Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu Vật lý Hạt Nano Đa Chức Năng Fe3O4-Ag-ZnSMn và Ứng Dụng Phát Hiện Tế Bào Ung Thư

• Tác giả: Chu Tiến Dũng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Hoàng Nam
• Trường học: Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn
• Đề tài: Vật lý hạt nano đa chức năng Fe3O4-Ag-ZnS:Mn và ứng dụng phát hiện tế bào ung thư
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE VAT LIEU NANO, UNG DUNG TRONGY - SINH HOC . GIỚI THIỆU VE CÔNG NGHỆ NANO VA UNG DỤNG TRONGY SINH HỌC
• 1.1. Hat nano từ tính và ứng dung
• 1.2. Hạt nano kim loại quý và Ứng dụng
• 1.3. Hat nano bán dẫn và ứng dụng
• 1.4. HAT NANO ĐA CHỨC NĂNG
• 1.5. Phương pháp chế tạo hạt nano đa chức năng
• 1.6. Ứng dụng của hat nano đa chức năng
• 1.7. Ảnh hưởng của sóng siêu âm đến quá trình chế tạo vật liệu
• 1.8. TEBAOUNG THƯ VÀ CO CHE PHÁT HIỆN, BAT CAP TE BAO UNG THƯ
• 1.9. Ung thư và các tế bào ung thư
• 1.10. Cơ chế hạt nano phát hiện và bắt cặp với tế bào ung thư
• 2. CHƯƠNG 2: THUC NGHIEM CHE TAO, UNG DUNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHAP KHẢO SAT VAT LIỆU
• 2.1. CHE TẠO VAT LIEU NANO ĐA CHỨC NANG VA THU NGHIỆM PHÁT
• 2.2. Danh mục các hóa chất và thiết bị chính sử dụng chế tạo vật liệu
• 2.3. Chế tạo các loại hạt nano đơn tính chất
• 2.4. Chế tạo vật liệu nano đa chức năng từ tính - kim loại, từ tính - bán dẫn trên NỀN SỈ
• 2.5. Chế tạo vật liệu nano composite đa chức năng từ tính - kim loại FezOz/Ag
• 2.6. Chế tạo vật liệu nano composite đa chức năng từ tính - kim loại trên nên silica
• 2.7. Thử nghiệm sử dụng các hạt nano composite đa chức năng trong phát hiện và đánh dấu tế bao ung thư da và ung thư phôối
• 2.8. CÁC PHÉP ĐO THUC NGHIỆM
• 2.9. Hiền vi điện tử truyền qua, hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao và nhiễu xạ
• 2.10. Phố tán sắc năng lượng tỉa XX. Phổ quang điện tử tia XX. Phố hap thụ tử ngoại - khả kiến. Quang phô hồng ngoại biến đối FOurier. Tan xạ Raman và tán xa Raman tăng cường bề mặt
• 2.11. Xác định tính chất quang của vật liệu bằng hệ đo huỳnh quang
• 2.12. Xác định tính chất từ của vật liệu bằng hệ do từ kế mẫu rung
• 2.13. Chụp ảnh hiển vi trường sáng - trường tối
• 2.14. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: HẠT NANO ĐA CHỨC NANG TREN NEN SILICA: Fe3Os-Ag@SiO2 VÀ FesO¿-ZnS:Mn()SÏO¿. HẠT NANO ĐA CHỨC NĂNG TU TÍNH - KIM LOẠI TREN NEN SILICA
• 3.1. Cấu trúc và thành phần pha của vật liệu nano đa chức năng Fe:Oa-Ag@SiO¿
• 3.2. Hình thái và kích thước của vật liệu nano đa chức năng Fe304-Ag @SiO2
• 3.3. Các tinh chat của vật liệu nano đa chức năng FesOa-Ag@SiO2
• 3.4. HAT NANO DA CHUC NANG TU TINH - BAN DAN TREN NEN SILICA
• 3.5. Hạt nano bán dẫn ZnS tạp Mn (ZnS:Mn) với tỉ lệ nồng độ pha tạp ion Mn
• 3.6. Cấu trúc và thành phan pha của vật liệu nano đa chức năng Fe3Ou
• 3.7. Hình thái và kích thước của vật liệu nano đa chức năng FezOa
• 3.8. Các tính chất của vật liệu nano đa chức năng FezOa-ZnS:Mn
• 3.9. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: VAT LIEU NANO COMPOSITE ĐA CHỨC NANG FeO¿ /Ag, Fe304@SiO./Ag VÀ THU NGHIEM DANH DA TE BAO
• 4.1. HẠT NANO COMPOSITE ĐA CHỨC NĂNG Fe:O¿/Ag
• 4.2. Hạt nano composite Fe304/Ag ché tạo tại các pH khác nhau
• 4.3. Hạt nano composite Fe3Ou/Ag với lượng tiền chất APTES khác nhau
• 4.4. HẠT NANO COMPOSITE ĐA CHỨC NĂNG Fe:O¿@S¡Oz/Ag
• 4.5. Hat nano composite Fe304@SiO2/Ag với nồng độ AgNO; khác nhau
• 4.6. Hat nano composite Fe304@SiO2/Ag nhờ thủy phan - ngưng tu TEOS, APTES đồng thoi
• 4.7. CAC KET QUA THU NGHIEM VAT LIEU NANO Fe30./Ag VÀ Fe304@SiO2/Ag DE PHAT HIEN VA DANH DAU TE BÀO
• 4.8. Kết quả sử dung nano composite Fe3O./Ag dé phat hiện và đánh dau tế bào ung thư da SK-Mel 28 va da thường Hacat
• 4.9. Kết qua sử dụng nano composite Fe304/Ag, FesOu@SiOz/Ag dé phát hiện, bắt cặp và đánh dấu tế bào ung thư phổi A549
• 4.10. Kết luận chương 4
• KET LUẬN CHUNG
• ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRINH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BO
• TÀI LIEU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Vật lý hạt nano và công nghệ nano

Luận án tập trung vào nghiên cứu vật lý hạt nano và công nghệ nano, đặc biệt là các hạt nano đa chức năng như Fe3O4, Ag, và ZnSMn. Các hạt nano này được chế tạo và ứng dụng trong lĩnh vực y sinh học, đặc biệt là phát hiện tế bào ung thư. Luận án cung cấp cái nhìn tổng quan về các phương pháp chế tạo hạt nano, bao gồm cả ảnh hưởng của sóng siêu âm trong quá trình chế tạo. Các vật liệu nano này được nghiên cứu để tối ưu hóa tính chất từ tính, quang học và hóa học, nhằm ứng dụng hiệu quả trong chẩn đoán y tế.

1.1. Hạt nano đa chức năng

Các hạt nano đa chức năng như Fe3O4-Ag-ZnSMn được nghiên cứu để kết hợp nhiều tính chất như từ tính, quang học và bán dẫn. Luận án đề cập đến phương pháp chế tạo các hạt nano này, bao gồm việc sử dụng nền silica để tăng độ ổn định và khả năng ứng dụng. Các hạt nano này được thử nghiệm trong việc phát hiện tế bào ung thư, đặc biệt là ung thư da và phổi, thông qua cơ chế bắt cặp và đánh dấu tế bào.

II. Ứng dụng trong y học

Luận án nhấn mạnh ứng dụng trong y học của các hạt nano đa chức năng, đặc biệt là trong phát hiện ung thư. Các hạt nano như Fe3O4-Ag và Fe3O4-ZnSMn được sử dụng để đánh dấu và phân biệt tế bào ung thư với tế bào bình thường. Các thử nghiệm cho thấy hiệu quả cao trong việc phát hiện tế bào ung thư da SK-Mel 28 và ung thư phổi A549. Các kết quả này mở ra tiềm năng lớn cho việc ứng dụng vật liệu nano trong chẩn đoán y tế và điều trị ung thư.

2.1. Phát hiện tế bào ung thư

Các hạt nano đa chức năng được sử dụng để phát hiện tế bào ung thư thông qua cơ chế bắt cặp với các thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào ung thư. Luận án trình bày chi tiết quy trình thử nghiệm, bao gồm việc gắn kháng thể EGFR lên hạt nano để phát hiện tế bào ung thư da và phổi. Kết quả cho thấy khả năng phân biệt rõ ràng giữa tế bào ung thư và tế bào bình thường, mở ra hướng nghiên cứu mới trong chẩn đoán y tế.

III. Nghiên cứu vật liệu và phương pháp khảo sát

Luận án cung cấp chi tiết về các phương pháp khảo sát vật liệu nano, bao gồm nhiễu xạ tia X, hiển vi điện tử truyền qua, và phổ quang điện tử. Các phương pháp này được sử dụng để phân tích cấu trúc, hình thái và tính chất của các hạt nano. Kết quả cho thấy các hạt nano Fe3O4-Ag-ZnSMn có cấu trúc ổn định và tính chất từ tính, quang học phù hợp cho ứng dụng trong y học. Các phương pháp khảo sát này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình chế tạo và ứng dụng vật liệu nano.

3.1. Phương pháp chế tạo và khảo sát

Luận án trình bày chi tiết các phương pháp chế tạo hạt nano đa chức năng, bao gồm việc sử dụng nền silica để tăng độ ổn định và khả năng ứng dụng. Các phương pháp khảo sát như nhiễu xạ tia X và hiển vi điện tử truyền qua được sử dụng để phân tích cấu trúc và tính chất của các hạt nano. Kết quả cho thấy các hạt nano Fe3O4-Ag-ZnSMn có cấu trúc ổn định và tính chất từ tính, quang học phù hợp cho ứng dụng trong y học.

IV. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo

Luận án kết luận rằng các hạt nano đa chức năng như Fe3O4-Ag-ZnSMn có tiềm năng lớn trong phát hiện tế bào ung thư và chẩn đoán y tế. Các kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả cao trong việc đánh dấu và phân biệt tế bào ung thư. Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm tối ưu hóa quy trình chế tạo, mở rộng ứng dụng trong điều trị ung thư và phát triển các vật liệu nano mới với tính chất ưu việt hơn.

4.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Luận án đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo, bao gồm việc tối ưu hóa quy trình chế tạo hạt nano đa chức năng và mở rộng ứng dụng trong điều trị ung thư. Các nghiên cứu tiếp theo cũng sẽ tập trung vào việc phát triển các vật liệu nano mới với tính chất từ tính, quang học và hóa học ưu việt hơn, nhằm nâng cao hiệu quả trong phát hiện và điều trị ung thư.