NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Tên luận án: “Chế tạo và nghiên cứu tính chất vật liệu nano tổ hợp Au với curcumin, ZnO, Ag nhằm tăng cường khả năng tiêu diệt mầm bệnh”.
Ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 9 44 01 23
Họ và tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Xuân Quang
Khóa học: 2019 – 2022
Chức danh, học vị, họ và tên người hướng dẫn:
Hướng dẫn 1: PGS. TS. Trần Quang Huy -mTrường Đại học Phenikaa.
Hướng dẫn 2: GS. TS. Vũ Đình Lãm – Học viện Khoa học và Công nghệ.
Cơ sở đào tạo: Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Nội dung
1- Chế tạo thành công nano tổ hợp vàng với hoạt chất từ thiên nhiên (vàng-curcumin: Au/Cur – CNPs) và nano tổ hợp vàng với hệ nano vô cơ (vàng – kẽm oxit: Au/ZnO – CNPs và vàng – bạc: Au/Ag – CNPs). Trong đó, Au/Cur – CNPs và Au/ZnO – CNPs được chế tạo bằng phương pháp điện hóa đơn giản, thân thiện với môi trường và không chứa chất tồn dư sau phản ứng. Au/Cur – CNPs có hai đỉnh hấp thụ UV – Vis tương ứng tại bước sóng 350 nm và 325 nm, dạng gần cầu, kích thước hạt trung bình 13,6 nm, ổn định và phân tán tốt trong nước. Au/ZnO – CNPs có 2 đỉnh hấp thụ UV- Vis tại bước sóng 359 nm và 535 nm, cấu trúc dị thể với lớp lõi vàng có kích thước hạt trung bình 28,4 nm và lớp vỏ ZnO dày từ 7 – 9 nm. Au/Ag – CNPs được chế tạo bằng phương pháp phản ứng trao đổi galvanic sử dụng khuôn nano bạc sạch. Au/Ag – CNPs có đỉnh hấp thụ UV – Vis tại bước sóng 494 nm, dạng gần cầu với đường kính trung bình 23,3 nm.
2- Khảo sát và đánh giá được khả năng tăng cường ức chế/tiêu diệt vi khuẩn đại diện Gram âm và Gram dương gây nhiễm trùng bệnh viện đối với Au/Cur – CNPs so với curcumin nguyên chất trên cơ sở hiệu ứng quang nhiệt. Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính kháng khuẩn đối với chủng MRSA của Au/Cur – CNPs tăng cường 20% so với curcumin ở cùng nồng độ. Khi được chiếu laze ở bước sóng 532 nm trong 20 phút, hiệu ứng quang nhiệt của nano vàng đã hỗ trợ curcumin tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn MRSA và ức chế sự phát triển của E.coli O157:H7 lên tới 90%. Ngoài ra, đã đánh giá được độc tính tế bào của Au/Cur – CNPs, kết quả cho thấy tổ hợp này không có độc tính ở nồng độ dưới 9,5 ppm.
3– Khảo sát được khả năng ức chế/tiêu diệt vi khuẩn gây nhiễm trùng bệnh viện đối với Au/ZnO – CNPs trên cơ sở hiệu ứng quang xúc tác khi chiếu ánh sáng vùng khả kiến được tăng cường so với ZnO – NPs. Kết quả đánh giá cũng đã cho thấy khả năng kháng khuẩn của Au/ZnO – CNPs dựa trên hiệu ứng quang nhiệt yếu khi chiếu bức xạ 532 nm. Nguyên nhân có thể từ sự hình thành lớp vỏ ZnO làm giảm hiệu ứng quang nhiệt dẫn đến giảm khả năng hỗ trợ diệt khuẩn của Au/ZnO – CNPs. Tuy nhiên khả năng quang diệt khuẩn của Au/ZnO – CNPs trong vùng khả kiến tăng cường so với ZnO nguyên chất khi thử nghiệm trên cả hai chủng đại diện Gram âm và Gram dương MRSA và E.coli O157:H7 tương ứng là 59,5 % và 45,6 %. Bước đầu, cơ chế kháng khuẩn đã được giải thích thông qua thử nghiệm hiệu ứng quang xúc tác phân hủy methylen blue trong vùng ánh sáng khả kiến.
4- Khảo sát được khả năng tăng cường ức chế/tiêu diệt vi khuẩn gây nhiễm trùng bệnh viện của Ag/Au – CNPs so với Ag – NPs ngay cả khi không chiếu sáng. Dung dịch chứa Au/Ag – CNPs. Kết quả cho thấy Ag/Au – CNPs có tác dụng kháng khuẩn cao hơn hạt nano bạc ở cùng nồng độ đối với vi khuẩn Gram dương MRSA tăng 114,3% và vi khuẩn Gram âm E.coli O157:H7 40% ngay cả khi không chiếu sáng. Cụ thể, khả năng ức chế tối thiểu của Au/Ag – CNPs đối với chủng MRSA (MIC > 0,83 M) có hiệu quả cao hơn so với E.coli O157:H7 (MIC > 1,63 M).
