NANO VANG pdf

NANO VÀNG
ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA KHOA HỌC VẬT LIỆU
NGÀNH VẬT LIỆU TỪ Y SINH
GVHD: TS. Đặng Thị Phương Thảo
Nhóm thực hiện:
Vũ Thị Phương
Châu Ngọc Sapa
Nguyễn Hoàng Sơn
Trần Hoài Thu
Nguyễn Thị Thu Trang
Phan Thị Thảo Vi
I
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
III
KẾT LUẬN
II
ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC
I. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
Nano kim loại là các hạt kim loại có kích thước từ 1 đến
vài trăm nano mét.
Hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt: là sự kích thích tập thể
đồng thời của tất cả các điện tử tự do trong vùng dẫn tới một dao
động đồng pha.
Trên bề mặt của hạt kim loại, plasmon thể hiện ở dạng sóng được
truyền dọc theo bề mặt của vật dẫn ở phần chuyển tiếp giữa kim
loại và vật liệu điện môi chứa hạt.
Hiện tượng đặc biệt
Hiệu ứng kích thước: ở kích thước nano, vật liệu có nhiều tính
chất khác đặc biệt hơn so với vật liệu khối. Ví dụ như: Ở kích

thước từ 10 đến vài trăm nm, sự phát huỳnh quang nhường chỗ
cho sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng.

Vàng đứng thứ 79 trong bảng tuần hoàn.

Cấu hình điện tử là
1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d106s1 quyết định
thuộc tính quang học, hoạt tính hóa học và cấu trúc tinh thể.

Sáu điện tử tồn tại trong vùng dẫn => dễ dàng liên kết
được với các nhóm thiol và amine.

Kim loại sáng màu vàng.

Khả năng chống oxi hóa và ăn mòn rất tốt.

Độ dẻo cao và khối lượng riêng lớn (19.32 g/cm3). ).
Tính chất
Tính chất
Ở kích thước từ 10 đến vài trăm nm, sự phát huỳnh quang
nhường chỗ cho sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng.
Ở thể khối vàng có màu vàng, ở cấp nm SPR gây ra sự hấp thụ
sóng ở một bước sóng nhất định nào đó, tán xạ và hiển thị sóng ở
các bước sóng còn lại => hiển thị màu xanh, xanh lục, đỏ, tím,
tuỳ vào kích cỡ của hạt.
Phương pháp chế tạo
Phương pháp Turkevich
-
J. Turkevich và các cộng sự vào vào năm 1951.
-

Phản ứng giữa dd nóng chloauric với dd natri citrate. Hạt nano
vàng được tạo ra vì các ion citrate bao xung quanh bề mặt lõi
vàng.
-
Ion citrate vừa là chất khử vừa giúp làm bền hạt nano.
-
Kích thước 10-20 nm.
Phương pháp Brust
•
Brust và Schiffrin năm 1990.
•
Sử dụng để tổng hợp các hạt nano vàng trong dung môi hữu cơ.
•
Phản ứng giữa axit chloauric và tetraoctylammonium bromide
(TOAB), toluence và natri borohydrate đóng vai trò lần lượt như
chất chống kết tủa và chất khử.
•
Kích thước 5-6 nm.

Phương pháp Perrault
-
Perrault và Chan trong năm 2009.
-
Dùng hydroquione khử HAuCl4 trong dung dịch có
chứa hạt nano vàng.
-
Các hạt nano vàng là chất cầu nối với hydroquinone xúc
tác khử ion vàng trên bề mặt.
-
Kích thước 30-250 nm.

Phương pháp Martin
-
Nhóm Eah vào năm 2010.
-
Tạo ra các hạt nano vàng dạng “trần” trong nước bằng
việc khử HAuCl4 với NaBH4.
-
Kích thước 3.2- 5.2 nm.
Phương pháp rung siêu âm (sonolysis)
-
Sử dụng sóng siêu âm, kích thích phản ứng
giữa muối vàng chloauric và dung dịch glucose.
-
Tác nhân khử là các nhóm hydroxyl.
-
Tạo ra các dây nano dạng mảnh (nanoribbon)
chiều rộng khoảng 30-50 nm, chiều dài lên tới
vài micromets.
-
Glucose đóng vai trò rất quan trọng trong việc
quyết định hình thái và kích thước của cấu trúc
nano vàng.
I
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
III
KẾT LUẬN
II
ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC
II. ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC
1. Dẫn thuốc

2. Đánh dấu sinh học
3. Cảm biến sinh học
4. Một số ứng dụng khác
1. Dẫn thuốc

Các hạt nano vàng đóng vai trò như thụ thể
mang trong các ứng dụng dẫn thuốc và
chuyển gen.

DNA được kết hợp với que nano vàng và
dưới sự kích hoạt của tia hồng ngoại, que
biến hình thành hạt và trong quá trình này
DNA được phóng thích vào tế bào chất.
Phân tử DNA được kết hợp với que nano vàng và cho vào tế
bào. Khi được kích hoạt bởi tia hồng ngoại, que biến hình thành
hạt và đồng thời phóng thích DNA.
Khả năng nhả thuốc của hạt nano vàng: mở các viên nang polymer dạng bọc kích thước
micro.
Hạt tải thuốc nano được thiết kế ở một kích cỡ tối ưu vừa có "bộ cảm ứng" biết cảm
nhận, phân biệt tế bào, vừa có "bộ phận đóng mở" biết giữ và nhả thuốc khi ở trong
môi trường có pH hay nhiệt độ thích hợp.
Ứng dụng trong chữa bệnh ung thư.
2. Đánh dấu sinh học
•
Đặc điểm nổi bật nhất của các hạt nano vàng:

tạo ra độ tương phản

làm mạnh tín hiệu màu (hấp thụ mạnh điện tử)
•

Gắn hạt nano vàng với kháng thể: độ phân giải
rất cao để đánh dấu sinh học.
Chuẩn đoán ung thư: sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng qua hiện tượng cộng hưởng
plasmon bề mặt của hạt nano vàng.
Bề mặt hạt nano vàng (đường kính 35 nm) được kết hợp kháng thể có chức năng bám
vào tế bào ung thư → hạt nano có "ái lực" với tế bào ung thư 6 lần nhiều hơn với tế bào
mạnh khoẻ bình thường.
Hình 1: Minh họa cho ứng dụng đánh dấu sinh học
và dẫn thuốc.
Ứng dụng làm băng thử phát hiện nhanh bệnh ung thư vú.
3. Cảm biến sinh học

Các thuộc tính quang học của hạt nano vàng
có thể thay đổi khi gắn với phân tử sinh học
cụ thể, cho phép phát hiện định tính, định
lượng.

Sự co cụm của hạt nano vàng cho phép phát
hiện DNA với độ nhạy cực cao.
Những hạt nano vàng có kích thước khoảng 50-60nm được bao bên ngoài một lớp áo
polymer. Khi được tích điện, những hạt này sẽ gắn chặt với những tế bào ung thư gan
và người ta chỉ việc chụp CT dưới hướng dẫn của hạt vàng là có thể dễ dàng phát
hiện ra khối u.
4. ng d ng khácỨ ụ
a. Chuyển đổi cây thành đèn đường: đặt hạt
nano vàng trong lá cây → phát ra ánh sáng
màu đỏ.
b. Mô kỹ thuật: chế tạo những miếng vá tim sử
dụng các dây nano vàng để tăng cường tín
hiệu điện giữa các tế bào.

c. Ứng dụng trong phương pháp PCR.
.
Dựa trên tính tương tác giữa nano vàng và DNA, và tính truyền
nhiệt tốt của nano vàng.
.
Các nhà khoa học đã chứng minh nano vàng góp phần tăng hiệu
quả khuếch đại PCR thông qua việc điều chỉnh nồng độ
polymerase, giúp rút ngắn thời gian phản ứng và tiết kiệm chi phí.


M 1 2 3
4