặt nano từ tính, các spin của các proton nước bắt đầu tiến động không đồng nhất dưới tác dụng bổ sung của trường lưỡng cực cục bộ(B1, gây ra bởi các hạt nano. Do đó các hồi phục xảy ra nhanh hơn và tạo ra một tín hiệu MRI mạnh

hơn ... 37

Hình 1.23. Tạo ảnh T2, T1 điều chỉnh ... 40

Hình 1.24. Hiệu ứng tương phản của các hạt nano từ tính trong nước ... 41

Hạt nano từ tính được chức năng hóa để liên kết với một số mơ nhất định sẽ có tác dụng đánh dấu hiệu quả hơn. Hiện tại có thể chia các chất tương phản làm 3 loại tương ứng với các cơ chế T1 và theo 1 cơ chế mới phát hiện gần đây là cơ chế trao đổi bão hịa kèm theo chuyến hóa chất ... 41

Hình 1.25. Cơ chế trao đổi bão hịa kèm theo chuyển hóa chất (CEST) ... 42

Hình 1.26. Phân loại các thuốc tăng tương phản tương ứng với các cơ chế Tl, T2 và CEST... 43

Hình 1.27. Cơng thức hóa học và sản phẩm OMNISCAN của thuốc tương phản T1 . 43 Hình 1.28. Vai trò ảnh hưởng của kích thước hạt lên hình ảnh trọng T2 MRI của Fe3O4(4, 6, 9,12 nm) trong từ trường 1,5T ... 45

Hình 1.29. Giá trị T1 và T2 và hình ảnh MRI của hợp kim nano FeCo/C, so sánh với 2 sản phẩm thương mại là Feridex và Magnevist ... 46

Hình 1.30. Chế độ chụp MRI nanohybrid, T1, T2 và multimodal ... 46

Hình 2.1.Quy trình tổng hợp hạt nano Fe3O4 bằng phương pháp thủy nhiệt. ... 49

Hình 2.2. Quy trình tổng hợp hạt nano từ tính Fe3O4 bọc Chitosan ... 50

Hình 2.3. Hệ thiết bị dùng để chế tạo hệ hạt Fe3O4 bằng phương pháp phân hủy nhiệt (a) và (b) sơ đồ quá trình thay đổi nhiệt độ và thời gian tổng hợp hạt nano Fe3O4. ... 54

Hình 2.4. Quy trình tổng hợp hạt nano Fe3O4 bằng phương pháp phân hủy nhiệt ... 54

Hình 2.5. Mơ hình q trình chuyển pha và bọc hệ hạt nano bằng PMAO ... 56

Hình 2.6. Quy trình chuyển pha và bọc hạt Fe3O4 bằng PMAO ... 56

Hình 2.7. Sơ đồ tín hiệu của quy hoạch thực nghiệm ... 58

Hình 2.8. Vùng xác định ABCD các yếu tố yếu tố ảnh hưởng và vùng lân cận ... 60

Hình 2.9. Vùng xác định A’B’C’D’các yếu tố ảnh hưởng và vùng lân cận ... 60

Hình 2.10. Sơ đồ nhiễu xạ tia X từ một số mặt phẳng hữu hạn ... 62

Hình 2.11. Thiết bị nhiễu xạ tia X ... 63

Hình 2.12. Sơ đồ mơ tả các tín hiệu nhận được từ mẫu trong ảnh SEM ... 65

Hình 2.13. Kính hiển vi điện tử qt HITACHI S-4800 ... 65

Hình 2.14. Kính hiển vi điện tửtruyền qua JEOL TEM ... 65

Hình 2.15. Hệ đo VSM ... 66

Hình 2.16. Máy đo MalvernZetasizer và Horiba SZ-100 ... 67

Hình 2.17. Xác định giá trị IC50 trực tiếp dựa vào đồ thị đáp ứng liều của các dòng tế bào khi thử thuốc với các nồng độ khác nhau ... 68

Hình 2.18. Chuẩn bị đĩa giếng chứa các mẫu chất lỏng từ: Fe3O4@PMAO, Fe3O4@CS, Resovist và mẫu đối chứng agar 2% (trên) và sơ đồ chụp các bước chụp ảnh bằng kỹ thuật MRI (dưới) ... 72

Hình 3.1. Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố theo phân tích ANOVA (p<0,05). ... 78

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 3.2: Mơ hình (dự đốn) so với giá trị thực nghiệm trong quá trình tổng hợp hạt

nano từ tính (MNPs) ... 79

Hình 3.3: Đồ thị bề mặt đáp ứng biểu diễn sự tác động của từng cặp yếu tố (AB, AC)

đến giá trị từ độ và mức độ mong muốn theo các cặp tương tác. ... 80

Hình 3.4: Đường cong từ độ bão hòa của các mẫu hạt nano Fe3O4 bọc chitosan ở các

điều kiện tổng hợp khác nhau và tại điều kiện tối ưu bằng phương pháp thủy nhiệt ... 80 Hình 3.5. Đường M(H) fit theo hàm Langevin của mẫu tại điều kiện tối ưu ... 83

Hình 3.6. Mơ hình liên kết của hạt nano từ Fe3O4 với chitosan khi phân tán hạt từ trong mạng lưới chitosan ………83 Hình 3.7. Ảnh nhiễu xạ tia X của vật liệu nano Fe3O4 tinh khiết và vật liệu nano ... 84

Hình 3.8. Phổ FTIR của Chitosan (CS), Fe3O4 và hạt nano từ tính Fe3O4@CS ... 85

Hình 3.9. Ảnh FESEM của mẫu Fe3O4 tổng hợp ở các điều kiện phản ứng khác nhau. ... 86

Hình 3.10. Ảnh TEM hạt Fe3O4@CS điều chế ở điều kiện khác nhau chế tạo bằng

phương pháp thủy nhiệt. ... 87

Hình 3.11. Ảnh TEM hạt Fe3O4@CS điều chế ở điều kiện tối ưu (nồng độ Fe3+ 0,21M; nhiệt độ phản ứng 1650C; thời gian ủ mẫu 2giờ 55 phút) chế tạo bằng phương pháp thủy

nhiệt (a) và giản đồ phân tích nhiệt TGA với lớp vỏ bọc CS (b) ... 87

Hình 3.12. Giản đồ phân bố kích thước hạt (DLS) của chất lỏng từ Fe3O4@CS tại các

giá trị pH khác nhau (a) và nồng độ muối NaCl khác nhau (b) ... 88

Hình 3.13. Giản đồ phân bố kích thước hạt (DLS) của Fe3O4@CS ở các nồng độ muối

100 mM (a) và 300 mM (b) ... 89

Hình 3.14. Quá trình quét thế Zeta của các hạt nano phân tán trong chất lỏng ở các thời điểm khác nhau: cho 0 ngày (a), 90 ngày (b), 180 ngày (c), và (d) ảnh của huyền phù Fe3O4@CS dưới tác động của từ trường trong phịng nhiệt độ trong 90 ngày. ... 90

Hình 3.15. Đường cong từ hóa của các mẫu Fe3O4@CS sau 90 ngày chế tạo. Đường liền

nét là đường làm khớp theo hàm Langevin. ... 90

Hình 3.16: Hình thái của tế bào Sarcoma 180 đạt chuẩn trước khi tiến hành thử nghiệm

MTT ... 91 Hình 3.17. Phản ứng trong thử nghiêm màu MTT ... 91

Hình 3.18. Tỷ lệ sống sót của tế bào Sarcoma 180 sau khi ủ trong 48 tiếng với Fe3O4@CS. Dãy đồng độ thử nghiệm như sau: (C1): 500 µg/ml, (C2): 250 µg/ml, (C3): 125 µg/ml, (C4): 62,5 µg/ml, (C5): 30,25 µg/ml and (C6): 15,125 µg/ml. Các giá trị

được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (SD) ... 92

Hình 3.19. Hình thái tế bào Sarcoma 180 quan sát dưới kính hiển vi soi ngược. CA: đối chứng sinh học. CB: Đối chứng dung môi DMSO. Dải nồng độ chất lỏng từ Fe3O4@CS (C1): 500 µg/ml, (C2): 250 µg/ml, (C3): 125 µg/ml, (C4): 62.5 µg/ml, (C5): 30.25 µg/ml and (C6):

15.125 µg/ml. Hình ảnh quan sát dưới vật kính 20X, độ phóng đại 5.6. ... 93

Hình 4.1. Giản đồ XRD của các mẫu Fe3O4 được chế tạo ở các nhiệt độ phản ứng khác

nhau trong các dung mơi khác nhau ... 97

Hình 4.2. Ảnh TEM hạt của các mẫu Fe3O4 được chế tạo ở các nhiệt độ khác nhau trong

các dung môi khác nhau trong thời gian 1 giờ ... 98

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Hình 4.3. Ảnh HRTEM hạt của các mẫu Fe3O4 được chế tạo bằng phương pháp phân

hủy nhiệt trong hỗn hợp dung môi dibenzyl ete và 1-octadecene ... 99

Hình 4.4. Đường cong từ hóa và đường cong từ hóa phóng đại trong vùng từ trường nhỏ

dùng để xác định Hc của các mẫu ở các nhiệt độ trong các dung môi khác nhau ... 101

Hình 4.5. Giản đồ XRD của các mẫu Fe3O4 được chế tạo ở các thời gian phản ứng khác nhau trong vùng từ 0,5 đến 2 giờ tại nhiệt độ phản ứng 298 oC. ... 101

Hình 4.6. Ảnh TEM hạt của các mẫu Fe3O4 được chế tạo ở các thời gian khác nhau ở nhiệt độ phản ứng 310oC. ... 102

Hình 4.7. Đường cong từ hóa và đường cong từ hóa phóng đại trong vùng từ trường nhỏ

dùng để xác định Hc của các mẫu ở các thời gian khác nhau ... 103

Hình 4.8. Ảnh mẫu Fe3O4 trước và sau khi chuyển pha (a) và ảnh HRTEM của hạt Fe3O4 trước khi chuyển pha và bọc PMAO trong dung môi hexane và hạt Fe3O4 bọc bởi PMAO

trong nước (b) ... 104

Hình 4.9. Ảnh TEM của các mẫu: Fe3O4@PMAO (a) và Fe3O4@PMAO pha loãng ... 105

Hình 4.10. Ảnh HRTEM hạt của các mẫu Fe3O4 sau khi được chuyển pha ... 105

Hình 4.11. Phổ FTIR của Fe3O4 chế tạo bằng phương pháp phân hủy nệt với lớp vỏ b bọc OA,

OLA (a), của PMAO (b) và của vật liệu sau khi chuyển pha và bọc bằng PMAO (c) ... 106

Hình 4.12. Giản đồ TGA của Fe3O4 với lớp vỏ bọc OA, OLA chế tạo bằng phương pháp

phân hủy nhiệt (a) và sau khi bọc PMAO (b) ... 107

Hình 4.13. Gía trị thế zeta và hình ảnh mẫu chất lỏng từ Fe3O4@PMAO sau 1 tháng chế

tạo (a) 3 tháng (b) và sau 6 tháng chế tạo (c) ... 107

Hình 4.14. Đường M(H) ở nhiệt độ phịng của các mẫu Fe3O4, Fe3O4@PMAO ... 108 Hình 4.15. Hình ảnh mẫu chất lỏng trong các mơi trường nồng độ muối khác nhau. .... 108

Hình 4.16. Gía trị thế zeta và hình ảnh mẫu chất lỏng từ Fe3O4@PMAO ở các nồng độ

muối khác nhau ... 109

Hình 4.17. Kết quả độc tính của hệ nano từ Fe3O4@PMAO trên ba dòng tế bào ung thư người Hep-G2, MCF-7 và RD cùng 1 dòng tế bào lành của khỉ Vero. Nồng độ của Fe3O4@PMAO trong đồ thì này là 25 ug/ml; DMSO được dùng làm đối chứng dung

môi và chất chuẩn pha trong DMSO được dùng làm đối chứng dương. ... 110

Hình 4.18. Hình ảnh tế bào quan sát dưới kính hiển vi Optika 4083.B1 với vật kính 40X. Tế bào ung thư gan Hep-G2 trong DMSO (A) và ủ với 25 ug/ml chất lỏng nano từ Fe3O4@PMAO (B). Tế bào thận khỉ Vero trong DMSO (C) và ủ với 25 ug/ml chất lỏng nano từ Fe3O4@PMAO (D). ... 110

Hình 5.1. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T1W, TR= 100 ms (a), TR =200 ms (b), TR =400 ms (c), TE =12 ms đối với các mẫu (A) hệ nano từ Fe3O4@PMAO trong môi trường agar 2%, (B) Hệ nano từ Fe3O4@CS trong môi trường agar 2%. Nồng độ sắt từ trong mỗi giếng là (1) 2,5 µg/ml, (2) 5,0 µg/ml, (3) 10,0

µg/ml, (4) 15,0 µg/ml, (5) 25,0 µg/ml và (6) 30,0 µg/ml. ... 115

Hình 5.2. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T2W, TE =11 ms (a), TE =23 ms (b), TE = 34 ms (c), TE= 57 ms (d), TE =91 ms (e), TE =113 ms (f), TR =4000 ms đối với các mẫu (A) hệ nano từ Fe3O4@PMAO trong môi trường agar 2%, (B) Hệ nano từ Fe3O4@CS trong môi trường agar 2%. Nồng độ sắt từ trong mỗi

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

giếng là (1) 2,5 µg/ml, (2) 5,0 µg/ml, (3) 10,0 µg/ml, (4) 15,0 µg/ml, (5) 25,0 µg/ml và

(6) 30,0 µg/ml. ... 116

Hình 5.3. Đường cong hồi phục T2 (suy giảm về 0) đo cho các mẫu chất lỏng từ Fe3O4@PMAO (a) Fe3O4@CS (b) ở các nồng độ khác nhau. ... 116

Hình 5.4. Tốc độ hồi phục ngang (a) và hồi phục dọc (b) của mẫu chất lỏng từ Fe3O4@PMAO (a) và Fe3O4@CS (b). 116

Bảng 5.1. Kết quả tính tốn độ hồi phục r1, r2 và tỷ số r1/r2 cho mẫu Fe3O4@PMAO, Fe3O4@CS và chất so sánh Resovist ... 117 Hình 5.5. Hình ảnh chụp MRI xác định độ hồi phục r1, r2. ... 118

Hình 5.6. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T2W trong môi trường nước, TE= 12 ms (a), TE =25 ms (b), TE =37 ms (c), TE =50 ms (d), TE= 62 ms (e), TE =75 ms (f), TR =4000 ms đối với các mẫu (A) hệ nano từ Fe3O4@PMAO trong môi trường nước, (B) Hệ nano từ Fe3O4@Dextran (Resovist) trong môi trường agar 2%, (C) Hệ nano từ Fe3O4@CS trong môi trường nước, (D) Mẫu đối chứng (khơng

có hạt từ) trong mơi trường nước ... 119

Hình 5.7. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T1W trong môi trường nước, TR= 100 ms (a), TR =400 ms (b), TE =15 ms đối với các mẫu (A) hệ nano từ Fe3O4@PMAO trong môi trường nước, (B) Hệ nano từ Fe3O4@Dextran (Resovist) trong môi trường nước, (C) Hệ nano từ Fe3O4@CS trong môi trường nước, (D) Mẫu đối

chứng (khơng có hạt từ) trong mơi trường nước. Nồng độ sắt từ trong mỗi giếng là .. 119

Hình 5.8. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T2W trong môi trường pH khác nhau, TE= 11 ms (a), TE = 23 ms (b), TE =34 ms (c), TE =57 ms (d) đối với các mẫu (A) hệ nano từ Fe3O4@PMAO, (B) Hệ nano từ Fe3O4@Dextran

(Resovist). Nồng độ sắt từ trong mỗi giếng 45,0 µg/ml trong mơi trường có ... 121

Hình 5.9. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T1W trong môi trường pH khác nhau, TR= 100 ms (a), TR = 200 ms (b), TR =400 ms (c), TE =12 ms đối với các mẫu (A) hệ nano từ Fe3O4@PMAO, (B) Hệ nano từ Fe3O4@Dextran (Resovist). Nồng độ sắt từ trong mỗi giếng 45,0 µg/ml trong mơi trường có (1) pH =2,

(2) pH =3, (3) pH =7, (4) pH =9, (5) pH =12. ... 121

Hình 5.10. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T2W trong

môi trường nồng độ muối khác nhau ... 122

Hình 5.11. Hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân của hệ nano từ ở chế độ T1W trong môi trường nồng độ muối khác nhau, TR= 100 ms (a), TR =400 ms (b), TE =12 ms đối với các mẫu (A) Hệ nano từ Fe3O4@Dextran (Resovist), (B) Hệ nano từ Fe3O4@PMAO, (C) Mẫu đối chứng (khơng có hạt từ) trong mơi trường nước. Nồng độ sắt từ trong mỗi giếng 45,0 µg/ml trong mơi trường có nồng độ muối khác nhau (1) 50 mM, (2) 100 mM,

(3) 150 mM, (4) 200 mM. ... 123

Fe3O4 làm thuốc tương phản trong kỹ thuật cộng hưởng từ MRI trên động vật ... 123 Hình 5.12. Hình ảnh thỏ trước khi được đưa vào máy chụp MRI. ... 125

Hình 5.13. Khả năng tăng tương phản hình ảnh chụp cộng hưởng từ trên thận thỏ của hệ nano Fe3O4@PMAO ở chế độ T1W (SAGITAL), TE= 9,2 ms, TR =659 ms đối với (A)

Thỏ trước khi tiêm chất lỏng từ, (B) Thỏ sau khi tiêm chất lỏng từ. ... 126

</div>

Nghiên cứu chế tạo chất lỏng từ trên nền oxit sắt siêu thuận từ định hướng ứng dụng chụp ảnh cộng hưởng từ mri

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về