Bài giảng CÔNG NGHỆ NANO VÀ SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM

CƠNG NGHỆ NANO VÀ SẢN
XUẤT DƯỢC PHẨM
Bộ mơn Cơng nghiệp Dược


Mục tiêu:
- Khái niệm: CN nano; y học nano; khả năng và ảnh hưởng
- Một số hướng và khả năng NC ứng dụng CN nano trong SX dược
phẩm
- Một số vấn đề trong NC CN nano
- Một số đặc tính dược học của hệ siêu vi tiểu phân
Tài liệu tham khảo
www. Sciencedirect.com
International journal of nanomedicine: số 1 năm 2006
Nanomedicine: nanotechnology, Biology and Medicine: Số 1 năm
2005
The open nanomedicine journal: Số 2/2009
Molecular pharmaceutics: số 1 năm 2004
Nanotechnology


Tạp chí dược học
+ Số 1, 2, 3 /2007: Cơng nghệ nano và sản xuất dược phẩm
+ Số 6/2007: NC điều chế siêu vi tiểu phân titan dioxyd bằng phương
pháp thủy nhiệt
+ 12/2007: Tính tan cơng nghệ nano và nghiên cứu thuốc mới
+ Số 8, 9/2008: Thuốc tới đích
+ NC điều chế vằ đánh giá một số đặc tính của siêu vi tiểu phân bạc
…
Giáo trình: ĐH Bách khoa; ĐH quốc gia …
Đánh giá: test đánh giá, ý tưởng NCKH, thi hết học phần (60)’.

Đề tài nghiên cứu
- Tổng quan tài liệu
- Bao phân tử
- Bào chế và đánh giá các siêu vi tiểu phân
Hỏi đáp – thảo luận – liên hệ



Tốc độ phát triển của công nghệ nano?

I.
Giới thiệu
Đầu tư vào CN nano
Năm 2000 Mỹ đầu tư 422 triệu USD
Năm 2003: 710 triệu
Năm 2010 sản phẩm và dịch vụ CN nano ướt đạt
1.000 tỷ USD tạo 800.000 đến 2.000.000 triệu việc
làm mới
Công nghệ nano được đề cập 1.800 lần trong báo
và tạp chí năm 2000
Dự đốn sau 2015 sẽ làm thay đổi mọi thứ - kể cả
nhận thức


Nanomet?


Nanomet?

Nanomet?
I.
Giới thiệu
+ Một người cao khoảng 1,7 tỷ nano
+ Sợi tóc: Đk 80.000 nm
+ Phân từ AND rộng khoảng 2,5 nm
+ Virut có kích thước 100 nm
+ Hồng cầu rộng 7000 nm dày 2000 nm
+ Các loại bạch cầu: đk: 10.000 – 15.000 nm
+ Tiểu cầu: 2.000 – 4.000 nm
+ Tế bào động vật 20.000 nm
+ Màng sinh chất: 10 nm
+ Riboxom đk: 25 nm
+ Ty thể: 2 – 5 mcm
……


Kích thước trong tự nhiên?
I.
-

Giới thiệu

-

Các đơn vị đo kích thước?

-

Cực lớn và cực nhỏ?

Kích thước trong tự nhiên?


Khoảng kích thước đã được nghiên cứu?

I.
-

Giới thiệu
Đã làm gì được với KT cực lớn (KT ước đoán
hàng tỷ năm as)?
Đặt chân tới mặt trăng (384.400 km)
Ánh sáng từ mặt trời đến trái đất (8’18’’)
Tín hiệu con người gửi vào vũ trụ?
Với kích thước nhỏ và cực nhỏ? - >mcm?; điện
tử?
Cấu tạo của vật chất??? Nguyên tử - phân tử - xa
lạ?Xa lạ!


Năng lượng bức xạ (Planck – 1990)
E = hn
h=6.625.10-34 J/s
n = tần số bức xạ
1905 Einstein – lượng tử photon
De Broglie – giả thiết sóng - hạt,
1924
Heisenberg – NL bất định 1927

- Thành tựu của cơ học lượng tử?

- Thành tựu của nền khoa học hiện tại theo
cơ học Newton?
- Vật chất ở mức nano thì sao?
- Khả năng tác động đến vật chất như thế
nào?
- Lĩnh vực khoa học công nghệ mới?
- Công nghệ: top – down?
- Tư duy: Bottoom – up?
Thảo luận: Kỹ thuật bottom – up đang ứng
dụng trong công nghệ dược phẩm?




Khả năng?
-Thành phần của cơ thể
người?
- Bản đồ gen người (25.000
gen; 1990 – 2000)?
- Giọt tụ coasecva?
- TB hồng cầu!


Công nghệ nano và sản xuất dược phẩm
I.
Giới thiệu
* Phạm vi của công nghệ nano

+ Từ 0,1 đến 100 nanomet
+ Là mức kích thước vật chất thể hiện các thuộc tính
đặc biệt
+ Dược phẩm: trong vùng kích thước tới 1000 nm.
Thảo luận:
- Một tế bào sinh học lớn hay nhỏ trong quan điểm CN
nano?
- Quan điểm lớn – bé?


Công nghệ nano và sản xuất dược phẩm
Thảo luận
KT dưới 0,1 nm?
Trên dưới 100 nm có đặc điểm gì?
Đặc tính quang học của hệ nano? – ĐK nhìn thấy?
Cái thấy là trong suốt có phải là khơng có gì?
Kích thước tiểu phân Đặc tính quang học
< 5 nm

Trong suốt (hoặc
trong mờ)

5 – 100 nm

Bán trong suốt, màu
xám

100 – 1000 nm

Dạng sữa màu trắng

xanh

> 1000 nm

Dạng sữa trắng


Cơng nghệ nano và sản xuất dược phẩm
I.
•
-

Giới thiệu
Cơng nghệ nano
Thao tác sắp xếp ở mức nguyên tử, phân tử, cấu trúc siêu
phân tử để tạo nguyên liệu, thiết bị, hệ thống mới.
Làm nhỏ vật chất đến kích thước nano và khai thác các đặc
tính, hiện tượng mới.
Kết quả của cơng nghệ: tạo khác biệt
Thuộc tính: 3 thuộc tính
+ Thao tác ở mức nano
+ Kích thước ở mức nano
+ Tạo ra vật liệu, hệ thống, thiết bị hữu ích mới


Công nghệ nano và sản xuất dược phẩm
Thảo luận
Tại sao cần phân biệt rõ lĩnh vực của CN nano?
Xác định lĩnh vực công nghệ nano?
Tại sao lại chọn khoảng 0,1 – 100 nm?

Hình dung một người thao tác ở trong một phịng có thể
tích gấp 200 lần
100 nm so với 20.000 nm


ứng dụng nano trong tự nhiên (hiệu ứng lá sen 1997)


ứng dụng nano trong tự nhiên (hiệu ứng lá sen
1997)


Cơng nghệ nano và sản xuất dược phẩm

•Y học nano
- Kiến thức về công nghệ nano: kiến thức
về bệnh học, sinh học, hóa sinh phân tử về
di truyền…
- Y cụ sản xuất bằng công nghệ nano
- Dược phẩm sản xuất bằng cơng nghệ
nano
để chẩn đốn, phịng, điều trị, tăng cường
sức khỏe


Cơng nghệ nano và sản xuất dược phẩm
Lịch sử hình thành và phát triển của CN nano
- Richard Feynman: ý tưởng điều khiển vật chất ở mức nguyên
tử, dự đoán là ngành CN sẽ phát triển tất yếu (1959)
- Ngày 9 tháng 11 năm 1989 IBM đã tạo ra logo IBM từ 35

nguyên tử xenon (350 triệu logo này mới xếp vừa một dấu chấm
câu) – Ý nghĩa này được CN sau 14 năm.


Cơng nghệ nano và sản xuất dược phẩm

Lịch sử hình thành và phát triển của CN nano
- Đã điều chế rất nhiều vật liệu nano: vật liệu tự hồi
phục; sản phẩm tương thích sinh học
- Giải mã được bộ gen người?
- Sinh sản vơ tính, nhân bản?
- Đang phát triển rất nhanh


Cơng nghệ nano và sản xuất dược phẩm
•Ý nghĩa – vai trị của cơng nghệ nano
- CN nano điều khiển có chủ ý lên vật chất ở mức Ntử để tạo ra vật
liệu, thiết bị, hệ thống mới tốt hơn
- Có hiểu biết được khơng?
- Có khả thi khơng?
- Than đá và kim cương?
- Các yếu tố cấu thành cơ thể người?
- Gen di truyền?
Thay đổi mọi lĩnh vực kể cả nhận thức!


Cơng nghệ nano và sản xuất dược phẩm
•Ý nghĩa – vai trị của cơng nghệ nano
- ảnh hưởng rất lớn: chip silicon (mạch tích hợp), chẩn
đốn hình ảnh, cơng nghệ thông tin, công nghiệp chất

dẻo
- Công nghiệp vật liệu – thang náy vũ trụ?