Nghiên cứu khả năng kháng vi khuẩn gram dương của nano bạc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------

NGUYỄN THỊ TÁM

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG VI KHUẨN
GRAM DƯƠNG CỦA NANO BẠC”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Lớp
Khóa học
Giảng viên hướng dẫn

: Chính quy
: Công nghệ thực phẩm
: CNSH - CNTP
: K42 - CNTP
: 2010 - 2014
: 1. Th.S Nguyễn Thị Đoàn
2. Th.S Lương Hùng Tiến

Thái Nguyên, năm 2014

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận văn mọi sự giúp
đỡ đều đã được cám ơn và các trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ
nguồn gốc.
Thái Nguyên ngày 29 tháng 5 năm 2014
Sinh viên

Nguyễn Thị Tám


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực
của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều của các cá nhân và tập thể.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn Nguyễn Thị
Đoàn và thầy Lương Hùng Tiến giảng viên ngành Công nghệ Thực phẩm –
Khoa CNSH – CNTP, người đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất
cho tôi thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa CNSH – CNTP
đã giúp đỡ tôi thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn trong nhóm sinh
viên thực tập tại phòng Thí nghiệm vi sinh và các sinh viên thuộc lớp
K42CNTP đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Trong quá trình thực tập tôi xin cảm ơn sự động viên của gia đình và
bạn bè.
Dù đã cố gắng nhiều, xong bài khóa luận không thể tránh khỏi những
thiếu sót và hạn chế. Kính mong nhận được sự chia sẻ và những ý kiến đóng
góp quý báu của thầy, cô giáo và các bạn.

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích [13].............................. 6
Bảng 2.2. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano bạc ................... 11
Bảng 2.3 . So sánh độc giữa hai loại độc tố A và B [12]. ............................... 20
Bảng 4.1. Một số đặc điểm của vi khuẩn nghiên cứu ..................................... 38
Bảng 4.2. Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn ............................... 41
Bảng 4.3a. Khả năng kháng S. aureus của nano bạc ...................................... 43
Bảng 4.3b. Khả năng kháng B. cereus của nano bạc ở các nồng độ............... 44
Bảng 4.4. Nồng độ ức chế tối thiểu của nano bạc đối với S. aureus và B. cereus ....... 44


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn ............. 12
Hình 2.2. Ứng dụng của nano bạc vào khẩu trang y tế và kem trị bỏng......... 14
Hình 2.3. Ứng dụng của nano vào các thiết bị và dụng cụ ............................. 14
Hình 2.4. Ứng dụng của nano bạc vào sơn và xử lý nước thải ....................... 15
Hình 2.5. Tất làm bằng sợi nilon có pha nano bạc.......................................... 16
Hình 2.6. Vi khuẩn B. cereus .......................................................................... 18
Hình 2.7. Vi khuẩn S. aureus .......................................................................... 22
Hình 3.1. Sơ đồ phương pháp nhỏ dịch kháng khuẩn lên bề mặt thạch. ........ 32
Hình 3.2. Sơ đồ phương pháp sử dụng đĩa giấy.............................................. 33
Hình 3.3. Sơ đồ phương pháp sử đục lỗ thạch. ............................................... 34
Hình 3.4.Sơ đồ phương pháp đối kháng trong dịch nuôi cấy lỏng. ................ 35
Hình 4.1a.Hình thái khuẩn lạc của vi khuẩn S. aureus .................................. 37
Hình 4.1b.Hình thái khuẩn lạc của vi khuẩn B. cereus ................................... 37
Hình 4.2a. Xác định khả năng kháng S. aureus của nano bạc bằng các phương
pháp khác nhau. .............................................................................. 39
Hình 4.2b. Xác định khả năng kháng B. cereus của nano bạc bằng các
phương pháp khác nhau. ................................................................. 40

Hình 4.3a. Khả năng kháng S. aureus của nano bạc. ...................................... 42
Hình 4.3b. Khả năng kháng B. cereus của nano bạc....................................... 43
Hình 4.4. Khả năng kháng B. cereus của nano bạc......................................... 45
Hình 4.5. Khả năng kháng S. aureus của nano bạc......................................... 46


MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 2
1.3. Mục đích nghiên cứu .............................................................................. 2
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài................................................ 2
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4
2.1. Tổng quan về nano bạc ........................................................................... 4
2.1.1. Giới thiệu về công nghệ nano .......................................................... 4
2.1.2. Nano bạc ........................................................................................... 5
2.2 Tổng quan về vi khuẩn Gram dương .................................................... 16
2.2.1 Khái quát chung .............................................................................. 16
2.2.2. Vi khuẩn B. cereus ......................................................................... 18
2.2.3 Vi khuẩn S. aureus .......................................................................... 21
2.3. Các nghiên cứu về hạt nano trong nước và trên thế giới ...................... 27
2.3.1 Tình hình nghiên cứu trong nước .................................................... 27
2.3.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................. 29
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 30
3.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 30
3.1.1. Chủng vi sinh vật thí nghiệm ......................................................... 30
3.1.2. Hóa chất - môi trường nuôi cấy .................................................... 30
3.1.3. Dụng cụ, thiết bị ............................................................................. 30
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu......................................................... 30

3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 31
3.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 31
3.4.1. Phương pháp xác định một số đặc điểm của vi khuẩn nghiên cứu 31
3.4.2. Phương pháp xác định khả năng kháng khuẩn gram dương của
nano bạc .................................................................................................... 32
3.4.3. Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) cuả nano bạc đối với vi
sinh vật ..................................................................................................... 35


3.4.4. Theo dõi khả năng kháng vi sinh vật của nano bạc theo thời gian 36
3.4.5. Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật ....................................... 36
3.4.6. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu .......................................... 36
PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 37
4.1. Xác định một số đặc điểm của vi khuẩn nghiên cứu .......................... 37
4.2. Lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định khả năng kháng vi khuẩn
B. cereus và vi khuẩn S. aureus ................................................................... 38
4.3. Xác định nồng độ ức chế tối thiểu của nano bạc đối với vi khuẩn S.
aureus và vi khuẩn B. cereus ....................................................................... 42
4.4. Khả năng kháng S. aureus và B. cereus của nano bạc theo thời gian. . 45
4.4.1. Khả năng kháng B. cereus của nano bạc theo thời gian. .............. 45
4.4.2. Khả năng kháng S. aureus của nano bạc. ....................................... 46
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 47
5.1. Kết luận ................................................................................................. 47
5.2. Đề nghị.................................................................................................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 48


DANH MỤC VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT

Tên đầy đủ

Kí hiệu và viết tắt
Bacillus cereus
CFU
h

B. cereus
Colony Forming Unit
Giờ

MIC

Minimal Inhibitory Concentrations

MP

Môi trường thạch peptone

NA

Nutrient Aga

NB

Nutrient Broth

ppm

Part per million (phần triệu)

Staphylococcus aureus

S. aureus

TSA

Trypticase Soya Aga

TSB

Trypticase Soya Broth

VP

Voges Proskauer


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay, nguy cơ mất vệ sinh an toàn thực phẩm đang là một trong
những vấn đề cấp thiết nóng bỏng mang tính thời sự, thu hút được sự quan
tâm rất lớn từ các nhà quản lý thực phẩm cũng như người dân. Theo thống kê
của tổ chức Y tế Thế giới (Word Health Organization – WHO) mỗi năm Việt
Nam có khoảng 8 triệu người bị ngộ độc thực phẩm hoặc lên quan đến thực
phẩm với 100-200 ca tử vong [15]. Vi khuẩn, hóa chất, kim loại nặng, ký sinh
trùng, vi nấm và virus là nguyên nhân chủ yếu của các vụ ngộ độc thực phẩm
,cũng như các bệnh liên quan đến thực phẩm. Nguyên nhân hàng đầu là do sự

xuất hiện của các vi sinh vật gây nhiễm tạp trong mẫu thực phẩm , trong đó tụ
S.aureus và B.cereus là một trong số những tác nhân nguy hiểm nhất [9]. Việc
phòng và điều trị hai loại vi khuẩn này chủ yếu dựa vào thuốc đặc trị và thuốc
kháng sinh, nhưng với tình trạng sử dụng thuốc tràn lan, không hợp lý đã gây
ra hiện tượng kháng thuốc ở hai loại vi khuẩn này. Từ đó đã đòi hỏi tìm ra
một hướng mới là sử dụng các vật liệu bao gói cách ly sự lây nhiễm vi khuẩn
vào trong thực phẩm, và một vật liệu mới được ra đời với đặc tính sinh học,
đáp ứng được nhu cầu không gây hại cho sức khỏe con người, có khả năng
tiêu diệt nấm, vi khuẩn virus đó chính là nano bạc [11].
Từ lâu loài người đã biết đến tác dụng sát khuẩn mạnh của bạc, những
chén bát, thìa nĩa, nồi niêu của người La Mã cổ, của các vua chúa phong
kiến... đã chứng minh điều đó. Trong chiến tranh thế giới thứ nhất, người ta
thậm chí còn sử dụng các sản phẩm từ bạc để điều trị nhiễm trùng trước khi
thuốc kháng sinh ra đời. Tuy nhiên, tác dụng này của bạc không được ứng
dụng rộng rãi do giá thành cao. Những năm gần đây, công nghệ nano ra đời,
con người đã chế tạo được bạc ở kích thước nano, và ứng dụng của bạc cũng
được đưa lên một tầm cao mới [24].
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi ở kích thước nano (từ 1 đến 100 nm), hoạt
tính sát khuẩn của bạc tăng lên khoảng 50000 lần so với bạc dạng khối, như
vậy 1 gam bạc nano có thể sát khuẩn cho hàng trăm mét vuông chất nền. Điều
này sẽ giúp cho khối lượng bạc sử dụng trong các sản phẩm sẽ giảm rất mạnh,


2

nên tỷ trọng của bạc trong giá thành trở nên không đáng kể. Sở dĩ nano bạc
được nghiên cứu ứng dụng vào việc kháng khuẩn vì bạc có tính kháng khuẩn
mạnh và không gây tác dụng phụ, không gây độc cho người khi nhiễm lượng
nano bạc bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ nhỏ hơn 100 ppm), không
gây ô nhiễm môi trường. Ứng dụng trong y học, nhất là khi hiện tượng vi

khuẩn kháng kháng sinh ngày càng phổ biến như ngày nay. Một số các nghiên
cứu đã cho thấy, tất cả vi khuẩn sử dụng enzyme như một lớp “phổi hóa học”
để chuyển hóa oxy. Các ion bạc phân hủy enzyme và ngăn chặn quá trình hút
oxy. Tác động này làm chết tất cả các vi khuẩn, tiêu diệt chúng trong vòng vài
phút. Ngoài ra, các hạt bạc có kích thước nhỏ chui vào trong tế bào, kết hợp
với các enzyme hay DNA có chứa nhóm sunfua hoặc phosphate gây bất hoạt
enzyme hay DNA dẫn đến gây chết tế bào [11]. Chính vì vậy công nghệ nano
bạc được rất nhiều trong các lĩnh vực như: sức khỏe –y tế, năng lượng và môi
trường, công nghệ hóa học, công nghệ thực . Do nhận thức được tầm vai trò
quan trọng của nano bạc trong lĩnh vực thực phẩm, nâng cao chất lượng vệ
sinh an toàn thực phẩm tôi đã tiến hành nghiên cứu luận văn với đề tài:
“Nghiên cứu khả năng kháng vi khuẩn gram dương của nano bạc”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được khả năng kháng khuẩn gram dương của nano bạc.
1.3. Mục đích nghiên cứu
- Xác định được một số đặc điểm của vi sinh vật nghiên cứu.
- Lựa chọn được phương pháp thích hợp để xác định khả năng kháng vi
khuẩn gram dương của nano bạc.
- Xác định được nồng độ ức chế tối thiểu của nano bạc đối với vi khuẩn
gram dương.
- Xác định được khả năng kháng vi khuẩn gram dương của nano bạc
theo thời gian.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
- Đưa ra cơ chế kháng S. aureus của chế phẩm nano bạc.
- Đưa ra nồng độ của nano bạc để ức chế S. aureus.
- Đưa ra cơ chế kháng B. cereus của chế phẩm nano bạc.
- Đưa ra nồng độ của nano bạc để ức chế B. cereus.

3

- Giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận với các thao tác kỹ thuật trong thực
tế. Qua đó kết hợp với các kiến thức lý thuyết đã được học sinh viên sẽ có
những hiểu biết chuyên sâu và cái nhìn tổng quát hơn.
1.4.2.Ý nghĩa thực tiễn
- Sử dụng nano bạc trong việc kháng khuẩn, bảo quản và chế biến thực phẩm.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về nano bạc
2.1.1. Giới thiệu về công nghệ nano
2.1.1.1. Khái niệm về công nghệ nano
- Công nghệ nano là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân
tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều
khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanômét (nm, 1 nm = 10-9 m) [2]. Ở
kích thước nano, vật liệu sẽ có những tính năng đặc biệt mà vật liệu truyền
thống không có được đó là do sự thu nhỏ kích thước và việc tăng diện tích
mặt ngoài.
Ý tưởng cơ bản về công nghệ nano được đưa ra bởi nhà vật lý học người
Mỹ Richard Feynman vào năm 1959, ông cho rằng khoa học đã đi vào chiều
sâu của cấu trúc vật chất đến từng phân tử, nguyên tử vào sâu hơn nữa.
Nhưng thuật ngữ “công nghệ nano” mới bắt đầu được sử dụng vào năm 1974
do Nario Taniguchi một nhà nghiên cứu tại trường đại học Tokyo sử dụng để
đề cập khả năng chế tạo cấu trúc vi hình của mạch vi điện tử [8].
2.1.1.2. Cơ sở khoa học của công nghệ nano
a. Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử

Khác với vật liệu khối, khi ở kích thước nano thì các tính chất lượng tử
được thể hiện rất rõ ràng. Vì vậy khi nghiên cứu vật liệu nano chúng ta cần
tính tới các thăng giáng ngẫu nhiên. Càng ở kích thước nhỏ thì các tính chất
lượng tử càng thể hiện một cách rõ ràng hơn. Ví dụ một chấm lượng tử có thể
được coi như một đại nguyên tử, nó có các mức năng lượng giống như một
nguyên tử [2].
b. Hiệu ứng bề mặt
Cùng một khối lượng nhưng khi ở kích thước nano chúng có diện tích bề
mặt lớn hơn rất nhiều so với khi chúng ở dạng khối. Điều này, có ý nghĩa rất
quan trọng trong các ứng dụng của vật liệu nano có liên quan tới khả năng
tiếp xúc bề mặt của vật liệu, như trong các ứng dụng vật liệu nano làm chất
diệt khuẩn. Đây là một tính chất quan trọng làm nên sự khác biệt của vật liệu
có kích thước nanomet so với vật liệu ở dạng khối [2].


5

c. Kích thước tới hạn
Kích thước tới hạn là kích thước mà ở đó vật giữ nguyên các tính chất về
vật lý, hóa học khi ở dạng khối. Nếu kích thước vật liệu mà nhỏ hơn kích
thước này thì tính chất của nó hoàn toàn bị thay đổi. Nếu ta giảm kích thước
của vật liệu đến kích cỡ nhỏ hơn bước sóng của vùng ánh sáng thấy được
(400 - 700 nm), theo Mie hiện tượng "cộng hưởng plasmon bề mặt" xảy ra và
ánh sáng quan sát được sẽ thay đổi phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng xảy ra
hiện tượng cộng hưởng. Hay như tính dẫn điện của vật liệu khi tới kích thước
tới hạn thì không tuân theo định luật Ohm nữa. Mà lúc này điện trở của chúng
sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử. Mỗi vật liệu đều có những kích thước tới
hạn khác nhau và bạn thân trong một vật liệu cũng có nhiều kích thước tới
hạn ứng với các tính chất khác nhau của chúng. Bởi vậy khi nghiên cứu vật
liệu nano chúng ta cần xác định rõ tính chất sẽ nghiên cứu là gì. Chính nhờ

những tính chất lý thú của vật liệu ở kích thước tới hạn nên công nghệ nano có ý
nghĩa quan trọng và thu hút được sự chú ý đặc biệt của các nhà nghiên cứu [6].
2.1.1.3. Phân loại vật liệu nano
Có rất nhiều cách phân loại vật liệu nano. Sau đây là một cách phân loại
dựa vào hình dáng vật liệu [6]:
- Vật liệu không chiều là vật liệu mà ba chiều đều có kích thước nano, ví
dụ: chấm lượng tử...
- Vật liệu một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, ví
dụ: dây nano,ống nano,…
- Vật liệu hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, ví
dụ: màng mỏng,…(Chiều ở đây có nghĩa là chiều chuyển động không bị hạn
chế bởi kích thước của phần tử tải điện).
Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó
chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có các
phần không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
2.1.2. Nano bạc
2.1.2.1. Giới thiệu về bạc kim loại
Cấu hình electron của bạc: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1
Bán kính nguyên tử Ag: 0,288 nm.
Bán kính ion bạc: 0,23 nm.


6

Bảng 2.1: Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích [13]
Kích thước của hạt
nano Ag (nm)
1
5
20

Số nguyên tử chứa
trong đó
31
3900
250000

Bạc nano là vật liệu có diện tích bề mặt riêng lớn, có những đặc tính độc
đáo sau [13] :
+ Tính khử khuẩn, chống nấm, khử mùi, có khả năng phát xạ tia hồng
ngoại đi xa, chống tĩnh.
+ Không có hại cho sức khỏe con người với liều lượng tương đối cao.
+ Có khả năng phân tán ổn định trong các loại dung môi khác nhau
(trong các dung môi phân cực như nước và trong các dung môi không phân
cực như benzene, toluene).
+ Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng và
các tác nhân oxy hóa khử thông thường.
+ Chi phí cho quá trình sản xuất thấp.
+ Ổn định ở nhiệt độ cao.
2.1.2.2 . Các phương pháp chế tạo nano bạc
Có 2 phương pháp để điều chế hạt nano kim loại bạc: Phương pháp từ
dưới lên và phương pháp từ trên xuống. Phương pháp từ dưới lên “bottomup” là phương pháp tạo hạt nano từ các nguyên tử hoặc ion kết hợp lại với
nhau. Phương pháp từ trên xuống “top-down” là phương pháp tạo các hạt
nano từ vật liệu khối ban đầu. Đối với hạt nano bạc, người ta thường điều chế
bằng phương pháp từ dưới lên. Nguyên tắc là khử ion Ag+ thành Ag. Các ion
này sau đó liên kết với nhau tạo thành hạt nano và các hạt nano này sẽ được
bọc bởi các chất ổn định như PVP, PVE, chitosan… Các phương pháp từ trên
xuống ít được sử dụng vì nano bạc chế tạo bằng phương pháp này thường có
kích thước hạt lớn và không đồng đều. Hiện nay các vật liệu kim loại nano
như vàng (Au), Sắt (Fe), đồng (Cu), bạc (Ag) dưới dạng bột hay dung dịch

keo được chế tạo chủ yếu bằng các phương pháp sau:


7

a. Phương pháp bay hơi vật lý
Bay hơi vật lý là phương pháp từ trên xuống, đó là một công cụ góp
phần cho sự phát triển của công nghệ nano. Bay hơi vật lý bao gồm kỹ thuật
ngưng tụ khí trơ, đồng ngưng tụ và ngưng tụ dòng hơi phun trên bia bắn.
+ Kỹ thuật ngưng tụ khí trơ: cho hóa hơi sợi dây bạc tinh khiết ở nhiệt độ
cao trong điều kiện chân không, sau đó dòng hơi bạc nguyên tử quá bão hòa
được ngưng tụ và phát triển thành hạt bạc khi tiếp xúc với khí heli và được
làm lạnh bởi nitơ lỏng.
+ Kỹ thuật đồng ngưng tụ: tương tự như ngưng tụ khí trơ nhưng quá
trình hình thành và phát triển hạt xảy ra trên lớp bằng dung môi thích hợp. Kỹ
thuật ngưng tụ khí trơ và đồng ngưng tụ được thực hiện ở nhiệt độ cao
(>2.0000C), sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao, kích thước hạt nano bạc
trung bình 75nm(phương pháp ngưng tụ khí trơ), 12nm (phương pháp đồng
ngưng tụ) [16].
b. Phương pháp ăn mòn laze
Đây là phương pháp từ trên xuống. Vật liệu ban đầu là một tấm bạc được
đặt trong một dung dịch có chứa chất hoạt hóa bề mặt. Một chùm laser dạng
xung có buớc sóng 532 nm, độ rộng xung là 10 nS, tần số 10Hz, năng lượng
mỗi xung là 90mJ, đường kính vùng kim loại bị tác dụng từ 1nm - 3nm. Dưới
tác dụng của chùm laser xung, các hạt nano có kích thước khoảng 10 nm
được hình thành và được bao phủ bởi chất hoạt hóa bề mặt CnH2n+1SO4Na
(với n = 8, 10, 12, 14) nồng độ từ 0,001 đến 0,1 M [23].
c. Phương pháp khử hóa học
Khử hóa học là một phương pháp được sử dụng phổ biến để chế tạo nano
bạc theo phương thức từ dưới lên.

+ Cơ chế của quá trình khử hóa học:
Phương pháp khử hóa học là dùng các tác nhân hóa học để khử ion bạc
thành bạc kim loại. Thông thường, phản ứng được thực hiện trong dung dịch
lỏng nên còn gọi là phản ứng hóa ướt.
Ag+ + e- → Ag0
Thông thường, nguồn cung cấp ion Ag+ là các muối của bạc như AgNO3.
Các tác nhân khử thường dùng là: natri bohydrua, focmandehyt, xitrat, etylen
glyxerol, NaBH4, ethanol,…. Gần đây có một số công trình nghiên cứu chế
tạo keo nano bạc và bột nano bạc từ bạc nitrat nhưng sản phẩm trung gian là


8

oxit bạc (Ag2O) rồi từ Ag2O tiếp tục khử về Ag0 nhằm thu được keo bạc có
nồng độ cao. Để các hạt nano bạc phân tán tốt trong dung môi mà không bị
kết tụ thành đám, người ta bao phủ hạt nano bạc bằng một lớp polyme, điều
này giúp cho các hạt được bảo vệ tốt hơn tránh hiện tượng kết tủa, hơn nữa
phương pháp này có thể làm cho bề mặt hạt nano có tính chất cần thiết [6].
+ Các tác nhân khử:
Tác nhân khử Sodium citrate “C6H5O7Na3’’ Trong quá trình khử, bề mặt
của hạt nano bạc hấp thụ các ion Ag+ tạo ra lớp ion dương trên bề mặt. Tiếp
đó các ion âm citrate có nghiệm vụ bám xung quanh các hạt nano bằng lực
hút tĩnh điện ngăn không cho chúng kết hợp lại với nhau. Nhờ vậy mà bề mặt
của hạt nano bạc có một lớp keo citrate giúp chúng lơ lửng và phân tán đều
trong dung dịch. Citrate trong quá trình vừa đóng vai trò làm tác nhân khử ion
Ag+ để tạo thành hạt nano bạc, vừa đóng vai trò làm chất ổn định cho hạt
nano bạc.
Tác nhân khử NaBH4 khác với phương pháp sử dụng Sodium citrate, ở
phương pháp này sau khi kết thúc phản ứng khử, người ta sử dụng các polyme
như PVP, PVA, PEG, Chitosan…, làm tác nhân ổn định. Các polyme này bao

bọc hạt nano bạc, ngăn chúng kết tụ với nhau, vì vậy mà hạt nano được bảo
vệ tốt và tránh kết tủa.
d. Phương pháp hóa siêu âm
Là các phản ứng hóa học được hỗ trợ bởi sóng siêu âm cũng được dùng
để tạo hạt nano. Hóa siêu âm là một chuyên 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 quá 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). Khi sóng siêu âm đi
qua một chất lỏng, sự giãn nở do siêu âm gây ra áp suất âm trong chất lỏng
kéo các phân tử chất lỏng ra xa nhau. Nếu cường độ siêu âm đủ mạnh thì sự
giãn nở này sẽ tạo ra những lỗ hổng trong chất lỏng. Sự phát triển của các lỗ
hổng phụ thuộc vào cường độ siêu âm. Khi cường độ siêu âm cao, các lỗ hổng
nhỏ có thể phát triển rất nhanh. Sự giãn nở của các lỗ hổng đủ nhanh trong


9

nửa đầu chu kì của một chu kì sóng siêu âm, nên đến nửa sau chu kì thì nó
không có đủ thời gian để co lại nữa. Dưới các điều kiện này, kích thước của
một lỗ hổng sẽ dao động theo các chu kì giãn nở và co lại. Trong khi dao
động như thế lượng khí hoặc hơi khuyếch tán vào hoặc ra khỏi lỗ hổng phụ
thuộc vào diện tích bề mặt. Diện tích bề mặt sẽ lớn hơn trong quá trình giãn
nở và nhỏ hơn trong quá trình co lại. Do đó, sự phát triển của lỗ hổng trong
quá trình giãn nở sẽ lớn hơn trong quá trình co lại. Sau nhiều chu kì siêu âm,
lỗ hổng sẽ phát triển. Lỗ hổng có thể phát triển đến một kích thước tới hạn mà
tại kích thước đó lỗ hổng có thể hấp thụ hiệu quả năng lượng của sóng siêu
âm. Kích thước này gọi là kích thước cộng hưởng, nó phụ thuộc vào tần số của
sóng âm [26]. Ví dụ, với tần số 20 kHz, kích thước này khoảng 170 mm. Lúc
này, lỗ hổng có thể phát triển rất nhanh trong một chu kì duy nhất của sóng siêu

âm. Một khi lỗ hổng đã phát triển quá mức, ngay cả trong trường hợp cường độ
siêu âm thấp hay cao, nó sẽ không thể hấp thụ năng lượng siêu âm một cách có
hiệu quả được nữa. Và khi không có năng lượng tiếp ứng, lỗ hổng không thể tồn
tại lâu được. Chất lỏng ở xung quanh sẽ đổ vào và lỗ hổng bị suy sụp. Sự suy
sụp của lỗ hổng tạo ra một môi trường đặc biệt cho các phản ứng hoá học - các
điểm nóng (hot spot). Hóa siêu âm được ứng dụng để chế tạo rất nhiều loại vật
liệu nano như vật liệu nano xốp, nano dạng lỏng, hạt nano, ống nano [26].
2.1.4.3 Các tính chất của nano bạc
Hạt nano bạc có hai tính chất khác biệt so với vật liệu khối đó là hiệu
ứng bề mặt và hiệu ứng kích thước. Tuy nhiên, do đặc điểm hạt nano bạc có
tính kim loại, tức là mật độ điện tử tự do lớn thì các tính chất thể hiện có
những đặc trưng riêng khác với các hạt không có mật độ điện tử tự do cao.
a . Tính chất quang học
Tính chất quang học của hạt nano bạc trộn trong thủy tinh làm cho các
sản phẩm từ thủy tinh có màu sắc khác nhau đã được người La Mã sử dụng từ
hàng ngàn năm trước. Các hiện tượng đó bắt nguồn từ hiện tượng cộng hưởng
Plasmon bề măt do điện tử tự do trong hạt nano bạc hấp thụ ánh sáng chiểu
vào. Kim loại có nhiều điện tử tự do các điện tử tự do này sẽ dao động dưới
tác dụng của từ trường bên ngoài như ánh sáng. Thông thường các dao động
bị dập tắt nhanh chóng bởi các sai hỏng mạng hay bởi chính các nút mạng
tinh thể trong kim loại khi quãng đường tự do trung bình của điện tử nhỏ hơn


10

kích thước. Nhưng khi kích thước của kim loại nhỏ hơn quãng đường tự do
trung bình thì hiện tượng dập tắt không còn nữa mà điện tử sẽ dao động cộng
hưởng với ánh sáng kích thích. Do vậy tính chất quan của hạt nano bạc có
được sự dao động tập thể của các điện tử dẫn đến từ quá trình tương tác với
bức xạ sóng điện từ. Khi dao động như vậy các điện tử sẽ phân bố lại trong

hạt nano bạc làm cho hạt nano bạc bị phân cực điện tạo thành một lưỡng cực
điện. Do vậy xuất hiện một tần số cộng hưởng phụ thuộc vào nhiều yếu tố về
hình dáng, độ lớn của hạt nano bạc và môi trường xung quanh là các yêu tố
ảnh hưởng nhiều nhất. ngoài ra, mật độ hạt nano bạc cũng ảnh hưởng đến tính
chất quang. Nếu mật độ loãng thì có thể coi như gần đúng hạt tự do, nếu nồng
độ cao thì phải tính đến ảnh hưởng của quá trình tương tác giữa giữa các hạt.
b.Tính chất điện
Tính dẫn điện của kim loại rất tốt, hay điện trở của kim loại nhỏ nhờ vào
độ điện tử tự do cao trong đó. Đối với vật liệu khối, các lý luận về độ dãn điện
dựa trên cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn. Điện trở của kim loại đến từ
sự tán xạ của điện tử lên các sai hỏng trong mạng tinh thể và tán xạ với dao
động nhiệt của nút mạng. Tập thể các điện tử chuyển động trong kim loại
(dòng điện I) dưới tác dụng của điện trường (U) có liên hệ với nhau thông qua
định luật Ohm : U= IR, trong đó R là điện trở của kim loại. Định luật Ohm
cho thấy đường I-U là một đường tuyến tính. Khi kích thước của vật liệu giảm
dần, hiệu ứng giam cầm lượng tử hóa này đối với hạt nano bạc là I-U không
còn tuyến tính nữa mà xuất hiện một hiệu ứng gọi là hiệu ứng chắn Coulomb
làm cho đường I-U bị nhảy bậc với giá trị mỗi bậc sai khác nhau một lượng
e/2C cho U và e/RC cho I, với e là điện tích của điện tử , C và R là điện dung
và điện trở khoảng nối hạt nano bạc với điện cực[18].
c. Tính chất nhiệt
Nhiệt độ nóng chảy Tm của vật liệu phụ thộc vào mức độ liên kết giữa
các nguyên tử trong mạng tinh thể. Trong mạng tinh thể, mỗi một nguyên tử
có một số các nguyên tử lân cận có liên kết mạnh gọi là số phối vị. Các
nguyên tử trên bề mặt vật liệu sẽ có số phối vị nhỏ hơn số phối vị của các
nguyên tử ở bên trong nên chúng có thể dễ dàng tái sắp xếp để có thể ở trạng


11

thái khác hơn . Như vậy , nếu kích thích của hạt nano bạc giảm, nhiệt độ nóng
chảy sẽ giảm.
d. Hiệu ứng bề mặt
Khi hạt bạc có kích thước nanomet, các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ
chiếm tỉ phần đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy các hiệu ứng có
liên quan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho
tính chất của vật liệu có kích thước nm khác biệt so với vật liệu bạc ở dạng khối.
Sự tăng cường khả năng diệt khuẩn bạc là một ví dụ của hiệu ứng bề mặt.
Hiệu ứng bề mặt luôn có tác dụng với tất cả các giá trị của kích thước,
hạt càng bé thì hiệu ứng càng lớn và ngược lại. Vật liệu ở bất cứ kích thước
nào cũng có hiệu ứng bề mặt, ngay cả vật liệu khối truyền thống cũng có hiệu
ứng bề mặt, chỉ có điều hiệu ứng này nhỏ thường bị bỏ qua [6].
Bảng 2.2. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano bạc
Đường kính hạt nano (nm)
Số nguyên tử
Tỉ số nguyên tử bề mặt (%)

10

5

2

1

30.000

4.000

250

30

20

40

80

90

Năng lượng bề mặt (erg/mol) 4,08×1011 8,16×1011 2,04×1012 9,23×1012
Năng lượng bề mặt/Năng
lượng tổng (%)

7.6

14,3

35,3

82,2

2.1.2.4 Tính kháng khuẩn của nano bạc
a . Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc
Nano bạc được nghiên cứu ứng dụng vào việc kháng khuẩn vì bạc là
kháng sinh tự nhiên và không gây tác dụng phụ. Nano bạc không gây phản
ứng phụ, không gây độc cho người và vật nuôi khi nhiễm lượng nano bạc
bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng độ <100ppm) [17].
Tuy nhiên cho tới nay, cơ chế kháng vi sinh vật của nano bạc vẫn chưa

được hiểu biết rõ ràng. Có giả thiết cho rằng sự tương tác mạnh của ion Ag+
với peptidoglican, thành phần cấu tạo nên thành tế bào của vi khuẩn và ức
chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi
khuẩn. Sau đó sẽ đi vào bên trong tế bào vi khuẩn tác động lên S và P, chìa


12

khóa cho khả năng diệt khuẩn của nó [20, 21]. Vì S và P xuất hiện nhiều trong
màng tế bào nên khi hạt nano bạc tương tác với S chứa trong protein bên
trong hoặc bên ngoài màng tế bào thì có thể biến đổi chức năng của tế bào.
Đồng thời các hạt bạc có kích thước nhỏ chui vào trong tế bào, kết hợp với
các enzym hay DNA có chứa nhóm sunfuahydrin – SH hặc phốt phát gây bất
hoạt enzym hay DNA dẫn đến gấy chết tế bào [22].

Hình 2.1. Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn
- Ưu điểm của nano bạc so với thuốc kháng sinh : Nano bạc giết chết vi
khuẩn ngay lập tức bằng hai cơ chế làm biến chất và oxi hóa. Vì vậy vi khuẩn
không có khả năng kháng lại bạc. Các tế bào của con người ở dạng mô nên
không bị ảnh hưởng bởi quá trình này. Không như các thuốc kháng sinh bị
hấp thụ trong quá trình diệt khuẩn, nano bạc hoạt động như chất xúc tác mà
không bị hấp thụ. Một tính chất khác giúp nano bạc tăng cường hiệu quả
trong cơ thể người là do nó ở dạng hạt nhỏ kim lọai khác với ion bạc thường
bị chuyển thành clorua bạc trong bao tử hay trong mạch máu. Clorua bạc tan
rất ít và kém hiệu quả hơn nhiều so với bạc kim loại hay ion bạc. Chỉ có bạc
kim loại mới có thể sống được với HCl trong bao tử mà vẫn giữ được các hoạt
tính trong các mạch máu và mô cơ thể . Điều này rất có ý nghĩa vì theo EPA
(Environmental Proection Agency- Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ), một
người chỉ có thể dùng 350µcg/ liều dùng mỗi ngày, nếu nhiều hơn sẽ bị trúng
độc. Nếu dùng 1-2 muỗng cà phê / ngày (20ppm) tương đương với 100200µcg/ ngày (Thấp hơn so với khuyến cáo của EPA về lượng bạc cung cấp

trong nguồn nước ở Mỹ), sẽ có hiệu quả phòng bệnh rất tốt. Điều này có thể
đảm bảo cho người sử dụng nano bạc như một chất bổ sung trong bữa ăn cũng
như trong nước uống mà không bị ngộ độc [26].


13

b. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn của nano bạc
Kích thước, hình dạng hạt, nồng độ và sự phân bố là các yếu tố ảnh
hưởng trực tiếp đến tính kháng khuẩn của keo nano bạc [2].
- Kích thước hạt nano bạc
Yếu tố quan trọng quyết định khả năng diệt khuẩn của chúng. Hạt nano
bạc có kích thước càng nhỏ thì khả năng diệt khuẩn của chúng càng mạnh, vì
khi ở kích thước càng nhỏ thì tỉ số giữa diện tích bề mặt và thể tích càng lớn
và hạt cũng có thể dễ dàng tương tác với vi khuẩn hơn. Tuy nhiên các hạt có
kích thước nhỏ lại có khuynh hướng liên kết với nhau trong quá trình lưu trữ
tạo thành các hạt lớn hơn gây ảnh hưởng tới khả năng diệt khuẩn và bảo quản
keo nano bạc. Do đó trong quá trình chế tạo chúng ta phải tìm ra các phương
pháp vừa tạo ra hạt nano bạc có kích thước nhỏ vừa bền vững.
- Hình dạng
Các hạt nano có thể có rất nhiều hình dạng khác nhau như hình que, hình
cầu, hình tam giác,… Và sự thể hiện của các hạt nano bạc với cùng nồng độ,
sự phân bố nhưng với các hình dạng khác nhau là không giống nhau. Các hạt
nano bạc có hình tam giác cụt tính kháng khuẩn cao hơn các hạt hình cầu và
các hạt nano que có tính kháng khuẩn thấp nhất.
-Nồng độ
Keo nano bạc có nồng độ càng cao và sự phân bố đều thì khả năng diệt
khuẩn càng tốt. Tuy nhiên khi nồng độ quá cao, do năng lượng bề mặt hạt
nano lớn, nên các hạt nano bạc sẽ va chạm vào nhau và phá vỡ cấu trúc nano.
Vì vậy chúng ta cũng cần tìm nồng độ thích hợp để các hạt phân bố đồng đều,

và tránh kết tủa.
2.1.2.5 Ứng dụng của nano bạc
a.Trong y tế, mỹ phẩm :
Bạc đã được sử dụng khá thành công trong chiến tranh thế giới thứ nhất
để ngăn ngừa sự truyền nhiêm trước khi có kháng sinh. Dung dịch bạc nitrat
được dùng như dung dịch chuẩn để bôi những vết bỏng nặng và sau này được
thay thế bằng kem silver sulfadiazine (SSD Cream) mãi đến những năm cuối
thập kỷ 90. Hiện nay, gạc phủ bạc hoạt hóa, được dùng kém với kem SSD và
tác dụng giảm đau và thuận lợi trong việc điều trị tại gia. Việc phổ biến sử
dụng bạc trong điều trị đã giảm hẳn vì sự phát triển của nhiều loại thuốc
kháng sinh hiện đại. Tuy nhiên gần đây, bạc lại được tái quan tâm vì có phổ
sát khuẩn rộng . Đặc biệt khi nó được sử dụng chung với alginate, một loại
polymer sinh học tự nhiên chiết xuất từ rong biển. Một số sản phẩm bạc


14

alginate được điều chế nhằm ngăn ngừa việc nhiếm khuẩn trong quá trình
điều trị vết thương, đặc biệt là đối với bện nhân phỏng.
Ngày nay nano bạc còn được ứng dụng rất nhiều trong các sản phẩm y
tế ví dụ như : Găng tay kháng khuẩn, khẩu trang kháng khuẩn, các loại vải
kháng khuẩn trong bệnh viện.

Hình 2.2. Ứng dụng của nano bạc vào khẩu trang y tế và kem trị bỏng
b.Vật dụng, trang thiết bị
Năm 2007, công ty AGC Flat Glass Europe (Canada) giới thiệu loại
thủy tinh sát khuẩn đầu tiên để đối phó với nạn nhiễm khuẩn trong bệnh viện.
Loại thủy tinh này được phủ một lớp bạc mỏng. Hơn nữa, Sam Sung đưa ra
loại máy giặt có lần xả cuối cùng chứa ion bạc để giúp áo quần kháng khuẩn
trong nhiều ngày. Kohler đã giới thiệu một dòng sản phẩm bồn cầu có phủ ion

bạc để diệt khuẩn.

Hình 2.3. Ứng dụng của nano vào các thiết bị và dụng cụ


15

c. Xử lý môi trường
Màng lọc nước thải nano bạc : Dùng để xử lý ô nhiễm nguồn nước do
nước thải sinh hoạt và các khu công nghiệp gây ra, hiện nay trên thế giới cũng
như trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc ứng dụng công
nghệ nano bạc cho việc xử lý nước thải.
Ngoài ra hiện nay có rất nhiều công ty sản xuất về hạt nano bạc dùng
cho sơn kính che nắng và các ống cacbon dùng trong ngành điện tử.

Hình 2.4. Ứng dụng của nano bạc vào sơn và xử lý nước thải
d. Ứng dụng trong nông nghiệp :
Ngày nay nano bạc cũng được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp,
nhằm tiêu diệt những con vi khuẩn, nấm bệnh thường có ở trên cây trồng, đặc
biệt hơn nữa là ứng dụng nano bạc vào thuốc bảo vệ thực vật và dung dịch
nước rửa kháng khuẩn không gây hại cho người sử dụng.
e. Ứng dụng trong dệt may
Bạc hạn chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, giảm mùi hôi và
giảm thiểu rủi ro nhiễm khuẩn và nấm. Áo quần, nhất là tất vớ có sử dụng bạc
giúp chúng có thể sử dụng nhiều ngày mà ít bị bốc mùi. Bạc được đưa vào áo
quần dưới hai dạng : (1) Ion bạc được tích hợp vào polymer dùng để tạo sợi
vải, (2) Phủ bạc kim loại lên sợi vải. Cả hai dạng đều cho khả năng sát khuẩn
và nấm mốc rộng. Điều đáng lưu ý là tính sát khuẩn của bạc rất thân thiện đối
với da người và diệt khuẩn mạnh không như thuốc kháng sinh khi có sự sốc
thuốc và bị nhờn thuốc sau một thời gian sử dụng.

16

Hình 2.5. Tất làm bằng sợi nilon có pha nano bạc
2.2 Tổng quan về vi khuẩn Gram dương
2.2.1 Khái quát chung
Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào, có cấu trúc tế bào đơn giản không
có màng nhân (Prokaryote – sinh vật nhân sơ). Vi khuẩn hiện diện ở khắp mọi
nơi trong đất, nước, không khí, kể cả những nơi có điều kiện sống khắc nghiệt
như trên miệng núi lửa hay trên băng tuyết... Có rất nhiều chủng vi khuẩn, và
mỗi chủng vi khuẩn đều có sự khác nhau về đặc tính và hình thái.
Vi khuẩn có nhiều hình dáng khác nhau và được gọi với tên gọi theo
hình dạng của chúng như trực khuẩn (Bacillus), hình cầu, xoắn khuẩn
(spirillum), hình que, cầu khuẩn (coccus)… hình dáng vi khuẩn là một đặc
điểm quan trọng để nhận dạng các chi được đặt tên theo hình dạng.
Vi khuẩn có lợi hoặc có hại cho môi trường, thực vật, động vật và con người.
Một só tác nhân gây bệnh như bệnh uốn ván (tetanus), sốt thương hàn (typhoid
fover), giang mai (syphilis), tả (cholera), lao (tuberculosis)…
Gram là tên của nhà vi khuẩn học người Đan Mạch Hans Christian Gram
(1853- 1938). Ông phát minh ra phương pháp nhuộm Gram từ đầu năm 1884.
Nhờ phương pháp này có thể phân biệt vi khuẩn thành hai nhóm lớn : Vi
khuẩn Gram dương (Gram- positive) và vi khuẩn Gram âm (Gram –
negative). Đây là phương pháp nhuộm màu phổ biến đến nay vẫn còn được sử
dụng. Để nhớ ơn đến Christian Gram nên người ta đặt tên của phương pháp
nhuộm màu này là nhuộm Gram.


17

Cấu tạo của vách tế bào gram dương: Rất dày gồm một lớp
peptidoglycan còn được gọi là murein chiếm 80%-90% thành phần vách tế
bào. Peptidoglycan là loại polime xốp, không tan, khá cứng và bền vững bao
quanh tế bào như một mạng lưới. Cấu trúc cơ bản của peptidoglycan gồm 3
thành phần:
+ N-acetylglucosamine (NAG).
+ Acid N-acetylmuramic (NAM).
+ Tetrapeptide gồm cả loại L và D acid amine. Ðể tạo thành mạng lưới
cứng, tetrapeptide trên mỗi chuỗi peptidoglycan liên kết chéo với tetrapeptide
trên chuỗi khác.
Bên trong lớp peptidoglycan là acid teicoic - hợp chất polymer của
ribitol-phosphate và glycerol phosphate - một thành phần đặc trưng của tế bào
vi khuẩn gram dương vừa liên kết với peptydoglycan vừa liên kết với màng
sinh chất. Loại liên kết với màng tế bào chất được gọi là acid lipoteicoic. Do
tích điện âm với acid teicoic giúp cho việc vận chuyển các ion dương vào, ra
tế bào và giúp tế bào dự trữ photphat. Ngoài ra acid teicoic còn liên quan đến
kháng nguyên bề mặt và tính gây bệnh của một số vi khuẩn gram dương.
Chúng còn gọi là thụ thể hấp phụ đặc biệt đối với một số thể thực khuẩn
Thành tế bào vi khuẩn gram dương có thể bị phá hủy hoàn toàn để trở
thành thể nguyên sinh khi chịu tác động của lizozim (có chứa trong lòng trắng
trứng, nước mắt, nước muối, đuôi của thể thực khuẩn) trong khi đó thành tế
bào vi khuẩn gram âm có sức đề kháng lớn hơn với lizozim do đó bị phá hủy
ít hơn với lizozim.
Ở vi khuẩn gram dương có tới 50 % trở lên khối lượng khô của thành tế
bào là peptidoglican trong khi ở vi khuẩn gram âm tỉ lệ này chỉ khoảng 510%. Hiện đã biết được tới 100 kiểu peptidoglican khác nhau được gọi là cấu
trúc trung gian (interbridge). Một số axit amin không bao giờ thấy có trong
các cầu trung gian chẳng hạn như valin, lơxin, izolơxin, xixtein, metionin,
histidin, acginin, phenylananin, tirozin.