Tải bản đầy đủ (.pdf) (57 trang)

Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp nano bạc của vi khuẩn bacillus licheniformis phân lập từ phân chim cút

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.78 MB, 57 trang )

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

PHAN PHƯỚC THANH THUẬN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP NANO

BẠC CỦA VI KHUẨN BACILLUS LICHENIFORMIS
PHÂN LẬP TỪ PHÂN CHIM CÚT

KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP

Chun ngành: CƠNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn: TS. ĐOÀN THỊ VÂN

Đà Nẵng, Tháng 04 năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi.
Các số liệu kết quả được trình bày trong khóa luận là trung thực và chưa từng
được cơng bố trong bất kì cơng trình nào khác.
Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018
Tác giả luận văn

PHAN PHƯỚC THANH THUẬN


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành nhất đến cơ TS. Đồn Thị Vân đã tận tình


hướng dẫn, trực tiếp truyền đạt những kinh nghiệm quý báu để em hồn thiện được khóa
luận tốt nghiệp, cũng như cơ đã ln tìm kiếm cơ hội để nhóm nghiên cứu vi sinh chúng
em nâng cao được kiến thức và kỹ năng nghề nghiệp sau này. Cảm ơn cô đã động viên
em trong suốt q trình thực hiện khóa luận.
Xin cảm ơn cô TS. Phạm Thị Mỹ (giáo viên chủ nhiệm) cùng các thầy cô trong
Khoa Sinh – Môi Trường, Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng đã giúp đỡ em trong
quá trình thực nghiệm đề tài nghiên cứu.
Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn trong nhóm nghiên cứu vi sinh ứng
dụng đã hỗ trợ nhiệt tình trong suốt thời gian qua. Cảm ơn tập thể lớp 15CNSH, bạn bè
và gia đình đã động viên tơi trong thời gian thực hiện khóa luận.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Phan Phước Thanh Thuận


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG................................................................................................... 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... 5
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 7
1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 7
2. Mục tiêu đề tài ...................................................................................................... 8
3. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................................. 8
3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................... 8
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 9
1.1. Tổng quan về công nghệ nano và nano bạc ........................................................ 9
1.1.1. Vật liệu nano ............................................................................................... 9
1.1.2. Hạt nano bạc.............................................................................................. 10
1.1.3. Một số ứng dụng của nano bạc .................................................................. 12

1.1.4. Các phương pháp chế tạo nano bạc và nhận diện nano bạc ........................ 13
1.2. Khái quát chung về Bacillus licheniformis ....................................................... 18
1.2.1. Phân loại khoa học vi khuẩn Bacillus licheniformis ................................... 18
1.2.2. Đặc điểm phân bố ...................................................................................... 18
1.2.3. Đặc điểm hình thái, sinh hóa...................................................................... 18
1.2.4. Đặc điểm ni cấy ..................................................................................... 19
1.2.5. Cơ chế tổng hợp nano bạc và nhận diện nano bạc ...................................... 19
1.3. Một số nghiên cứu sinh tổng hợp nano bạc từ vi sinh vật ở trong nước và trên
thế giới ................................................................................................................... 20
1.3.1. Một số nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 20
1.3.2. Một số nghiên cứu trong nước ................................................................... 22
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 23
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 23
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................ 23
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 23
2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 23
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 24
2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm .............................................................................. 24
2.3.2. Phương pháp thu mẫu và phân lập ............................................................. 25
2.3.3. Phương pháp định danh chủng vi khuẩn bằng kĩ thuật sinh học phân tử..... 26
2.3.4. Phương pháp phá vỡ tế bào vi khuẩn ......................................................... 26
2.3.5. Khảo sát thời gian sinh tổng hợp nano bạc của Bacillus licheniformis ....... 26
2.3.6. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ AgNO3 (1mM, 2mM) đến quá trình sinh
tổng hợp nano bạc của Bacillus licheniformis ...................................................... 26
2.3.7. Phân tích phổ tử ngoại và phổ khả kiến (UV – Vis) ................................... 27

1


2.3.8. Phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD)..................................................... 27

2.3.9. Phân tích kích thước hạt và hình dạng hạt nano bạc tạo thành thơng qua kính
hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ........................................................................ 27
2.3.10. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 28
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ............................................................. 29
3.1. Phân lập, định danh vi sinh vật ........................................................................ 29
3.1.1. Phân lập, định danh chủng vi khuẩn .......................................................... 29
3.2. Khảo sát thời gian đến quá trình sinh tổng hợp nano bạc.................................. 32
3.2.1. Phân tích phổ tử ngoại và phổ khả kiến (UV – Vis) ................................... 32
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ AgNO3 đến quá trình sinh tổng hợp nano bạc
............................................................................................................................... 37
3.3.1. Khảo sát kháng khuẩn theo phương pháp khuếch tán qua giếng thạch ....... 37
3.4. Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) .......................................................... 41
3.5. Kết quả phân tích kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ................................ 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 44
1. Kết luận .............................................................................................................. 44
2. Kiến nghị ............................................................................................................ 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 46

2


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Abs

Absorbance

CT

Công thức


LB

Luria – Bertani

NCBI

National Center for Biotechnology Information

PCR

Polymerase Chain Reaction

PTN

Phịng thí nghiệm

UV – Vis

Ultraviolet – Visible

TEM

Transmission Electron Microscopy

XRD

X-ray diffraction

3



DANH MỤC BẢNG
Kí hiệu
bảng
2.1
3.1

Tên bảng

Trang

Bố trí các lơ thí nghiệm

25

Vị trí đỉnh hấp thu và cường độ hấp thu của dung dịch

36

nano bạc tổng hợp từ CT2
3.2

Đường kính vịng kháng khuẩn gây ra bởi nano bạc tổng

38

hợp ở nồng độ 1mM AgNO3 theo CT2 và đối chứng (Đơn
vị: mm)
3.3


Đường kính vòng kháng khuẩn gây ra bởi nano bạc tổng
hợp ở nồng độ 2mM AgNO3 theo CT2 và đối chứng (Đơn
vị: mm)

4

40


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số
hiệu
1.1

Tên hình ảnh
Cơ chế diệt khuẩn của nano bạc

11

1.2

Phổ UV – Vis của dung dịch nano bạc

17

1.3

Phổ XRD của nano bạc (Nguồn: Công ty TNHH nghiên cứu

18


Trang

khoa học và phát triển công nghệ HELEN)
1.4

Cơ chế tổng hợp nano bạc ở vi khuẩn Bacillus licheniformis

20

2.1

Sơ đồ sinh tổng hợp nano bạc từ vi khuẩn Bacillus licheniformis

24

3.1

Khuẩn lạc của chủng vi sinh vật phân lập từ phân chim cút ủ thô

29

3.2

Tế bào chủng TT01 khi nhuộm Gram

30

3.3


Kết quả tra cứu trên BLAST NCBI

30

3.4

Kết quả chạy cây phát sinh loài

31

3.5

Màu sắc của dung dịch sinh tổng hợp nano bạc sau 6 ngày ủ

32

3.6

Phổ UV – Vis sau 6 ngày khảo sát sinh tổng hợp nano bạc từ

33

CT1 tổng hợp ở nồng độ 1mM AgNO3 (a), ở ngồng độ 2mM
AgNO3 (b)
3.7

Phổ UV – Vis sau 6 ngày khảo sát sinh tổng hợp nano bạc từ

34


CT3 tổng hợp ở nồng độ 1mM AgNO3 (a), ở ngồng độ 2mM
AgNO3 (b)
3.8

Phổ UV – Vis sau 6 ngày khảo sát sinh tổng hợp nano bạc từ

35

CT2 (tổng hợp ở nồng độ 1mM AgNO3)
3.9

Phổ UV – Vis sau 6 ngày khảo sát sinh tổng hợp nano bạc từ

35

CT2 (tổng hợp ở nồng độ 2mM AgNO3)
3.10

Dịch nano bạc tổng hợp (a) và dịch ngoại bào (b) tạo vòng

37

kháng khuẩn ức chế E.coli
3.11

Dịch nano bạc tổng hợp (c) và dịch ngoại bào (d) tạo vòng

38

kháng khuẩn ức chế Bacillus cereus

3.12

Dịch nano bạc tổng hợp (e) và dịch ngoại bào (f) tạo vòng ức
chế Ralstonia solanacearum

5

38


3.13

Dịch nano bạc tổng hợp và dịch nổi (h) tạo vòng kháng khuẩn ức

39

chế B.cereus
3.14

Dịch nano bạc tổng hợp và dịch nổi (h) tạo vòng kháng khuẩn ức

39

chế Ralstonia solanacearum
3.15

Dịch nano bạc tổng hợp (nồng độ 2mM AgNO3) từ CT2 (i) và

40


dịch nổi (k) tạo vòng kháng khuẩn trên vi sinh vật kiểm định
E.coli
3.16

Kết quả phân tích XRD

41

3.17

Kết quả phân tích ảnh TEM

42

3.18

Biểu đồ tần suất và kích thước hạt của nano bạc

43

6


MỞ ĐẦU
1.

Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, khoa học và cơng nghệ nano đang phát triển mạnh

mẽ, đó là một trong những công nghệ tiên tiến hiện nay với rất nhiều lĩnh vực được ứng

dụng trong y học, điện tử, nơng nghiệp, xử lý mơi trường,...Với kích thước nano mét
các loại vật liệu nano có thể can thiệp đến từng phân tử - nguyên tử, điều này đặc biệt
quan trọng trong nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong Y – Sinh học.
Bạc là một trong những kim loại có tính sát khuẩn mạnh, từ lâu con người đã biết
ứng dụng nó, và hiện nay thì cơng nghệ nano bạc đóng vai trị khá quan trọng trong các
nghiên cứu về vật liệu nano. Nghiên cứu 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 [4]. Điều này
sẽ làm cho khối lượng bạc sử dụng trong các sản phẩm sẽ giảm mạnh, nên tỷ trọng của
bạc trong giá thành trở nên không đáng kể. Nano bạc có tính kháng khuẩn mạnh, vơ hiệu
hóa hầu như tất cả các enzyme cần thiết cho sự trao đổi oxy của vi khuẩn và tiêu diệt
chúng trong vài phút, ngồi ra các hạt bạc với kích thước nhỏ chui vào trong tế bào, kết
hợp với các enzyme hay DNA có chứa nhóm sunfua hoặc photphate gây bất hoạt enzyme
hay DNA dẫn đến gây chết tế bào. Nano bạc không gây tác dụng phụ, không gây độc
cho con người và vật nuôi khi nhiễm lượng bạc bằng nồng độ diệt khuẩn (khoảng nồng
độ nhỏ hơn 100ppm), không gây ô nhiễm mơi trường. Vì vậy nano bạc đang được ứng
dụng rộng rãi. Trong nông nghiệp, ứng dụng công nghệ nano bạc đang được nhiều quốc
gia xem là một hướng để phát triển một nên nông nghiệp hiệu quả, kinh tế và an tồn
hơn, phịng trị các bệnh do vi khuẩn, vi rút, nấm, gây ra trên cây trồng, vật nuôi, bảo
quản nơng sản. Trong ngành may mặc, nano bạc có thể ứng dụng để tạo ra các loại quần
áo có khả năng diệt khuẩn, vi khuẩn gây mùi hôi, mốc... Đặc biệt, nghiên cứu tổng hợp
nano bạc để phục vụ cho các ứng dụng trong y học, nhất là hiện tượng vi khuẩn kháng
kháng sinh ngày càng phổ biến như hiện nay.
Có nhiều phương pháp để tổng hợp nano bạc, trong đó các phương pháp hóa học,
vật lý, hóa lý kết hợp thường gây nhiều tác động xấu đến môi trường, chi phí đầu tư tốn
kém, giá thành cao lại khó sản xuất rộng rãi. Vì vậy, tổng hợp nano bạc bằng con đường
sinh học đang là một xu hướng mang tính tất yếu. Phương pháp tổng hợp này tạo ra các

7



hạt nano bạc tiêu chuẩn về kích thước và phân bố tốt hơn so với các phương pháp khác
đồng thời mở ra triển vọng sản xuất với qui mô lớn. Các hạt nano cũng có thể được ổn
định ngay trong quá trình sản xuất bởi các polymer sinh học. Ở Phương pháp sinh học
thì tác nhân chính sinh tổng hợp nano bạc chính là các vi nấm, vi khuẩn. Với thời gian
sinh trưởng ngắn, quá trình sinh tổng hợp tạo ra kích thước hạt nhỏ và đồng đều, khơng
tốn dung mơi hóa học và khơng gây ảnh hưởng mơi trường nên các loài vi nấm hay vi
khuẩn là đối tượng đang được nghiên cứu. Trong đó, Bacillus licheniformis là vi khuẩn
có khả năng sinh trưởng ở phổ nhiệt cao và mơi trường ni cấy thơng thường, nó là vi
khuẩn được ứng dụng trong công nghiệp khi sản sinh ra nhiều enzyme ngoại bào chịu
nhiệt như protease, amylase, lipase...v.v.
Nhằm tiếp cận với phương pháp và xuất phát từ những lý luận, thực tiễn nêu trên,
tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp nano bạc của vi
khuẩn Bacillus licheniformis phân lập từ phân chim cút”.
2. Mục tiêu đề tài
Đánh giá được khả năng sinh tổng hợp nano bạc của vi khuẩn Bacillus
licheniformis phân lập từ phân chim cút.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả của nghiên cứu sẽ cung cấp dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo cho
sinh viên, kĩ thuật viên về khả năng tổng hợp nano bạc từ chủng Bacillus licheniformis.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Thành cơng của khóa luận sẽ xác định được một số điều kiện sinh tổng hợp nano
bạc từ vi khuẩn Bacillus licheniformis có ý nghĩa trong việc ứng dụng tạo nên các vật
liệu, sản phẩm nano bạc phục vụ trong các ngành y học, nông nghiệp, điện tử, môi
trường,...v.v.

8



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về công nghệ nano và nano bạc
1.1.1. Vật liệu nano
Khoa học nano là khoa học nghiên cứu vật chất ở kích thước cực kì nhỏ bé – kích
thước nanomet (nm), một nanomet bằng một phần tỉ của mét (m) hay bằng một phần
triệu của milimet (mm). Công nghệ nano là các công nghệ liên quan đến việc thiết kế,
phân tích, chế tạo, ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình
dáng, kích thước ở quy mơ nanomet (từ 1 – 100nm). Vật liệu nano là đối tượng của hai
lĩnh vực khoa học nano và công nghệ nano.
Năm 1959, khái niệm về công nghệ nano được nhà vật lý người Mỹ Richard
Feynman nhắc đến khi ông đề cập đến khả năng chế tạo vật chất ở kích thước siêu nhỏ
đi từ quá trình tập hợp các nguyên tử, phân tử. Những năm 1980, nhờ sự ra đời của hàng
loạt các thiết bị phân tích, trong đó có kính hiển vi đầu dị qt (SEM hay TEM) có khả
năng quan sát đến kích thước vài nguyên tử hay phân tử, con người có thể quan sát và
hiểu rõ hơn về lĩnh vực nano.
Phân loại vật liệu nano
Vật liệu nano khơng chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano), ví dụ đám nano,
hạt nano.
Vật kiệu nano một chiều là vật liệu trong đó có một chiều tự do, hai chiều có kích
thước nano, ví dụ dây nano, ống nano.
Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó hai chiều tự do, một chiều có kích
thước nano, ví dụ màng mỏng (có chiều dày kích thước nano).
Ngồi ra cịn 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 nano khơng chiều, một
chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
Hạt nano kim loại
Hạt nano kim loại là một khái niệm để chỉ các hạt có kích thước nano được tạo
thành từ các kim loại. Khi nghiên cứu, các nhà khoa học đã thiết lập các phương pháp
chế tạo và hiểu được các tính chất thú vị của hạt nano. Một trong những tính chất đó là
màu sắc của hạt nano phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và hình dạng của chúng [3].


9


Ví dụ, ánh sáng phản xạ lên bề mặt vàng ở dạng khối có màu vàng. Tuy nhiên,
ánh sáng truyền qua lại có màu xanh nước biển hoặc chuyển sâng màu da cam khi kích
thước hạt thay đổi. Hiện tượng thay đổi màu sắc như vậy là do một hiệu ứng gọi là cộng
hưởng plasmon bề mặt. Chỉ có các hạt nano kim loại, trong đó các điện tử tự do mới có
hấp thụ ở vùng ánh sáng khả kiến làm cho chúng có hiện tượng quang học trên [26].
1.1.2. Hạt nano bạc
Bạc nano là những hạt bạc có kích thước nằm trong khoảng 0,1 đến 100nm. Bạc
nano thường ở dưới dạng các dung dịch keo với các chất bảo vệ là các polymer
(polyvinylalcol PVA, polyethylenglycol PEG, polyvinyl pyrolidone PVP) để các hạt
nano bạc không bị kết tụ. Bạc ở kích thước nano có những đặc trưng rất khác so với bạc
bình thường. Đó là một kháng sinh tự nhiên và rất mạnh, có khả năng phịng ngừa nhiều
bệnh truyền nhiễm. Tính chất kháng khuẩn của dung dịch keo nano bạc đã được tìm
hiểu một cách khoa học vào đầu thế kỉ 20, nhưng sự phát minh ra thuốc kháng sinh đã
ngăn cản những nghiên cứu sâu trong lĩnh vực này. Những năm gần đây, do công nghệ
nano phát triển và do các kháng sinh càng ngày càng bị lờn với vi khuẩn, nên việc nghiên
cứu ứng dụng nano bạc trrong lĩnh vực Y sinh học được quan tâm nghiên cứu và phát
triển mạnh mẽ [26].
Nhìn chung, nano bạc có những đặc điểm đáng quan tâm sau đây:
Diệt trên 650 loại vi khuẩn
Hiệu quả cao
Tác dụng nhanh
Khơng độc
Khơng kích thích
Khơng gây dị ứng
Tính kháng khuẩn của nano bạc được giải thích theo một số cơ chế sau:
Với tính chất xúc tác, nano bạc vơ hiệu hóa các enzyme mà vi khuẩn và nấm cần

cho quá trình trao đổi chất của tế bào dẫn đến rối loạn quá trình biến dưỡng của vi khuẩn.
Tác động này làm cho vi khuẩn bị tiêu diệt nhanh chóng [9].
Hạt nano bạc liên kết với các nhóm chứa phospho trong phân tử DNA làm rối
loạn quá trình sao chép DNA làm chết vi khuẩn [31].

10


Các hạt nano bạc tương tác với nhóm –SH của các protein, enzyme trên màng tế
bào dẫn đến sự thay đổi hình thái và gia tăng tính thấm của màng. Sự vận chuyển vật
chất qua màng tăng làm vỡ màng tế bào của vi khuẩn [31].
Nano bạc giúp tạo ra các oxygen hoạt tính từ trong nước hoặc khơng khí tương
tác với các lipid màng làm tổn thương màng [31].

Hình 1.1 Cơ chế diệt khuẩn của nano bạc [20]
Nhờ có kích thước rất nhỏ (0,1nm – 100nm), diện tích bề mặt tổng cộng của nano
bạc rất lớn và hiệu quả hoạt động của nano bạc tăng đáng kể so với hạt bạc có kích thước
lớn hơn (micro). Đây là ưu điểm của hạt nano bạc so với hạt bạc có kích thước lớn và
với ion. Theo tính tốn lý thuyết nano bạc có hoạt tính mạnh hơn ít nhất 40 lần trên mỗi
đơn vị bạc so những dung dịch keo bạc thơng thường. Vì vậy, người ta có thể sử dụng
ít bạc hơn để đạt được hiệu quả tương đương. Điều này rất có ý nghĩa vì theo EPA
(Environmental Protection Agency), một người chỉ có thể dùng tối đa 350 µg/ liều dùng
mỗi ngày, nếu nhiều hơn sẽ bị hiện tượng Argyria hay còn gọi là trúng độc bạc. Nếu
dùng 1 đến 2 muỗng cà phê/ngày (20ppm) tương đương 100 – 200 μg/ngày (thấp hơn
so với khuyến cáo của EPA về hàm lượng bạc trong nguồn nước cung cấp ở Mỹ), ta sẽ
có hiệu quả phịng bệnh rất tốt. Điều này đảm bảo cho người dùng có thể sử dụng nano

11



bạc như một chất bổ sung trong bữa ăn hay trong nước uống mà không bị hiện tượng
Argyria [26].
Về ảnh hưởng của nano bạc đến sức khỏe con người, các nhà khoa học cho rằng
nano bạc có khả năng diệt vi khuẩn, mà tiêu hóa của con người có được là do các vi
khuẩn có lợi cho cơ thể và vì thế, họ vẫn nghi ngờ rằng các hạt nano bạc cũng có thể
diệt các vi khuẩn này và ảnh hưởng đến sức khỏe. Tuy nhiên cho đến nay chưa thấy
cơng trình nào cơng bố sự tác hại của nano bạc. Các nghiên cứu tại Odense Universitets
Hospital [26] cũng đã chứng minh rằng các hạt nano bạc được hấp thu vào trong cơ thể
mà không hề gây ra một tác dụng phụ nào cúng như gây độc cho cơ thể. Các nhà khoa
học còn chứng minh các hạt nano bạc sẽ được giải phóng ra cơ thể theo thời gian [26].
Các hãng sản xuất những sản phẩm chức nano bạc chẳng hạn như Samsung phát biểu
rằng các sản phẩm của họ đều được thử nghiệm và cho đến nay họ vẫn khẳng định tính
an tồn của nó đói với sức khỏe của người sử dụng [3].
1.1.3. Một số ứng dụng của nano bạc
Trong y học
Một số sản phẩm chứa nano bạc như khăn ăn, khăn vệ sinh khô cho cả bé lẫn
người lớn, băng đắp bỏng, đắp vết thương, găng tay, quần áo dùng trong y tế với khả
năng diệt khuẩn cao tới 99%.
Hãng dược phẩm Nucryst ở Fort Saskachevan, Alberta (Canada) đã đưa bạc nano
vào miếng băng gạc để băng những vết lt do bỏng vì chúng có tác dụng diệt khuẩn
mạnh hơn so với hạt bạc bình thường.
Trong công nghiệp
Bạc nano được đưa vào các polymer như polyethylene (PE), polypropylene (PP)
có khả năng giết chết nhiều loại vi khuẩn: tụ cầu khuẩn vàng, Bacillus pneumoniae,
E.coli... Ứng dụng của việc phân bố nano trong các chất dẻo, polymer, hiện nay người
ta đã sản xuất các mặt hàng tiêu dùng có tính kháng khuẩn chứ các hạt nano bạc như tủ
lạnh; máy điều hịa; máy giặt, trong máy giặt cơng nghệ nano bạc tạo thành hệ thống
diệt khuẩn của máy mà không cần phải đun sôi nước, cách làm trên vừa ít hao tốn điện
năng những vẫn đảm bảo hiệu quả; ngồi ra cịn ứng dụng vào bình sữa cho trẻ sơ sinh;
hộp đựng thực phẩm...v.v.


12


Hãng Mummybear (Hàn Quốc) gần đây đã giới thiệu công nghệ Nano Silver
được ứng dụng vào sản xuất bình sữa và dụng cụ đựng thức ăn cho trẻ. Những sản phẩm
này đã được bộ y tế, Viện dinh dưỡng, Cục an toàn vệ sinh thực phẩm, Vinacontrol cấp
chứng nhận tiêu chuẩn sản phẩm và chất lượng.
Ngoài ra, ngày nay người ta còn ứng dụng nano bạc trong các sản phẩm như nước
rửa rau, các loại sơn, mỹ phẩm,...v.v.
Trong nông nghiệp
Sản phẩm thuốc trừ bệnh cây MIFUM 0,6 DD được sản xuất với nồng độ hạt
nano bạc 1000ppm và chitosan 5000ppm. MIFUM 0,6 DD được khảo nghiệm trừ bệnh
đạo ôn, lem lép hạt trên lúa thuộc địa bàn tỉnh Lâm Đồng và đã được chứng tỏ ưu việt
của mình, cả 2 liều lượng 0,5 lít MIFUM 0,6 DD và 1 lít MIFUM 0,6 DD/ha đều cho
hiệu quả cao trong việt phòng trừ bệnh đạo ôn cổ bông, lem lép hạt trên lúa, nhất là trong
giai đoạn 3 – 7 ngày sau khi phun.
Trong công nghệ xử lý nước
Việc sử dụng nano bạc trong công nghệ xử lý nước khá mới mẻ. Do bề mặt riêng
khá lớn, hạt nano bạc có hoạt tính khá cao trong vấn đề xử lý nước nhiễm khuẩn và đã
được khá nhiều nhà khoa học nghiên cứu [10]. Phịng thí nghiệm Cơng nghệ Nano đã
sử dụng vật liệu polyurethane mút xốp tẩm nano bạc (PU/Ag) để xử lý nước uống nhiễm
khuẩn E.coli. Nước qua hệ thống lọc PU/Ag khơng cịn vi khuẩn và uống được theo tiêu
chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) [5].
1.1.4. Các phương pháp chế tạo nano bạc và nhận diện nano bạc
Có hai phương pháp để tạo vật liệu nano, phương pháp từ dưới lên và phương
pháp từ trên xuống. Phương pháp từ dưới lên là tạo hạt nano từ các ion hoặc các nguyên
tử kết hợp lại với nhau. Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo vật liệu nano từ
vật liệu khối ban đầu.
Đối với hạt nano kim loại như hạt nano vàng, bạc, bạch kim,... thì phương pháp

thường được áp dụng là phương pháp từ dưới lên. Nguyên tắc là khử các ion kim loại
như Ag+, Au+ để tạo thành các nguyên tử Ag và Au. Các nguyên tử sẽ liên kết với nhau
tạo ra hạt nano. Các phương pháp từ trên xuống ít được dùng hơn nhưng thời gian gần
đây đã có những bước tiến trong việc nghiên cứu theo phương pháp này.

13


Phương pháp khử hóa học
Trong phương pháp này, ion Ag+ dưới tác dụng của chất khử sẽ tạo ra nguyên tử
Ag0, sau đó các nguyên tử này kết hợp với nhau tạo thành các hạt nano bạc [2].
Các tác nhân hóa học có thể sử dụng là: NaBH4, sodium citrate, citric acid,
EDTA, ethanol, ethylene glycol, hydrogen, hydrogen peroxid, hydroxylamine,
hydrazine, formaldehyde và các dẫn xuất của nó [1], [31], [30]...v.v.
Để các hạt phân tán tốt trong dung môi mà không bị kết tụ thành đám, người ta
sử dụng phương pháp tĩnh điện để làm cho bề mặt các hạt nano có cùng điện tích và đẩy
nhau hoặc dùng phương pháp bao bọc chất hoạt động bề mặt. Phương pháp tĩnh điện
đơn giản nhưng bị giới hạn bởi một số chất khử. Phương pháp bao phủ phức tạp nhưng
vạn năng hơn, hơn nữa phương pháp này có thể làm cho bề mặt hạt nano có các tính
chất cần thiết cho các ứng dụng. Các hạt nano Ag, Au, Pt, Pd, Rh với kích thước từ 10
đến 100 nm có thể được chế tạo từ phương pháp này.
Phương pháp khử vật lý
Phương pháp này sử dụng các tác nhân vật lý như điện tử, sóng điện từ năng
lượng cao như tia gamma, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia laser, tia UV để khử ion Ag+
thành nguyên tử Ag0 [37], [34]. Dung dịch muối bạc khơng có thêm chất phụ gia nào
khác có thể được chiếu bằng phương pháp chiếu xạ với bức xạ năng lượng cao, quá trình
này tạo ra các electron hydrate hóa và hydro nguyên tử có khả năng khử bạc ion.
Phương pháp khử hóa lý
Đây là phương pháp trung gian giữa hóa học và vật lý. Nguyên lý là dùng phương
pháp điện phân kết hợp với sóng siêu âm để tạo hạt nano. Phương pháp điện phân thông

thường chỉ có thể tạo được màng mỏng kim loại. Trước khi xảy ra sự hình thành màng,
các nguyên tử kim loại sau khi được điện hóa sẽ tạo các hạt nano bám lên điện cực âm.
Lúc này người ta tác dụng một xung siêu âm đồng bộ với xung điện phân thì hạt nano
kim loại sẽ rời khỏi điện cực và đi vào dung dịch[2].
Phương pháp khử sinh học
Phương pháp sinh học sử dụng các tác nhân như vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm có khả
năng khử ion bạc tạo nguyên tử bạc kim loại.
Từ lâu người ta đã biết các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm men, nấm mốc giữ vai
trò quan trọng trong việc xử lý các độc tố kim loại nhờ khả năng khử các ion kim loại.

14


Sastry và cộng sự [16] đã nhận thấy có sự hình thành các hạt nano vàng khi cho lồi
nấm Verticillum sp. tiếp xúc với ion vàng. Klaus và cộng sự [9] cũng đã chứng minh
được có sự hiện của nano bạc trong vùng chu chất của Pseudomonas stutzeri AG259 khi
cho vi khuẩn này tiếp xúc với dung dịch bạc nitrate. Tuy nhiên việc áp dụng đặc tính
khử kim loại để biến vi sinh vật thành các nhà máy sản xuất các hạt nano kim loại chỉ
mới được quan tâm đến trong thời gian gần đây [8].
Phương pháp này có nhiều ưu điểm như: thiết bị nuôi cấy đơn giản, môi trường
ni cấy rẻ tiền, khơng phụ thuộc nhiều vào hóa chất và thiết bị đắt tiền, dễ thực hiện,
thân thiện với mơi trường do khơng sử dụng các hóa chất độc hại. Ngồi ra nó có thể áp
dụng với quy mơ sản xuất lớn mà chi phí đầu tư ban đầu lại rất thấp. Vì vậy, các nhà
nghiên cứu ngày càng quan tâm đến các phương pháp sinh tổng hợp. Phương pháp sinh
tổng hợp tạo ra các hạt nano bạc có khả năng sản xuất với qui mơ lớn do các hạt được
ổn định ngay trong quy trình sản xuất bởi các protein, chúng giúp tạo lớp bảo vệ cho các
hạt nano bạc.
Một số vi sinh vật có khả năng tổng hợp nano bạc
Theo một số tài liệu thì các nhà khoa học đã nghiên cứu và chỉ ra rằng một số
chủng vi sinh vật sau đây có khả năng tổng hợp nano bạc [7], [8], [31], [26], [32], [18]:

Nấm: Fusarium oxysporum, Fusarium semitectum, Aspergillus fumigatus,
Aspergillus

flavus,

Phaenerochaete

chrysosporium,

Penicillium

fellutanum,

Verticillium sp…v.v.
Vi khuẩn: Pseudomonas stutzeri,, Lactobacillus sp, Bacillus licheniformis,
Bacillus subtilis, Klebsiella pneumonia…v.v.
Xạ khuẩn: Rhodococcus sp, Thermomonospora…v.v.
Cơ chế của quá trình tổng hợp nano bạc ở vi sinh vật vẫn chưa được tìm hiểu
tường tận nhưng đa số giả thuyết cho rằng quá trình này liên quan đến hoạt động của
enzyme khử nitrate (nitrate reductase) do vi sinh vật tiết ra. Quá trình khử bắt đầu bởi
sự vận chuyển electron từ các chất cho electron đến Ag+ để khử các ion Ag+ tạo thành
các nguyên tử Ag. Các enzyme phụ thuộc NADH như nitrate reductase đóng vai trò chất
vận chuyển điện tử. Bên cạnh các enzyme này, một số naphthoquinone và anthraquinone
tìm thấy ở nấm Fusarium oxysporum cũng có thể đóng vai trị chất truyền điện tử trong
q trình khử kim loại bởi tính chất oxi hóa khử đặc trưng của chúng [7], [34].

15


Dựa vào vị trí của các đám nguyên tử nano bạc được tổng hợp mà người ta chia

quá trình tổng hợp sinh học thành hai dạng [29]:
Tổng hợp nội bào: sản phẩm nano bạc tạo ra nằm bên trong tế bào. Các chủng vi
sinh vật có khả năng tổng hợp nano bạc nội bào là Psedomonas stutzeri [8], Rhodococcus
sp, Verticillium sp, Bacillus licheniformis [20]...
Vì sản phẩm nano bạc tạo ra nằm trong tế bào nên để nhận được sản phẩm cần
phải phá vỡ màng tế bào bằng hóa chất hoặc sóng siêu âm, sau đó ly tâm tách bỏ các
mãnh vỡ tế bào. Theo S.Basavaraja [26] ưu điểm của quá trình này là có thể kiểm sốt
được kích thước hạt nano bạc.
Tổng hợp ngoại bào: sản phẩm được tạo ra nằm bên ngoài tế bào vi sinh vật. Các
chủng Fusarium oxysporum [7], Fusarium semitectum [26], Aspergillus fumigatus [8],
Aspergillus flavus [31], Phaenerochaete chrysosporium [26], Lactobacillus sp [32],
Penicillium fellutanum [18],… tổng hợp nano bạc theo kiểu này.
Để thu sản phẩm nano bạc ngoại bào cần dùng các phương pháp tách tế bào ra
khỏi dịch ni cấy như ly tâm, lọc… sau đó thu lấy phần dịch nổi.
Theo tài liệu [26], ưu điểm của q trình này là khơng cần đến các phương pháp
phá màng tế bào để thu nhận sản phẩm.
Các phương pháp nhận diện nano bạc
-

Phương pháp phổ tử ngoại và phổ khả kiến UV – Vis

Phương pháp này dùng để xác định độ tinh khiết của một hợp chất, nhận biết cấu
trúc các chất, phân tích hỗn hợp xác định khối lượng phân tử, dự đốn kích thước phân
tử…, khi tiến hành đo phổ của các mẫu thì mỗi mẫu sẽ cho ta một dạng phổ có chiều
cao đỉnh phổ xác định và đặc trưng cho dạng hợp chất đó. Do vậy khi đo phổ hấp thu
của dung dịch bạc nano ta sẽ thu được dạng phổ có đỉnh với chiều cao lớn nhất ứng với
bước sóng khoảng 380 - 450 nm. Từ kết quả đó ta sẽ xác định được sơ bộ rằng ta đã chế
tạo ra dung dịch bạc nano [26].

16



Hình 1.2 Phổ UV – Vis của dung dịch nano bạc [32]
-

Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Kính hiển vi điện tử truyền qua - Transmission Electron Microscopy (TEM) là
một công cụ rất mạnh trong việc nghiên cứu cấu trúc ở cấp độ nano. Nó cho phép quan
sát chính xác cấu trúc nano với độ phân giải lên đến 0,2 nm. Do đó, phương pháp này
ngày càng được sử dụng rộng rãi trong việc nghiên cứu vật liệu nano. Nguyên tắc của
phương pháp hiển vi điện tử truyền qua: trong phương pháp này, hình ảnh thu được
chính là do sự tán xạ của chùm electron xuyên qua mẫu.
Công dụng chủ yếu của thiết bị này là để xác định một cách chính xác kích thước
của hạt nano mà cụ thể ở đây là hạt nano bạc tạo thành. Dựa vào ảnh chụp các phần tử
nano bạc bằng kính hiển vi điện tử truyền qua chúng ta xác định được kích thước và
hình dáng của hạt nano tạo thành, đồng thời xem xét xem kích thước đó đã đảm bảo là
tốt hay chưa để hoạch định quá trình điều chế nano bạc.
-

Máy đo nhiễu xạ tia X (XRD)

Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction) được sử dụng để phân tích các
vật liệu có cấu trúc, nó cho phép xác định hằng số mạng và các đỉnh đặc trưng cho các
cấu trúc đó. Đối với kim loại, phương pháp XRD cho phép xác định chính xác sự tồn tại
của kim loại trong mẫu dựa trên các đỉnh thu được so sánh với các đỉnh chuẩn của
nguyên tố đó.

17



Hình 1.3 Phổ XRD của nano bạc (Nguồn: Cơng ty TNHH nghiên cứu khoa học
và phát triển công nghệ HELEN)
1.2. Khái quát chung về Bacillus licheniformis
1.2.1. Phân loại khoa học vi khuẩn Bacillus licheniformis
Giới: Bacteria
Ngành: Firmicutes
Lớp: Bacilli
Bộ: Bacillales
Họ: Bacillaceae
Chi: Bacillus
Loài: Bacillus licheniformis
1.2.2. Đặc điểm phân bố
Bacillus licheniformis là vi khuẩn thường được tìm thấy trong đất. Nó được tìm
thấy trên lông chim, đặc biệt là ngực và lưng bộ lông, và thường xuyên nhất trong các
loài chim ở trên mặt đất và các lồi chim thủy sinh. B. licheniformis cịn được tìm thấy
và phân lập ở các suối nước nóng [26].
1.2.3. Đặc điểm hình thái, sinh hóa
Hình thái: Là vi khuẩn Gram dương, hình que, có khả năng di động và khả năng
Tạo nội bào tử (endospore) [26] gần như hình cầu giúp nó tồn tại trong thời gian
dài khi gặp điều kiện sống khắc nghiệt.
Bộ gen: Có chiều dài là 4,22Mb chứa khoảng 4200 gen mã hóa cho 4192 protein
[34].
Đặc điểm sinh hóa: B. licheniformis cho phản ứng catalase dương tính, sử dụng
khí oxy làm chất nhận electron khi trao đổi khí trong q trình trao đổi chất. Có thể tổng

18


hợp một lượng lớn enzyme amylase và protease [1]. Có khả năng gây ngộ độc thực phẩm

với các triệu chứng như: đau bụng, tiêu chảy, nôn mữa [7].
1.2.4. Đặc điểm ni cấy
Là vi khuẩn chịu nhiệt có thể sống ở nhiệt độ 55oC, dễ nuôi cấy ở môi trường
thông thường như LB, pH thích hợp cho sự phát triển là pH = 7.
Không giống với các thành viên khác trong chi Bacillus là các vi sinh vật hiếu
khí, Bacillus licheniformis là vi sinh vật kị khí tùy ý.
Sau 18 – 20 giờ nuôi cấy, vi khuẩn mọc thành váng trên bề mặt môi trường.
Bacillus licheniformis dễ mọc trên các môi trường ni cấy thơng thường, khuẩn lạc có
màu trắng đục, lồi, bề mặt sần sùi.
Vi khuẩn này thường được sử dụng trong công nghiệp chất tẩy, bột giặt, xử lý
nước thải do có khả năng tiết enzyme protease, amylase ngoại bào, ngồi ra cịn được
dùng làm thuốc trừ nấm bệnh trên cây trồng.
1.2.5. Cơ chế tổng hợp nano bạc và nhận diện nano bạc
Một số nghiên cứu gần đây cho thấy vi khuẩn này có khả năng sinh tổng hợp
nano bạc nội bào khi cho nó tiếp xúc với dung dịch muối nitrate bạc [20], [25].
Cơ chế của quá trình tổng hợp nano bạc ở loài này vẫn chưa được xác định cụ
thể. Nhưng theo Kalimuthu cùng cộng sự (2008) [20] thì B. licheniformis có khả năng
tổng hợp NADH và các enzyme phụ thuộc vào NADH ở bên trong tế bào của nó, trong
đó quan trọng nhất là enzyme nitrate reductase (enzyme khử nitrate) được mơ tả như
hình 1.2. Enzyme này có vai trị khử gốc NO3- và vận chuyển electron từ chất cho
electron là NADH đến chất nhận là Ag+ để khử Ag+ thành Ag0.

19


Hình 1.4 Cơ chế tổng hợp nano bạc ở vi khuẩn Bacillus licheniformis [20]
1.3. Một số nghiên cứu sinh tổng hợp nano bạc từ vi sinh vật ở trong nước và trên
thế giới
1.3.1. Một số nghiên cứu trên thế giới
Vào năm 2001 Klaus-Joerger nhận thấy vi khuẩn Pseudomonas stutzeri AG259

phân lập từ mỏ bạc có thể khử Ag+ trong dung dịch muối AgNO3 thành các hạt Ag nano
trong vùng chu chất của nó [8].
Tiếp sau đó, rất nhiều báo cáo cho thấy các chủng vi sinh đơn bào (vi khuẩn)
hoặc đa bào (nấm sợi, nấm đảm) đều có khả năng khử Ag+ tạo bạc nano theo các cơ chế
ngoại bào hoặc nội bào. Cụ thế như A.Ahmad chứng minh khả năng tổng hợp nano bạc
của nấm Fusariuim oxysporum [7]. Sastry và cộng sự nhận thấy Verticillium sp và
Fusariuim oxysporum khi tiếp xúc với ion Au3+ và Ag+ sẽ nhanh chóng khử các ion này
tạo thành hạt nano kim loại. N.Duran nghiên cứu cơ chế khử Ag+ thành Ag0 của
F.oxysporum [34]. S.Basavaraja khảo sát quá trình sinh tổng hợp bạc nano ngoại bào
bởi nấm Fusarium semitectum [26]. K.C.Bhainsa xác định có sự hình thành nano bạc
khi cho nấm Aspergillus flavus tiếp xúc với muối bạc nitrate. K.Kalimuthu khảo sát khả
năng tổng hợp nano bạc của vi khuẩn Bacillus licheniformis [16]. N.Saifuddin nghiên
cứu phương pháp tổng hợp nano bạc nhờ Bacillus subtilis [29]. N.Mokhtari sử dụng
Klebsiella pneumonia để thu nhận bạc nano [20].

20


Đã có báo cáo rằng các hạt nano bạc có độ ổn định cao (40 nm) có thể được tổng
hợp bằng cách hấp thụ các ion bạc dung dịch với sự có mặt của mơi trường của vi khuẩn
khơng gây bệnh, Bacillus licheniformis (Kalishwaralal và cộng sự 2008b). Hơn nữa, các
tinh thể bạc nano bạc phân tán tốt (50 nm) được tổng hợp bằng cách sử dụng vi khuẩn
Bacillus licheniformis (Kalishwaralal và cộng sự 2008a). Saifuddin (Saifuddin và cộng
sự, 2009) [33] đã mô tả một cách tiếp cận mới tổng hợp tổng hợp để hình thành các hạt
nano bạc bằng cách sử dụng sự kết hợp của môi trường trên bề mặt của B. subtilis và
bức xạ vi sóng trong nước. Họ đã báo cáo sự tổng hợp tế bào ngoại bào của các hạt nano
Ag phân tán (5-50nm) bằng cách sử dụng các chất siêu phủ của B. subtilis, nhưng để
tăng tỷ lệ phản ứng và giảm sự kết hợp của các hạt nano được tạo ra, họ đã sử dụng bức
xạ vi sóng có thể cung cấp sự nóng lên đồng nhất xung quanh Các hạt nano và có thể hỗ
trợ q trình chín của các hạt khơng có sự tổng hợp. Các tinh thể nano bạc của các chế

phẩm khác nhau được tổng hợp thành công bởi Pseudomonas stutzeri AG259 (Klaus và
cộng sự, 1999) [9]. Các chủng vi khuẩn kháng bạc, Pseudomonas stutzeri AG259, phân
lập từ một mỏ bạc, tích tụ các hạt nano bạc bên trong nội tạng, cùng với một số sulfua
bạc, có kích thước từ 35 đến 46nm (Slawson và cộng sự, 1992). Các hạt lớn hơn được
hình thành khi P. stutzeri AG259 thử thách với nồng độ cao của ion bạc trong quá trình
ni cấy, dẫn đến sự tạo thành các hạt nano bạc trong tế bào có kích thước khác nhau từ
vài nm đến 200 nm (Klaus-Joerger et al 2001, Klaus và cộng sự, 1999) [9]. Trong một
nghiên cứu khác, đã được báo cáo về sự tổng hợp nhanh các hạt nano kim loại bạc bằng
cách sử dụng sự giảm các ion Ag+ trong dung dịch bởi các siêu vi trùng của Klebsiella
pneumonia, E. coli, và Enterobacter cloacae (Enterobacteriacae) (Shahverdi và cộng
sự, 2007) [36]. Quá trình tổng hợp là khá nhanh và các hạt nano bạc đã được hình thành
trong vịng 5 phút của các ion bạc tiếp xúc với tế bào lọc. Enzyme nitrat reductase có
thể có trách nhiệm cho việc hấp thụ các ion bạc. Người ta cũng cho biết phát xạ ánh
sáng nhìn thấy có thể làm tăng tổng hợp các hạt nano bạc (1-6 nm) bởi các chất siêu phủ
của K. pneumoniae (Mokhtari và cộng sự, 2009) [32]. Các hạt nano bạc phân tán và ổn
định cũng được tổng hợp thành công với công nghệ sinh học [Ag (NH3)2]+ sử dụng
Aeromonas sp. SH10 và Corynebacterium sp. SH09 (Mouxing và cộng sự, 2006). Người
ta đã tiên đoán rằng [Ag (NH3)2]+ phản ứng đầu tiên với OH- tạo ra Ag2O, sau đó chuyển
hóa thành độc lập và giảm đến các hạt nano bạc bằng sinh khối. Các dòng Lactobacillus,

21


khi tiếp xúc với ion bạc, dẫn đến sự tổng hợp các hạt nano trong tế bào vi khuẩn (Nair
và Pradeep 2002) [32]. Người ta đã báo cáo rằng sự phơi nhiễm của vi khuẩn lactic có
trong sữa chua với hỗn hợp các ion bạc có thể được sử dụng để phát triển các hạt nano
bạc. Sự tạo mầm của hạt nano bạc xảy ra trên bề mặt tế bào qua đường và các enzyme
trong thành tế bào, và sau đó các hạt nhân kim loại đã được vận chuyển vào tế bào, nơi
chúng được tổng hợp và phát triển thành những hạt lớn hơn.
Các vi sinh vật sử dụng hệ enzyme khử nitrate để đưa AgNO3 về Ag tạo nên

những hạt nano có kích thước rất nhỏ, chỉ khoảng dưới 40nm, do đó làm tăng hiệu quả
kháng khuẩn khi so sánh với phương pháp hoá – lý cổ điển [8].
1.3.2. Một số nghiên cứu trong nước
Hiện nay, hướng sinh tổng hợp nano bạc ứng dụng công nghệ vi sinh vật đang
được nghiên cứu và mới phát triển tại Việt Nam. Một số nghiên cứu tiêu biểu như:
Nghiên cứu sinh tổng hợp bạc nano bằng nấm Fusarium oxysporum (Nguyễn Hoàng
Ngọc Phương và cộng sự (2009)), Nghiên cứu sinh tổng hợp nano bạc bằng sinh khối
vi khuẩn B.subtilis và B.licheniformis (Phan Huê Phương (2010)) nghiên cứu này đã mở
ra con đường sinh tổng hợp nano bạc bằng cách khảo sát sinh khối ủ với AgNO3. Nghiên
cứu sử dụng dịch nội bào Bacillus subtilis để tổng hợp hạt nano bạc (AgNP – silver
nanoparticle) Nhóm tác giả Trần Đăng Khoa, Đỗ Thụy Thủy Tiên, Ngô Đại Nghiệp
(Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM) sử dụng dịch nội bào vi
khuẩn Bacillus subtlis chuyển hóa AgNO3 thành dung dịch AgNP. Hạt nano bạc được
tổng hợp tốt nhất ở 600C với pH = 7.0 và tỷ lệ dịch nội bào với bạc nitrate là 3:17.
Như vậy, nano bạc tổng hợp từ vi sinh vật có nhưng ưu điểm như: kích thước
hình cầu, được bảo vệ bởi protein nội bào, không sử dụng hóa chất độc hại, thân thiện
với mơi trường... Có ý nghĩa trong việc ứng dụng sản xuất nano bạc phục vụ các lĩnh
vực điều trị trong vật liệu Y – Sinh, dược phẩm, các loại chế phẩm trong nông nghiệp...
Việc nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp nano bạc từ chủng vi khuẩn Bacillus
licheniformis phân lập từ phân chim cút là nghiên cứu cần thiết.

22


×