Nghiên cứu chế tạo cảm biến ADN trên cơ sở màng kim loại xốp có cấu trúc nano nhằm ứng dụng trong y sinh học

MẲU 14/KHCN
(Ban hành kèm th eo Q u yế t định s ổ 3 8 3 9 /Q Đ -Đ H Q G H N n g à y 2 4 th á n g 10 năm 2 0 1 4
c ủ a G iả m đ ố c Đ ạ i h ọc Q u ố c g ia H à N ộ i)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

BÁO CÁO TỎNG KÉT
KẾT QUẢ THựC HIỆN ĐÈ TÀI KH&CN
CẤP ĐẠI HỌC QUÓC GIA

Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo cảm biến ADN trên cơ sở màng kim loại
xốp có cấu trúc nano nhằm ứng dụng trong y sinh học
Mã số đề tài: QGTĐ. 12.01
Chủ n h iệm đ ề tài: GS.TSKH. Nguyễn Hoàng Lương

.

đ ai h ọ c QUÔC g i a h à NỘl_ ị
t r u n g tầ m t h õ n g T!N THƯV1ẸN
000£000045®

Hà Nội, 2015

_


PH ÀN I. TH Ô NG TIN CHUNG
1.1. Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo cảm biến ADN trên cơ sở m àng kim loại xốp có cấu trúc
nano nhằm ứng dụng trong y sinh học
1.2. M ã số: QGTĐ.12.01
1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài

TT

Chức danh, học vị, họ và tên

Đơn vị công tác

1

GS.TSKH. Nguyễn Hoàng Lương Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

2

PGS.TS Nguyễn Hoàng Hải

3

Vai trò thực hiện
đề tẩi
Chủ trì

Đại học Quốc gia Hà Nội

Thành viên

TS. Nguyễn Hoàng Nam

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Thư ký

4

PGS.TS. Mai Anh Tuấn

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Thành viên

5

PGS.TS. Nguyễn Thế Bình

Đại học Quốc gia Hà Nội

Thành viên

6

PGS.TS. Chừ Đức Trình

Trường Đại học Công nghệ, Đại học
Quốc gia Hà Nội

Thành viên

7

ThS. Lun Mạnh Quỳnh

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Thành viên

8

ThS. Nguyễn Minh Hiếu

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Thành viên

1.4. Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

1.5. Thòi gian thực hiện:
1.5.1. Theo họp đồng:

từ tháng 5 năm 2012 đến tháng 5 năm 2015

1.5.2. Gia hạn (nếu có):

đến tháng......năm.......

1.5.3. Thực hiện thực tế:

từ tháng 5 năm 2012 đến tháng 5 năm 2015

1.6. Những thay đổi so vói thuyét minh ban đầu (nếu có):
(v ề mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết quả nghiên cứu và tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý
kiến của C ơ quan quản lý)

- Tên đề tài là “Nghiên cứu chế tạo cảm biến A D N trên cơ sở màng kim loại xốp có cấu trúc
nano nhằm ứng dụng trong y sinh học” theo đúng thuyết minh đề cương đề tài đã được phê duyệt.
- M ốc thời gian trong mục 19 (Tóm tắt kế hoạch và lộ trình thực hiện) của thuyết minh đề
cương đề tài đã được phê duyệt được dịch chuyển bắt đầu từ tháng 6/2012 để phù họp với thời điểm
đề tài được phê duyệt là 23/5/2012.
- Đây là đề tài nghiên cứu khoa học của Đại học Quốc gia Hà N ội trong hợp tác giữa Đại
học Quốc gia Hà N ội và Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh. Cho đến nay Đại học Quốc gia Tp. Hồ
Chí Minh chưa phê duyệt đề tài của Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh tham gia hợp tác này. Do
vậy, sàn phẩm của đề tài về số bài báo đăng trên tạp chí quốc tế và giài pháp hữu ích là:
- Số bài báo đăng trên tạp chí quốc tế: 02
- Số giài pháp hữu ích: Không
Các thay đổi trên đã được Đại học Quốc gia Hà Nội phê duyệt ngày 08/10/2013.

1.7. Tổng kinh phí đưực phê duyệt của đề tài: 1200 triệu đồng.

1


PHẢN II. TỎNG QUAN KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u

1. Đặt vấn đề
Dịch bệnh do virut gây nên đang là những hiểm họa không chi ở Việt Nam mà còn là vấn đề
trên thế giới và thách thức các nhà khoa học trong việc tìm kiếm các phương pháp cũng như các
phương tiện, thiết bị để phát hiện, phân lập, điều trị và hạn chế, phòng ngừa các dịch bệnh này. Việc
phát hiện sớm nguồn gây bệnh do các loại virut gây ra sẽ hỗ trợ rất nhiều trong công tác điều trị,
khoanh vùng, dập dịch sau này. Các phương pháp phân tích nhanh virut hiện nay thường được sừ
dụng là nuôi cấy tế bào, ELISA, PCR, ... tuy nhiên các phương pháp này đều đòi hỏi việc lấy mẫu,
thao tác mẫu với yêu cầu rất khắt khe cùng các thiết bị, sinh phẩm đắt tiền, phải thực hiện trong
phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới với con người được đào tạo bài bản....
Hơn nữa, các phương pháp truyền thống này đều phải chờ từ vài giờ đến vài ngày mới có kết quà.

Để bổ sung cho các phương pháp truyền thống trên, một trong các phương pháp hiệu quả
dùng để phát hiện nhanh virut được phát triển sâu rộng gần đây là sử dụng cảm biển sinh học có độ
nhạy cao, độ chọn lọc cao, dễ dàng sử dụng, thời gian phân tích nhanh hơn và cho kết quả đáng tin
cậy. Càm biến hiện nay có thể chia thành ba loại là cảm biến vật lý, hóa học và sinh học. Cảm biến
vật lý hoạt động dựa trên các thay đổi của tính chất vật lý trên bề mặt cùa cảm biến được sinh ra
trong quá trình đo đạc và thường được dùng để đo khoảng cách, nhiệt độ, áp suất, ... Cảm biến hóa
học hoạt động dựa trên biến đổi hóa học của các cơ chất thông qua các phản ứng hóa học và thuờng
được dùng để phát hiện các chất độc hại. Cảm biển sinh học là loại cảm biến dựa trên cơ sờ của các
loại cảm biến vật lý hoặc hóa học được sử dụng để phát hiện sự biến đổi của các chất dựa trên các
phản ửng sinh học. Việc phát triển các cảm biến sinh học đáp ứng tốt các yêu cầu về kỹ thuật và thị
trường đang là vấn đề được các viện nghiên cứu và các hãng sản xuất hàng đầu thế giới quan tâm,
đầu tư.
Cảm biến sinh học cỏ cấu tạo khá đặc biệt bao gồm bộ phận cảm nhận sinh học kết hợp với
bộ chuyển đổi tín hiệu. Thành phần cảm nhận sinh học thường là vật liệu sinh học có thể liên kết
hoặc phản ứng với cơ chất (chất cần phân tích) sinh ra sản phẩm làm thay đổi tín hiệu trong quá
trình phân tích. Thành phần sinh học hoạt động như một yếu tố nhận biết được liên kết với bộ
chuyển đổi tín hiệu. Đây là thành phần quan trọng trong cảm biến sinh học, nó ảnh hường đến độ
nhạy và độ chọn lọc của càm biến. Hiện nay, thành phần sinh học đuợc sử dụng trong các cảm biến
sinh học chủ yếu là các loại enzym, ADN, ARN, các kháng thể và các vật liệu sinh học khác. Bộ
phận chuyển đổi hay còn gọi là cảm biển chuyển đổi các tín hiệu không điện do các phản ứng sinỉ
học tạo ra thành các tín hiệu điện, quang, cơ hoặc nhiệt. Tín hiệu có thể là định lượng hoặc địnỉ
tính, phụ thuộc vào những ứng dụng và loại bộ chuyển đổi của cảm biến sinh học. Một trong nhữnị
loại cảm biến sinh học quan trọng là càm biến ADN hoạt động dựa trên cơ chế phát hiện sự bắt cặ]
của một chuỗi AD N dò được gắn trên bề mặt cảm biến và một chuỗi ADN đích là đối tượng cần đo
Khi có sự bắt cặp (lai hóa) mật độ điện tích bề mặt của cảm biến sẽ có sự phân bố lại, làm thay đổ
điện trở hoặc trở kháng bề mặt. Nồng độ của ADN dò và đích càng lớn thì tín hiệu thu được càn]
lớn (ờ cùng một nhiệt độ). Hiện nay các nghiên cứu phát triển cảm biến ADN tập trung chủ yếu vài


cải thiện độ nhạy, tính chọn lọc và khà năng lặp lại của cảm biến sinh học. Gần đây, sự kết họp của

công nghệ vi điện tử, sinh học phân tử và vật liệu nano làm cho cảm biến sinh học ngày càng được
ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Nhũng năm 90 của thế kỳ trước, nhóm của Fodor đã công bố một kỹ thuật mới liên quan tới
việc gắn kết các đoạn mã A D N lên trên bề mặt của cảm biển để phát hiện đồng thời nhiều thông tin,
sử dụng phương pháp đánh dấu [1-3]. Những phương pháp này đòi hỏi nhiều kiến thức về di truyền
học và sinh học phân tử cũng như nhiều bước phân tích tương đối phức tạp. Thêm vào đó, việc sử
dụng phương pháp đánh dấu phần tử AD N cũng là một thách thức cho các nhà khoa học khi tối ưu
các thông số đo đạc. Sau đó nhiều nhóm khác đã công bố kết quả với mục tiêu nghiên cứu, chế tạo
các cảm biến nhanh hơn, nhạy hon sử dụng phương pháp phân tích không đánh dấu. Năm 1998,
Okahata và cộng sự đã công bố kết quả nghiên cứu chế tạo cảm biến A D N sử dụng vi cân trên cơ sờ
tinh thể thạch anh QCM [4], phương pháp này dựa trên mối quan hệ giữa tần số dao động của tinh
thể quartz và đối tượng tương tác vào bề mặt cảm biến giúp cho độ nhạy có thể lên tới femto gram.
Tuy vậy, tồn tại của phương pháp này là rất dễ bị ảnh hưởng bời môi trường đo (nhạy với mọi đối
tượng tác động lên bề mặt). Peter và cộng sự [5], Liu và cộng sự [6] và nhóm của Peng [7,8] đã báo
cáo các kết quả của họ dựa trên các phân tích quang học sử dụng các hợp chất huỳnh quang, chấm
lượng tử hoặc sử dụng các dao động Plasmon bề mặt để phát hiện tương tác của các chuỗi ADN
hoặc protein. Phương pháp quang thường có độ chọn lọc và độ chính xác cao nhưng chi phí thiết bị
khá đắt đỏ và việc thiết lập cấu hình tương đối phức tạp. So với những phương pháp khác cảm biến
điện hóa được coi là thích họp nhất để phát triển cảm biến sinh học bởi lẽ cảm biến loại này cho
phép chuyển đổi trực tiếp các tín hiệu sinh hóa do tương tác protein-protein, kháng sinh - kháng thể,
hay lai hóa AD N thành các tín hiệu điện. Điều này cho phép thực hiện các phép phân tích điện hóa
đon giản dựa trên phương pháp đo dòng, đo thế [9,10] và nhất là tiếp cận sử dụng polymer dẫn
(CPs) [11,12]. Có thể tham khảo về cảm biến A D N điện hóa trong công trình [13].
Đ e phát triển cảm biến sinh học và tăng độ nhạy của cảm biến có nhiều cách và một trong
những phương pháp đó là tăng diện tích bề mặt của điện cực cảm biến. Đ ể không làm tăng kích
thước cảm biến thì phương pháp tạo màng xốp cho điện cực là một phương pháp mới chưa được
thử nghiệm. Màng kim loại xốp có thể được tạo thành bằng nhiều phương pháp khác nhau như
phương pháp hóa ướt, phún xạ kết họp ăn mòn điện hóa, quang hóa, ... Trong đề tài này, nhỏm tác
giả thử nghiệm chế tạo càm biến A D N trên cơ sở màng xốp kim loại. A D N dò được cố định lên bề
mặt cảm biến. Khi đưa A D N đích lên bề mặt cảm biến, hiện tượng bắt cặp giữa A D N dò và ADN

đích làm thay đổi tín hiệu đầu ra cùa cảm biến, cho ta biết nồng độ A D N ừong dung dịch.
Đ ối tượng sinh học thừ nghiệm được chọn lựa trong đề tài này là virut Rubella gây bệnh
Rubella (hay còn gọi là Ru-bê-on, bệnh sởi Đức) là một bệnh truyền nhiễm. Bệnh lưu hành trên
toàn thể giới, thường xuất hiện vào mùa đông xuân, có thể xảy ra thành dịch. Tuy bệnh Rubella là
một bệnh lây nhiễm không nguy cấp (không gây nên biến chứng nguy hiểm, không gây chết người)
như bệnh sởi thường (thuờng gây những biến chứng trầm trọng: viêm phổi, viêm phế quản, viêm
não, viêm cơ tim, viêm tai giữa, rối loạn tiêu hóa...) nhưng lại khá nghiêm trọng do có khả năng
gây nên những dị tật bẩm sinh nặng nề ở bào thai. Gần đây, số người sốt phát ban (do virut


R/abella) ờ V iệt Nam tăng cao. Ở những người không mang thai, nhiễm Rubella chỉ là tình trạng
nhiễm virus thoáng qua, sẽ tự khỏi sau vài ngày nhưng với phụ nữ có thai, đặc biệt là khi thai nhỏ,
nới thụ thai, nhiễm Rubella có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến thai nhi, còn gọi là
hội chứng Rubella bẩm sinh. Tùy vào thời điểm nhiễm bệnh, tỷ lệ con bị hội chửng Rubella bẩm
sinh rất thay đổi: 80% khi thai dưới 12 tuần, 54% khi thai được 13-14 tuần, 35% ở tuổi thai 13-16
tuần, 10% khi thai 16 tuần và sau 20 tuần thì tỷ lệ này không đáng kể. Một bé sơ sinh bị nhiễm
Rubella bẩm sinh có thể có một hoặc nhiều tổn thương như: mắt bị cườm, tăng áp nội nhãn, mắt
nhỏ; teo động mạch phổi, bất toàn các vách tim; điếc; viêm não, viêm màng não; thiếu máu, thiếu
tiều cầu; viêm gan, gan lách to, vàng da... Để ngăn ngừa việc nhiễm Rubella cho thai nhi, người mẹ
cằn tiêm chủng ngừa loại bệnh này. Trước đây, người ta khuyến cáo chỉ nên có thai sớm nhất 3
tháng sau khi chủng ngừa Rubella vì vaccin là virut sống được làm yếu đi. Tuy nhiên, theo khuyến
cio năm 2002 của Trung tâm Kiểm soát bệnh Hoa Kỳ (CDC) thì phụ nữ được phép có thai ít nhất 1
tháng sau khi tiêm chủng. Thời gian ủ bệnh là từ 12 - 23 ngày sau khi tiếp xúc với nguồn lây. Thời
gian này người bệnh đã bị nhiễm virut, nhưng chưa có biểu hiện bệnh. Do vậy, việc phát hiện sónn
sẽ hỗ trợ rất nhiều công tác điều trị, khoanh vùng, dập dịch sau này cũng như cỏ vai trò quan trọng
trong việc đưa ra quyết định sử dụng vắc xin đúng liều đúng hạn, bảo vệ người mẹ và thai nhi.

2. Mục tiêu
Nghiên cứu chế tạo cảm biến A D N có độ nhạy cao trên cơ sở màng xốp có cấu trúc nano
nhằm ứng dụng trong phát hiện virut Rubella.

3. Phương pháp nghiên cứu
Trong khuôn khổ đề tài, hai loại cảm biến được thử nghiệm chế tạo là cảm biến kiểu răng
lược và cảm biến điện cực tròn. Cảm biến kiểu răng lược được ché tạo bằng phương pháp phún xạ
điện cực bằng Pt trên đế Silicon. Mặt nạ được thiết kế dựa trên CorelDravv và Clewin sau khi tính
toán điện dung và điện trờ tương thích. Điện cực sau khi chế tạo được nhạy hóa bằng dung dịch
:<2Cr207/H 2S0 4 bão hòa trong 5 phút, sau đó được hoạt hóa bằng dung dịch H2SO4 0.5M, quét c v
với dài quét 0.00 - 1.00 V, số vòng quét 20-30. Cuối cùng, điện cực được polymer hóa tạo dây nano
polypyrrole (PPy N W s) bằng phản ứng điện hóa với điện áp 0,75 V, thời gian quét 200-300 s.
Các hạt nano vàng được chế tạo bằng phương pháp nuôi mầm và được nhỏ lên trên bề mặt
điện cực đã được biến tính.
A D N dò được cố định lên trên bề mặt điện cực làm việc đã được biển tính và phủ hạt nanc
vàng với nồng độ 10 JJ.M, sau đó được làm sạch bằng nước cất để loại bỏ các phần từ ADN không
liên kết hoặc liên kết yếu với PPy NW s. Các điện cực đã được cố định ADN dò được để trong
không khí cho khô tự nhiên.
Đ ể đo nồng độ A D N đích, hai cảm biến giống hệt nhau được sử dụng trong hệ đo nhưng chí
có một bề mặt được cố định với A D N dò (cảm biến làm việc), và bề mặt thứ hai được bao phủ bở


các dây nano polypyrrole (điện cực so sánh). ADN đích được nhỏ trực tiếp lên bề mặt điện cực. Hai
điện cực được kết nối với tín hiệu tham chiếu 10 KHz, 100 mV tạo ra bời Lock-in Ampliíĩer
SR830. Các tín hiệu đầu ra đã được thu lại bằng cách so sánh sự khác biệt của điện áp rơi trên hai
trở kháng 1 kQ bằng cách sử dụng các kênh A và B cùa Lock-in Am plifier. Tất cả các phép đo được
thực hiện ở nhiệt độ phòng.
ADN được sử dụng là của virut Rubella được cung cấp bởi hãng Intergrated DNA
Technologies.
Do:

5’- /5ThioM C6-D/AGA CCT CCA GTC TCC ATG GTA CGT c -3’

Đích:

5 ’- GAC GTA CCA TGG AG A CTG GAG GTC T -3’

Loại cảm biến thứ hai được thử nghiệm chế tạo trong đề tài này là cảm biến điện cực tròn sử
dụng màng xốp kim loại. Màng xốp giàu Pt cấu trúc nano được chế tạo bằng phương pháp phún xạ
kết họp điện hóa. Màng họp kim PtAg được chế tạo bằng phương pháp phún xạ sau đó thành phần
Ag được loại bỏ bằng phương pháp điện hóa để được màng xốp Pt có cấu trúc nano.
Màng xốp giàu Pt sau khi chế tạo được sử dụng làm điện cực cho cảm biến ADN. Mặt nạ để
chế tạo điện cực được thiết kể trên Corel với cấu trúc 3 điện cực tích họp trên cơ sở cảm biến
planar: điện cực làm việc, điện cực đối và điện cực so sánh.
Bề mặt cùa điện cực được biển tính bằng PPy NW s được tổng hợp bằng phản ứng điện hóa
với dung dịch điện phân gồm 0,05 M pyrrole monomer, với sự có mặt của gelatin, L1CIO4 và đệm
PBS. Sự trùng hợp được tiến hành ở nhiệt độ phòng trong 200 giây. Đ iện áp áp dụng là 0,75 V.
Dung dịch A D N dò 10 |iM được đưa vào bề mặt điện cực làm việc, sau đó được làm sạch
bằng nước cất để loại bỏ các phần tử A D N dò không liên kết hoặc liên kết yếu với PPy NW s. Các
điện cực đã được cố định ADN dò được để trong không khí cho khô tự nhiên. Sau khi nhỏ ADN
đích vào điện cực, phép đo được tiến hành trên Lock-in Am pliíĩer SR830. Tất cả các phép đo được
thực hiện ở nhiệt độ phòng.

4. Tổng kết kết quả nghiên cứu

Chế tạo cảm biến kiểu răng lược
Mặt nạ cho càm biến được thiết kế nhu hình 1 dưới đây.

5


~
H

a
Các điện cực trong

i

điện cực ĩiRoài

Hình 1. Thiết kế mặt nạ cho cảm biến kiểu răriR lưọ'c.

Hình 2 thể hiện ảnh hiển vi điện tử quét (SEM ) của cảm biến kiểu răng lược vói điện cực đã
được polymer hóa với độ phóng đại khác nhau. Hình ảnh cho thấy các dây PPy NWs đã được gắn
kết lên bề mặt điện cực.

Hình 2. Ảnh SEM của điện cực răng lược đã được polymer hóa.

Hình 3 thể hiện ảnh SEM của cảm biến sau khi được phủ một lóp hạt nano vàng lên bề mặt
sau khi polymer hóa. Hình ảnh cho thấy các hạt nano vàng đã được đính thành công lên bề mặt cùa
polymer.

6


I «IV
. í- 'T
TTinnrr.1
ZẾỐI

S4800-Ỉ1IIHE 10 OkV 8 4m m x26.Dk SEIM.lÁQ) 12/16/z0j4'.L

Hình 3. Ảnh SEM của bề mặt điện cực đã được biến tính và phủ một lóp hạt nano vàn2.

Cảm biến sau khi được phủ lóp hạt nano vàng được cố định ADN dò và lai hóa với ADN
đích, sau đó đưọc khảo sát với hệ lock-in. Kết quả được thể hiện trên hình 4 cho thấy tín hiệu đầu ra
tưong ứng vói các nồng độ ADN đích khác nhau và nồng độ hạt vàng khác nhau. Hình 5 cho ta thấy
các tín hiệu đầu ra với các nồng độ ADN đích khác nhau trong khi nồng độ ADN dò ỉà 10 nM. Kết
quả cho ta thấy giói hạn phát hiện của cảm biến chế tạo đưọ’c là 2 pM.

Hình 4. Tín hiệu đầu ra ở các nồng độ A D N đích khác nhau tương ứng với từng nồng độ hạt

7


Hình 5. Các tín hiệu đầu ra và các nồng độ A D N đích khác nhau. Nồng độ A D N dò là 10

I^M.

Chế tạo cảm biến điện cực tròn trên cơ sở màng xốp Pt
Cấu tạo và tính chất màng xốp giàu Pt
Màng mỏng hợp kim PtAg được chế tạo bằng phương pháp phún xạ sau đó tiến hành điện
hóa màng để tách một phần của bạc từ bề mặt nhằm tạo ra cấu trúc xốp. Ket quả EDS thu được từ
hai mẫu trước và sau khi thực hiện điện hóa cho thấy nồng độ bạc đã giảm đáng kể (~ 37%).
Phương pháp bốn mũi dò được sử dụng để kiểm tra điện trở suất của mẫu trước và sau khi điện hỏa
với các chế độ và thành phần điện hóa khác nhau. Kết quả cho thấy điện ứ ờ suất của màng mỏng
rắn thay đổi đáng kể, nó đã tăng từ 0 .5 x l0 '6 đến 10"6 Q.m.
Hình 6 a, b và c cho ta thấy ảnh SEM của màng phún xạ hợp kim PtAg và màng dealloy
nano xổp PtAg. Ta thấy các màng PtAg thu được khá đồng nhất sau khi được chế tạo bằng phương’
pháp phún xạ (hình 6a). Sau khi hòa tan có chọn lọc (Ag) từ họp kim Pt-Ag, màng hình thành các!
cấu trúc nano xốp và kích thước của các lỗ xốp ừên màng trong khoảng từ 30-100 nm, như được
hiển thị trong hình 6b và 6c. Hình 6d là hình ảnh thu được từ hiển vi lực nguyên tử (AFM) cho thấy
độ nhám của màng nano xốp giàu Pt là ± 10 nm.

Hình 6. Ảnh SEM của a) màng hợp kim phún xạ Pt-Ag, b) m àng nano xốp giàu Pt, c) phóng đại của
m àng nano xốp giàu Pt; d) Ảnh AFM của m àng nano xốp giàu Pt.

C hế tạo m ặt nạ v à cảm biến trên c ơ s ở m àn g x ố p giàu P t
Với các tiêu chí như dễ chế tạo, chế tạo với chi phí thấp, tiêu tổn ít mẫu phân tích - là những
tham số quan trọng trong quá trình thiết kế mặt nạ và cảm biến - tập thể tác giả hướng tới tích hợp
ba điện cực: điện cực làm việc, điện cực đối và điện cực so sánh vào cùng một câm biển, hướng tới
thiết kế nhiều cảm biến trên một chip, cho phép thể hiện các thông số phân tích với nhiều đổi tượng
đo khác nhau.
Hình 7 là thiết kế trên Corel cùa cảm biến điện cực tròn gồm 3 điện cực tích hợp với điện
cực dạng tròn và bán khuyên trong khuôn khổ phần diện tích hiệu dụng. Phần điện cực làm việc
được chế tạo và phủ m àng xổp giàu Pt, có thể được chức năng hóa bằng polymer hoặc các hạt nano
kim loại. Điện cực so sánh có thể đưọc chế tạo với nhiều thành phần khác nhau và có độ tùy biến
cao. Điện cực đối thư òng hay được chế tạo sử dụng vật liệu giống như đối với điện cực làm việc.
Trong khi đó, điện cực so sánh được chế tạo sử dụng Ag/AgCl.

9


Hình 7. Cấu trúc của điện cực.

Tống hợp dây n a m poỉypyrroỉe trên điện cực màng mỏng nano xốp giàu Pí
Qua quá trình tổng họp điện hóa của poỉypyrrole, với sự hỗ trợ cùa eelatin, các PPy NWs đã
phát triển tốt trên bề mặt của các cảm biến như đưọc thể hiện trên hình 8. Các dây nano khá đồng
đều và sắp xếp khá trật tự theo phương vuông góc với bề m ặt điện cực.

y

r,. .'... > -■
.

*•
»• ’« •

■

sásOO-NÌHE 10.CKV-8

•■;
"

,• ‘ •
'
■„

/

> ìoO kSE ÍM ÍIÁ O ) 12/ 1Ố 2014'

' ••' *

Ẩ
£■.

,

.•

. .

i

y- '

.<■ ■ . '
•’
'..Ị o iu m

. ..

V
v

/

í

v” -

V-

■;
.

;i

i

-

•
•

'
r

siéOO-NIHE 10 ÕkV 8.7m m x50.0k_SỆ<«»J-Áòị 1 2 /1 6 /2 5 «

..

/ ..•>
.
‘.v- .’•

'• j oòum

Hình 8. Ảnh SEM của a) PPy NW s được tổng hợp trong 0,05M Py, L 1CIO4, PBS, gelatin,
b) hình ảnh phóng đại của PPy NWs.

Hình 9 và hình 10 thể hiện khả năng đáp ứna của căm biến ADN vói một lượng ADN đích
nhất định. Thời gian đáp ứng cùa càm biến là chỉ vài giây. Bên cạnh đó, sau khi cho bắt cặp ADN
dò với các ADN đích, nó mất chi trone vòng một phút cho các tín hiệu ở trạng thái ổn định.
Chúng tôi thử nghiệm với các nồng độ ADN đích khác nhau. Các phản ứng cùa cảm biến
ADN trong mọi phép thử đều cho các kết quà tương tự. N ồng độ thấp nhất của AD N đích có thể
được phát hiện bởi bộ khuếch đại Lock-in là 0,2 nM.

1 0

I


40

u (mV)

38-

36-

Target injection

Output signal become stable

34-

V
32-

40

I

— I—

—r~

I

50

60

70

80

t(s )

Hình 9. Tín hiệu đầu ra trong trường hợp nồng độ ADN dò là 10 |J.M
và AD N đích là 0,2 nM.

15-

AU (mV)

10-

5-

— Electrodes surface have moditied by PPy-NWs
Mismatch line
Fit Exponential of value medium

— I— ■

T

T

T

1E-10

1E-9

1E-8

1E-7

1E-6

DNA target concentration (M)

Hình 10. Tín hiệu đầu ra với các nồng độ A D N đích. Nồng độ A D N dò là 10 Ị0.M. Giới hạn phát
hiện là 0,2 nM.

11


Hệ đo cảm biến và hệ lock-in tích hợp
Khi các m ẫu sinh học ADN có nồng độ khác nhau được nhỏ lên đầu cảm biến thì điện trỏ' của
cảm biến thay đổi phụ thuộc vào nồng độ của các mầu này. Giá trị điện trở thay đổi của cảm biến
khá nhò khi so sánh với các giá trị điện trỏ' ban đầu của cảm biến. Đe tăng độ chính xác của các
phép đo và giảm ảnh hưỏng của các loại nhiễu lên cảm biến, một hệ thống m ạch điện tử đã đưọc
thiết kế để đóng vai trò là các mạch tiền khuếch đại. Mạch này xử lý tín hiệu vi sai của hai tín hiệu
là lối ra của hai cảm biến giống nhau. Tín hiệu nhận được là hiệu của hai tín hiệu lối ra hai cảm biên.
Trong quy trình đo, m ột cảm biến đưọ'c gắn A.DN dò của mẫu A D N sinh học cần khảo sát. Cảm

biến còn lại đóng vai trò là cảm biến tham chiếu chỉ được chức năng hóa bởi PPy NW s không chứa
các mẫu sinh học A D N . ADN đích đưọ-c nhô lên trên cả 2 cảm biến trong hệ đo. Phản ứng lai hóa
giữa ADN dò và A D N đích sẽ làm cho điện trỏ' cùa 2 cảm biển lúc này là khác nhau và thông qua
sự khác nhau đó ta sẽ xác định được sự bắt cặp này, từ đó xác định được nồng độ AD N đích. Vói
cách đo này, các tín hiệu sinh ra do nguyên nhân dung môi, môi trưòng cũng như các nhiễu chung
sẽ bị loại bỏ.
Một hệ khuếch đại lock-in được thiết kế, chế tạo để đo các thay đổi trỏ- kháng của cảm biến,
Hệ khuếch đại này có khả năng xác định được không những thay đổi về trở thực mà còn đo được
các thay đổi về trờ phức dựa trên thông tin về biên độ và pha của các tín hiệu lối ra so với tín hiệu
chuẩn.
Trong khuôn khổ đề tài, có 2 loại cảm biến được thử nghiệm chế tạo là cảm biến răng lược và
cảm biên điệc cực tròn và dải đo hai loại nảy là khác nhau. Do đó, mạch đo cân phải thiết kế môđun khuếch đại tươ ng thích cà hai loại.

Hình 11. Cảm biến ADN kiểu rănơ lược (Hình A) và kiểu điện cực tròn (Hình B).

A. Loại cảm biến kiêu răng lược:
Gồm hai cặp điện cực giống nhau, một cặp đưọ'c phủ ADN bắt cặp. Thông thường hai cặp
điện cực này có điện trở chi vài Q đến vài chục Q và có điện trỏ' chênh lệch nhau gần 10 fì. Ví dụ:

12


một cảm biên có hai cặp điện cực, một cặp có íỉắn ADN bắt cặp có ciá trị điện trò' đo được là 10 Q
còn cặp điện cực còn lại có siá trị điện trở 20 Q.
B.

Loại cảm biến điện cực tròn:
Gôm ba điện cực. đê đo trở kháng, cảm biến chỉ cần sử dụng 2 điện cực. Điện trờ khi chưa

nhò duns dịch lên bề m ặt rất lớn.

Thực tê dải đo của hai loại cảm biến này rất khác nhau nên cần thiết phải có một mạch
chuyển đôi đê đo trở kháng ỡ hai dải khác nhau. Mô đun đo là một bộ khuêch đại vi sai tích hợp có
thể gắn cảm biến vào và có thể thay đổi dải đo như thể hiện trên hình 12. Bộ khuếch đại vi sai là
một mạch khuếch đại dùnti IC A D 620. Hệ lock-in được thiết kế như hình 13 và hình 14 với các đặc
tính sau:

- Hệ số khuếch đại 200 lần
- Điện trò' đầu vào 10 G Ohm
- Dòng bias lối vào: 2 nA
- Nhiễu: 13 nV /sq rt(H z )
- 2 kênh đầu vào
- Phát hàm 10 kHz. m éo phi tuyến 1%
- Hai lối ra thực và ảo
- Hiển thị LCD (4 digits)
- Ket nối máy tính thông qua chuẩn U SB/ UART
- Điện áp níiuồn nuôi: 110-280 VAC

Hình 12. M ô đun tích họp để đo tín hiệu đầu ra cảm biến AD N.

13


Hình 13: Sơ đồ khối hệ đo với khuếch đại Lock-in.

Hình 14. Hệ đo cảm biển sinh học với máy khuếch đại lock-in tích họp.

Kết quả đo ban đầu cho thấy với cảm biến kiều răng lược khi nhò dung dịch có chửa mẫu
bệnh thì điện áp đầu ra thay đổi 50 mV ở Gain=l 00x200. Với cảm biến điện cực tròn thì độ thay đổi
rất lớn với G=200. Điện áp chênh lệch lên đến hơn 2,5 V. Kết quả cho thấy hệ đo hoạt động tốt vói

cảm biến chế tạo được.
N hư vậy, hệ thống mạch thu thập tín hiệu cảm biến hoạt động tốt đáp ứng được các yêu cầu
đặt ra của đề tài. Hệ thống này đưọ'c thiểt kế theo dạng mở, nên hoàn toàn có thể sử dụng cho nhiều
loại cảm biến khác nhau.

Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng các hạt nano kim loại và hạt nano từ tính
Trong khuôn khổ đề tài, nhóm tác già đã nehiên cứu chế tạo các loại hạt nano vàng, hạt
nano platin, nano từ tính FePt [14-16]. Hạt nano vàng được chế tạo bời phương pháp nuôi m ầm và
neoài việc đưọ'c ứng dụng trone việc làm tăng độ nhạy của cảm biến như đã trình bày ở trên, hạt
14


nano vàng còn được nghiên cứu ứng dụng trong phát hiện tế bào ung thư da sử dụng phương pháp
Raman tăng cường bề mặt [14]. Hạt nano vàng đuợc gắn kết với kháng nguyên của tế bào ung thư
da basal cell carcinoma (BCC) và được nhỏ lên bề mặt cùa mẫu da có tế bào ung thư. Sau khi phàn
ứng bắt cặp kháng nguyên kháng thể xày ra, các phần còn dư sẽ được rửa sạch và sau đó mẫu được
khào sát bằng phổ kế Raman. Mầu sẽ được quét với các điểm đo liên tục và kết quả đo sẽ tạo một
bản đồ khu vực mẫu được quét. Tại các điểm có tế bào ung thư, do có bắt cặp đặc hiệu kháng
nguyên kháng thể mà kháng nguyên có đính hạt vàng, các đỉnh phổ Raman đặc trưng của các liên
kết hóa học gần bề mặt của hạt vàng sẽ cho ta thấy vị trí của hạt vàng trên mẫu, cũng chính là vị trí
của tế bào ung thư. Với phương pháp này, bản đồ đỉnh phổ Raman đặc trưng sẽ cho ta bản đồ vị trí
của tế bào ung thư da trên mẫu bệnh phẩm.
Hạt nano platin được chế tạo bằng phương pháp ăn mòn laser và được khảo sát hình thái,
cấu trúc, tính chất hạt nano chế tạo được. Hệ laser sử dụng nguồn laser Nd: YAG (Quanta Ray Pro
230-USA ). Nguồn laser tập trung chiểu vào miếng platin đặt trong cốc chứa dung dịch hoạt hóa
PVP. Kết quả cho thấy hạt nano chế tạo được có kích thước từ 2 đến 20 nm [15].
Hạt nano từ tính FePt được chế tạo bằng phương pháp hóa siêu âm với các tỷ lệ thành phần
khác nhau. Khi mới chế tạo hạt nano FePt có cấu trúc bất trật tự. Khi được ù tại các nhiệt độ khác
nhau từ 450°c đến 650°c trong các hạt nano FePt xuất hiện sự chuyển pha bất trật tự-trật tự với cấu
trúc fct (Llo) kéo theo tính từ cứng thể hiện rõ rệt. Sự ành hưởng của các điều kiện xử lý nhiệt

(nhiệt độ ủ, tốc độ làm nguội) lên tính chất tù của vật liệu cũng đã được nghiên cứu [16].

5. Đánh giá về các kết quả đã đạt được và kết luận
Đề tài đã thành công trong việc thử nghiệm chế tạo cảm biến A D N của virut Rubella trên cơ
sở màng Pt và màng Pt xốp như đặt ra trong mục tiêu. Các cảm biến chế tạo được đã được khảo sát
đặc trưng cho thấy độ nhạy đầu ra của cảm biến có giới hạn phát hiện đến 0,2 nM. Các kết quả này
cùng với các kết quả nghiên cứu khảo sát màng xốp, nghiên cứu chế tạo, tính chất và ứng dụng của
các hạt nano vàng, Pt, FePt đã đáp ứng được yêu cầu đặt ra trong các nội dung nghiên cứu của đề
tài. Ngoài ra, đề tài đã thành công trong việc thiết kế và chế tạo thử nghiệm hệ đo cảm biến và lockin tích hợp để đo đạc các tín hiệu đầu ra của cảm biến sinh học. Thiết bị này có thể ứng dụng cho
nhiều loại cảm biến khác nhau.

Tài liệu tham khảo
1.
Pease A.C., Solas D ., Sullivan E.J., Cronin M.T., Holm es C.P., Fodor S.P., Light-generated
oligonucleotide arrays for rapid D N A sequence analysis. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 91 (1994)
5022-6.
2.
Fodor S.P., Rava R.P., Huang X .C ., Pease A.C., Holm es C.P., Adams C.L., Multiplexed
biochemical assays with biological chips, Nature 364 (1993) 555-6.
3.
Fodor S.P., Read J.L., Pirrung M .C., Stryer L., Lu A.T., Solas D., Light-directed, spatially
addressable parallel chem ical synthesis. Science 251 (1991) 767-73.
4.
Okahata Y, Niikura K. Advances in D N A sensing technology. 2. D N A sensor using quartzcrystal microbalance (QCM ). Denki Kagaku oyobi Kogyo Butsuri Kagaku 66 (1998) 7-13.
5.
Peter c , M eusel M, Grawe F, Katerkamp A, Cammann K, Boerchers T, Optical DNA-sensor
chip for real-time detection o f hybriđization events. Fresenius J. Anal. Chem. 371 (2001) 120-7.

15

6.
Liu J., Tian s ., Tiefenauer L., Nielsen P.E., Knoll w ., Simultaneously amplĩiíìed
electrochemical and suríace plasmon optical detection o f D N A hybridization based on ferrocenestreptavidin corỹugates. Anal Chem 77 (2005) 2756-61.
7.
Peng H., Zhang L., Kjaellman T.H., Soeller c ., Travas-Sejdic J., D N A hybridization detection
with blue luminescent quantum dots and dye-labeled single-stranded DNA. J Am Chem Soc. 129
(2007) 3048-9.
8.
Peng H., Soeller c ., Travas-Sejdic J., A novel cationic corỹugated polymer for homogeneous
Auorescence-based D N A detection. Chem Commun. 35 (2006) 3735-7.
9.
Wang J., Rivas G., Femandes J.R., Lopez Paz Ỉ.L., Jiang M., Waymire R., Indicator-free
electrochemical D N A hybridization biosensor. Anal Chim Acta 375 (1998) 197-203.
10. Millan K.M., Mikkelsen S.R., Sequence-selective biosensor for D N A based on electroactive
hybridization indicators. Anal Chem 65 (1993) 2317-23.
11. Peng H., Soeller c ., Vigar N., Kilmartin P.A., Cannell M .B., Bowmaker G.A., Cooney R.P.,
Travas-Sẹịdic J., Label-free electrochemical DNA sensor based on íiinctionalised conducting
copolymer. Biosens Bioelectron. 20 (2005) 1821-8.
12. Gamier F., Korri-Youssouíì H., Srivastava p., Mandrand B., Delair T., Toward intelligent
polymers: DNA sensors based on oligonuđeotide-functionalized polypyrroles. Synth Met. 100
(1999) 89-94.
13. Drummond T.G., Hill M.G., Barton J.K., Electrochemical D N A sensors. Nature
Biotechnology 21 (2003) 1192-1199.
14. Hoang Luong Nguyen, Hoang Nam Nguyen, Hoang Hai Nguyen, Manh Quynh Luu, Minh
Hieu Nguyen, Nanoparticles: synthesis and applications in ỉife Science and environmental
technology, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology 6 (2015) 015008.
15. Nguyen The Binh, Nguyen Dinh Thanh, Nguyen Quang Dong, Nguyen Thi Trinh,
Preparation o f Platinum Nanoparticles in Solution o f Polyvinyl Pyrrolydone (PVP) by Laser
Ablation Method. V N U Joumal o f Science: Mathematics - Physics 30. No. 2 (2014) 18-24.

16. Truong Thanh Trung, Nguyen Thi Thanh Van, Nguyen Hoang Nam, N guyen Hoang Luong,
Effect o f heat treatment on the properties o f FePt nanoparticles produced by sonochemistry.
VNƯ Joumal o f Science: Mathematics - Physics 31, No. 2 (2015) 15-20.

6. Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)
Đ ề tài đã nghiên cửu chế tạo thành công cảm biến A D N trên cơ sờ màng kim loại và màng
xốp Pt có cấu trúc nano ứng dụng trong việc phát hiện virut Rubella. Cảm biến A D N trên cơ sò'
màng kim loại được chế tạo theo cấu trúc dạng răng lược bằng phương pháp phún xạ sau đó được
biến tính bề mặt bởi dây nano polypyrrole bằng phương pháp điện hóa. Lóp hạt nano vàng sau đó
được phủ lên bề mặt của cảm biến trước khi A D N dò được cố định lên trên cùng. Khi A D N đích
được lai hóa với A D N dò trên bề mặt cảm biến, tín hiệu điện hóa sẽ cho ta biết nồng độ của ADN
đích trong mẫu. Thử nghiệm với virut Rubella cho thấy độ nhạy của cảm biến đạt đến 2 pM với
nồng độ ADN dò là 10 |iM.
Cảm biến trên cơ sở màng kim loại xốp được thiết kế theo dạng càm biến điện cực tròn với 3
điện cực là điện cực làm việc, điện cực đối và điện cực so sánh. Điện cực làm việc được chế tạo từ
màng xốp giàu Pt. Màng xốp này được chế tạo bằng cách tạo màng hợp kim PtAg bằng phương
pháp phún xạ, sau đó ăn mòn A g bằng phương pháp điện hóa. Điện cực làm việc được biến tính bởi
dây nano polypyrrole và cố định A D N dò lên bề mặt với nồng độ 10 |iM. A D N đích được lai hóa
với ADN dò trên bề mặt cảm biến và tín hiệu đo được cho thấy giới hạn phát hiện của cảm biến là
0,2 nM.


Hệ thiết bị đo cảm biến kết họp hệ iock-in cũng được thiết kế thành công để đo tín hiệu đầu ra
của các càm biến sinh học và được thử nghiệm để đo đạc với các cảm biến chế tạo được. Hệ này có
thể ứng dụng để đo nhiều loại cảm biến A D N khác nhau. Ngoài ra, đề tài cũng đã nghiên cửu chế
tạo và tính chất các hạt nano vàng, Pt, FePt với tiềm năng ứng dụng để tăng độ nhạy của cảm biến
sinh học.
DN A sensors were successfully manufactured on the basis o f metal íilm and nanostructured
porous film o f Pt applicable in the detection o f the Rubella virus. D N A sensors based on metal film
are produced in the form o f comb structure by sputtering method, then the surface o f sensors was

denatured by polypyrrole nanoxvires using electrochemical method. Gold nanoparticles layer is then
coated onto the surface o f the sensor beíòre the DNA detector is íixed. With hybridization o f the
target D N A with probe DNA on the surface o f the sensor, the electrochemical signal will give an
indication o f the concentration o f the target DN A in the sample. Experiment with the Rubella virus
shows sensitivity o f the sensor reaches 2 pM with 10 |iM concentration o f probe DNA.
Sensors based on porous metal fílm are designed as a circle-electrode sensor with 3 electrodes
as working electrode, counter electrode and reíerence electrode. Working electrode is made from
porous Pt-rich fílm, which is made from sputtered alloy PtAg film then removal o f Ag by
electrochemical method. Working electrode was modifíed by polypyưole nanowires then probe
DNA was fixed onto the surface with a concentration o f 10 nM. The hybridization o f target DNA
with probe DNA changes the electrochem ical signal. Measurements show that the đetection limit o f
the sensor reaches 0.2 nM.
Biosensor measurement system s combined with lock-in system is also designed to measure
the output signal o f the biosensors and successfully tested with manufactured sensors. This system
can be applied to measure raany different types o f DN A sensors. In addition, the prọịect also
studied the synthesis and properties o f gold, Pt, FePt nanoparticles with potential application to
increase the sensitivity o f biosensors.

PHẢN

m. SẢN PHẢM, CÔNG BÓ VÀ KÉT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐÈ TÀI

3.1. Kết quả nghiên cứu
TT

Yêu cầu khoa bọc hoặc/và chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

Tên sản phẩm

Đăng ký

Đạt được

1

Bài báo đăng trên tạp chí quốc
tế

02

03

2

Bài báo đăng trên tạp chí
trong nước

02

03

3

Báo cáo hội nghị khoa học
trong nước

02

02

4

B áo cáo hội nghị khoa học
quổc tế

Không đăng ký

04

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HA NỌl .
TRUNG TẦM THÔNG TÍN THƯ VIỀN I

00060000453


5

Cảm biến điện hóa

30 chiếc, khả năng phát hiện
virut 1-5 nM

30 chiếc, khả năng phát hiện
virut 0,2 nM

6

Quy trình công nghệ cố định
ADN trên bề mặt cảm biến

Đặc tả các công đoạn đưa
AD N lên trên bề mặt của
cảm biến ửên cơ sở màng
kim loại xốp cấu trúc nano.

Đặc tả các công đoạn đưa
A D N lên trên bề mặt của
cảm biến trên cơ sờ màng
kim loại xốp cấu trúc nano.

7

Hệ đo cảm biến sinh học

Không đăng ký

Hệ đo tích họp lock-in có
khả năng đo tín hiệu đầu ra
của cảm biến sinh học

3.2. Hình thức, cấp độ công bố kết quả
Ghi địa chỉ
và cảm ơn
sự tài trợ
Sản phẩm
của
TT
ĐHQGHN
đúng quy
đinh

Công trình công bố trên tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống ISI/Scopus
1
Đã in
1.1 -loang Luong Nguyen, Hoang
Mam Nguyen, Hoang Hai Nguyen,
Manh Quynh Luu, Minh Hieu
Nguyen,
Nanoparticles: synthesis and
applications in life Science and
environmental technology,
Advances in Natural Sciences:
Nanoscience and Nanotechnology
6 (2015) 015008.
1.2
Sách chuyên khảo được xuât bản hoặc kỷ hợp đông xuât bản
2
2.1
2.2
Đăng ký sở hữu trí tuệ
3
3.1
3.2
Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus
4
Đã in
4.1 Nguyen Dac Hai, Tran Thi Thuy
Ha, Vu Quoc Tuan, Pham Quoc
Trinh, Chu Duc Trinh,
Three-electrode capacitive sensor
for air-bubble inside íluidic flow

detection
Proceedings o f the 2014 IEEE
International Conference on
Communications and Electronics
(ICCE), pp. 644-649.
Đã in
4.2 T. Vu Quoc, T. Pham Quoc, T.
|chu Duc, T.T. Bui, K. Kikuchi, M
Tình trạng
(Đã in/ chấp nhận in/ đ ã nộp
đơn/ đã được chấp nhận đom
hợp lệ/ đã được cấp giấy xác
nhận SH TT/xác nhận sử
dụng sản phẩm)

Đánh giá
chung
(Đạt,
không
đạt)

Đạt

Đạt

Đạt
___ ______
18

5
5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

1\o y agi,
3apacitive sensor based on PCB
1echnology for air bubble inside
íluidic flow detection
[EEE Sensors 2014 Proceedings,
Dp. 237-240.
3ài báo trên các tạp chí khoa học của ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành
^uốc gia hoặc báo cáo khoa học đăng trong kỷ yếu hội nghị quốc tế
'ỉguyen The Binh, Nguyen Dinh
Đã in
Đạt
rhanh, Nguyen Quang Dong,
Nguyên Thị Trinh,
Preparation o f Platinum
Manoparticles in Solution o f
Polyvinyl Pyrrolydone (PVP) by
Laser Ablation M ethod
VNU Joumal o f Science:
Vlathematics - Physics 30, No. 2

(2014) 18-24.
Truong Thanh Trung, Nguyen Thi Đã in
Đạt
Thanh Van, N guyen Hoang Nam,
'íguyen Hoang Luong,
Effect o f heat treatment on the
Droperties o f FePt nanoparticles
Droduced by sonochemistry
VNU Joumal o f Science:
vlathematics - Physics 31, No. 2
(2015) 15-20.
Nguyên Đăc Hải, Vũ Quôc Tuân, Đã in
Đạt
Trần Thị Thúy Hà, Nguyễn Ngọc
Minh, Chử Đức Trình,
Fluidic Capacitive Sensor for
Detection o f Air Bubble Inside
Engine Lubricating Oil
VNU Joumal o f Science: Natural
Sciences and T echnology 31, No.
1 (2 0 1 5 )8 -1 6 .
Nguyen Dac Hai, Pham Hoai
Đã in
Đạt
Nam, Vu Quoc Tuan, Tran Thi
Thuy Ha, N guyen N goe Minh,
Chu Duc Trinh
Proceedings o f International
Conference on Engineering
Mechanics and Automation

(ICEMA 3), Hanoi, 15-16 October
2014, pp. 265-270.
[Invited] Nguyen Hoang Luong,
Đạt
Nguyen Hoang Nam , Nguyen Thi
Thanh Van, Truông Thanh Trung,
Hard magnetic properties o f Febased nanoparticles
The International Symposium on
Frontiers in Materials Science

19


'ISFMS 2013), Hanoi, Vietnam,
17-19 November 2013.
Đạt
5.6 Luu Manh Quynh, N guyen Hoang
^am, Nguyen Thi Nhung, Nguyen
Hoang Luong, K. Kong, I.
Motinger, M. Henini,
Surface Enhanced Raman study o f
4-ATP on Gold nanoparticles in
Basal tumor íingerprinted
detection
The International Workshop on
Advanced Materials and
Nanotechnology 2012 (IWAMN
2012), Hanoi, Vietnam, 22 June
2012.
Đạt

5.7 p.v. Hao, N.H. Luong, M .A.
Tuan, N.H. Hai,
Preparation o f nanoporous Pt-rich
thin íilm s by using sputtering and
electrochemical methods
The International Symposium on
Nano - Materials, Technology and
Applications (Nanomata 2014),
Hanoi, 15-17 October 2014.
Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn chính sách theo đặt hàng của đơn vị sử dụng
6
6.1
6.2
Kết quả dự kiến được ứng dụng tại các cơ quan hoạch định chính sách hoặc cơ sờ
7
ứng dụng KH&CN
7.1
7.2

Ghi chú:
-

Cột sản phẩm khoa học công nghệ: Liệt kê các thông tin các sản phẩm KH CN theo thứ tự

công trình, m ã công trình đăng tạp chí/sách chuyên khảo (DOI), loại tạp chí ISI/Scopus>
Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo...) chỉ đươc chấp nhân nếu
cỏ ghi nhận địa chỉ và cảm ơn tài trợ của ĐHQGHN theo đúng quy định.
Bàn phô tô toàn văn các ẩn phẩm này ph ải đưa vào phụ lục các minh chứng của báo cáo.
Riêng sách chuyên khảo cần có bàn phô tô bìa, trang đầu và trang cuối cỏ ghi thông tin mã số xuất

3.3. Ket quả đào tạo
TT

Họ và tên

Thời gian và kinh phí
tham gia đề tài
(số tháng/số tiền)

Nghiên cứu sinh
1 Pham Văn Hào

18 tháng/100 triệu

Công trình công bố liên quan
(Sản phẩm KHCN, luận án, luận
văn)
p .v . Hao, N.H. Luong, M.A. Tuan,

Đã bảo >

Đang thực
20


*
đông

Hoc viên cao hoc

1 Trịnh Xuân Sỹ

12 tháng/50 triệu
đồng
12 tháng/50 triệu
đồng

2

Phạm Quôc Thịnh

3

Yũ Quôc Tuân

12 tháng/50 triệu
đồng

4

Trân Trọng Đức

12 tháng/50 triệu
đồng

Cử nhân
1 Nguyễn Thị Trinh

2

Nguyễn Văn Phước

N.H. Hai
Preparation o f nanoporous Pt-rich
thin íilm s by using sputtering and
electrochemical methods
International Symposium on Nano
- Materials, Technology and
Applications (Nanomata 2014),
Hanoi, 15-17 0 cto b er2 0 1 4 .

hiện luận án

Đã bảo vệ
Nguyen Dac Hai, Tran Thi Thuy
Ha, Vu Quoc Tuan, Pham Quoc
Trinh, Chu Duc Trinh,
Three-electrode capacitive sensor
for air-bubble inside Auidic flow
detection
Proceedings o f the 2014 IEEE
International Conference on
Communications and Electronics
(ICCE), pp. 644-649.
Vu Quoc, T. Pham Quoc, T. Chu
Duc, T.T. Bui, K. Kikuchi, M.
Aoyagi,
Capacitive sensor based on PCB
technology for air bubble inside
íluidic flow detection

IEEE Sensors 2014 Proceedings,
pp. 237-240.

Đã bảo vệ

Đã bảo vệ

Đã bào vệ

Nguyen The Binh, Nguyen Dinh
Thanh, Nguyen Quang Dong,
Nguyen Thị Trinh
Preparation o f Platinum
Nanoparticles in Solution o f
Polyvinyl Pyrrolydone (PVP) by
Laser Ablation Method
VNU Joumal o f Science:
Mathematics - Physics 30, N o. 2
(2014) 18-24.

Đã bảo vệ

Đã bảo vê

Ghì chủ:
Gửi kèm bản p h o to trang bìa luận á n / luận văn/ khóa luận và bằng hoặc giấy chứng nhận
nghiên cứu sinh/thạc s ỹ nếu học viên đ ã bảo vệ thành công luận á n / luận văn;
Cột công trình côn g bố ghi như mục III. 1.

21

PH ẦN IV. TỎ NG H Ợ P K ÉT Q UẢ CÁC SẢN PH ẢM K H & CN V À Đ À O T Ạ O CỦA Đ È T À I

TT

Sản phẩm

1

Bài báo công bố trên tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống
ISI/Scopus
Sách chuyên khảo được xuât bản hoặc ký hợp đông xuât
bản
Đăng ký sở hữu trí tuệ
Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus
Số lượng bài báo trên các tạp chí khoa học cùa ĐHQGHN,
tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia hoặc báo cáo khoa
học đăng trong kỷ yếu hội nghị quốc tế

2
3
4
5

Số lượng
đăng ký
0

Số lượng đã

hoàn thành
01

02
02

02
- 03 bài báo
trên Tạp chí
khoa học
ĐHQGHN.

- 04 báo cáo
hội nghị
quốc tế.

6
7
8
9

Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn chính sách theo đặt
hàng của đơn vị sử dụng
Kết quả dự kiến được ứng đụng tại các cơ quan hoạch định
chính sách hoặc cơ sở ứng dụng KH&CN
Đào tao/hỗ trơ đào tao NCS
Đào tao thac sĩ

01
02

01
04

PH ÀN V. TÌN H H ÌN H s ử D Ụ N G K IN H PHÍ
TT
A
1
2
3
4
5
6
7
8
B
1
2

Nội dung chi
Chi phí trực tiếp
Thuê khoán chuyên môn
Nguyên, nhiên vật liệu, cây con..
Thiết bị, dụng cụ
Công tác phí
Dịch vụ thuê ngoài
Hội nghị, Hội thảo, kiểm tra tiến độ, nghiệm
thu
In ấn, Văn phòng phẩm
Chi phí khác

Chi phỉ gián tiêp
Quản lý phí
Chi phí điện, nước
Tổng số

K inh phí
được duyệt
(triệu đồng)

K inh phí
thưc hiện
(triệu đồng)

715
293
0
60
0
67

735
293
0
32.01
0
69.99

5

5

60

65

1200

1200

G hi chú

22


PH À N VI. K IẾ N N G H Ị (về phát triển các kết quả nghiên cứu của đề tài; về quàn lý, tổ chức thực
hiện ở các cấp)
Đề nghị cho phép thực hiện đề tài mới trên cơ sở phát triển các kết quà nghiên cứu của đề tài.
P H À N VII. P H Ụ L Ụ C (minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

Hà Nội, ngày 7 tháng 5 năm 2015

Đơn vị chủ trì đề tài

Chủ nhiệm đề tài

(Thủ trường đơn vị ký tên, đóng dấu)
Ĩ&ỜN&

(Họ tên, chữ ký)

Tl mu

t r iít Vn s p h

&n

g

:


PHỤ LỤC