Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Công nghệ nano đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y sinh, điện tử, năng lượng và công nghệ thực phẩm nhờ những đặc tính vật lý, hóa học và sinh học ưu việt khi vật liệu đạt kích thước nanomet. Trong lĩnh vực bảo quản nông sản và thực phẩm, việc kiểm soát vi sinh vật gây hại đóng vai trò then chốt nhằm kéo dài thời hạn sử dụng và duy trì chất lượng sản phẩm sau thu hoạch. Nhiều nghiên cứu trước đây đã tập trung vào các hạt nano kim loại quý như vàng và bạc; tuy nhiên, chi phí nguyên liệu cao là một rào cản lớn đối với việc ứng dụng ở quy mô công nghiệp. Nano đồng và nano đồng oxide ($Cu_2O$, $CuO$) nổi lên như một giải pháp thay thế hiệu quả nhờ chi phí thấp, nguồn nguyên liệu sẵn có và khả năng ức chế vi sinh vật phổ rộng tương đương kim loại quý.

Tuy nhiên, các hạt nano đồng chưa được bảo vệ trong dung dịch thường kém bền nhiệt động học, dễ bị oxy hóa và có xu hướng kết tụ thành cụm lớn làm mất đi các hoạt tính chức năng đặc trưng. Để khắc phục vấn đề này, việc sử dụng các chất bọc (capping agent) thân thiện với môi trường có nguồn gốc sinh học như polysaccharide (cụ thể là tinh bột tan) kết hợp với các thông số tổng hợp hóa học đóng vai trò quyết định đến độ ổn định, hình thái và hoạt tính sinh học của hạt.

Đề tài khóa luận tốt nghiệp ngành Công nghệ Thực phẩm tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM với tiêu đề "Effects of capping agent concentration and reaction time on antimicrobial activities of copper nanoparticles (CuNPs)" (Mã số đề tài: 2022-18116005, mã số lưu trữ: SKL 009157) do sinh viên Trần Thị Bảo Châu (MSSV: 18116005) và Đồng Thảo Duyên (MSSV: 18116007) thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Trịnh Khánh Sơn (tháng 8/2022) được triển khai nhằm giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu sau:

  1. Tổng hợp hệ huyền phù hạt nano đồng/copper(I) oxide ($Cu_2O$) bằng phương pháp khử hóa học "xanh" sử dụng tiền chất vô cơ, chất khử D-glucose và chất bọc tinh bột tan (soluble starch).
  2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất bọc tinh bột tan ($0,38%$ đến $3,06%\ \text{w/v}$) và thời gian phản ứng ($20$ phút và $30$ phút) đến các đặc tính cấu trúc, quang học, kích thước, thế bề mặt và độ ổn định của hệ nano.
  3. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của hạt nano thu được đối với vi khuẩn Gram âm Escherichia coli (ATCC 8739) bằng chỉ số giảm mật độ logarit.
  4. Đánh giá hoạt tính kháng nấm gây bệnh thán thư Colletotrichum gloeosporioides trong điều kiện in vitro (môi trường thạch) và thử nghiệm in vivo trên quả xoài tươi sau thu hoạch.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hạt nano đồng/copper(I) oxide được bọc bởi tinh bột tan (S-CuNPs); vi khuẩn Escherichia coli ATCC 8739; nấm sợi gây bệnh thán thư Colletotrichum gloeosporioides.
  • Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát các thông số nồng độ tinh bột tan ($0,38%$; $0,76%$; $1,15%$; $1,53%$; $1,91%$; $2,29%$; $2,67%$; $3,06%\ \text{w/v}$) ở hai mốc thời gian phản ứng ($20$ phút và $30$ phút); khảo sát nồng độ CuNPs kháng E. coli từ $0$ đến $300\ \text{ppm}$ và kháng C. gloeosporioides từ $0$ đến $500\ \text{ppm}$. Thử nghiệm ứng dụng tạo màng bảo quản được thực hiện trực tiếp trên mẫu xoài tươi theo dõi trong 7 ngày.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết

  • Công nghệ nano và phân loại hạt nano: Dựa trên kích thước hình học, vật liệu nano được phân thành vật liệu 0 chiều (0-D: hạt nano, hình cầu), 1 chiều (1-D: sợi nano, ống nano), 2 chiều (2-D: màng nano, tấm nano) và 3 chiều (3-D: cụm nano, cấu trúc khung kim loại - hữu cơ).
  • Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng: Tác động thông qua tương tác tĩnh điện gắn kết lên bề mặt tế bào vi khuẩn, khuếch tán ion $Cu^+/Cu^{2+}$, và đặc biệt là sự sản sinh các gốc oxy hóa hoạt động (Reactive Oxygen Species - ROS). Các gốc ROS gây peroxy hóa lipid màng tế bào, ức chế chuỗi hô hấp tế bào, phá vỡ nhóm sulfhydryl (-SH) trong protein/enzyme chức năng và làm tổn thương cấu trúc DNA của vi sinh vật.
  • Vai trò của chất bọc (Capping agent - Polysaccharide): Tinh bột tan chứa các nhóm hydroxyl (-OH) liên kết hydro và tương tác phối trí với bề mặt nguyên tử kim loại/oxide kim loại, tạo lớp cản không gian ngăn chặn sự phát triển quá mức và chống lại sự đông tụ hạt nano.
  • Vi sinh vật kiểm định: Vi khuẩn Gram âm Escherichia coli (chỉ thị nhiễm bẩn phân và mầm bệnh đường ruột) và nấm Colletotrichum gloeosporioides (tác nhân gây bệnh thán thư làm xuất hiện các vết hoại tử màu nâu đen trên nhiều loại quả nhiệt đới như xoài, chuối, đu đủ, thanh long).

Nguyên vật liệu và thiết bị nghiên cứu

  • Hóa chất: Đồng(II) sulfate ngậm nước ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$), tinh bột tan ($(\text{C}6\text{H}{10}\text{O}_5)_n$), D-glucose, $\text{NaOH}$, acid citric monohydrate ($\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7 \cdot \text{H}_2\text{O}$), $\text{NaCl}$, peptone (xuất xứ Trung Quốc); môi trường Nutrient Broth (NB - Himedia, Ấn Độ).
  • Chủng vi sinh vật: Escherichia coli ATCC 8739 và Colletotrichum gloeosporioides do Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM cung cấp.

Phương pháp phân tích và đặc trưng hóa vật liệu

  1. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử tử ngoại - khả kiến (UV-Vis): Đo trên thiết bị Hitachi S-4800 (Nhật Bản) nhằm xác định đỉnh hấp thụ bề mặt plasmon của pha $Cu_2O$ (dải 460 - 520 nm).
  2. Phương pháp phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS): Thực hiện trên máy Quantax 75 (Bruker, Đức) để phân tích định tính và bán định lượng thành phần nguyên tố Cu, O, C.
  3. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD): Phân tích trên máy Bruker D8 Advance Eco ($2\theta = 5^\circ - 80^\circ$, điện áp $40\ \text{kV}$, dòng điện $45\ \text{mA}$, bức xạ $\text{Cu-K}\alpha$). Kích thước tinh thể $D$ được tính bằng phương trình Debye-Scherrer: $$D = \frac{K\lambda}{\beta \cos\theta}$$ (trong đó $K = 0,9$; $\lambda$ là bước sóng tia X; $\beta$ là độ rộng bán phổ FWHM; $\theta$ là góc nhiễu xạ).
  4. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM): Quan sát hình thái học, phân tích phân bố kích thước hạt ngẫu nhiên ($n = 100$ đối với SEM và $n = 80$ đối với TEM) qua phần mềm ImageJ (version 1.49U).
  5. Đo thế Zeta (ZP) và Tán xạ ánh sáng động (DLS): Đo kích thước thủy động lực và độ tích điện bề mặt huyền phù bằng thiết bị Zetasizer Pro (Malvern).
  6. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật:
    • Kháng E. coli: Trộn mẫu nano ở các nồng độ ($0, 25, 50, 70, 100, 200, 300\ \text{ppm}$) vào thạch NB-Agar, đổ đĩa cấy vi khuẩn ($10^4 - 10^5\ \text{CFU/ml}$), ủ $37^\circ\text{C}$ trong 48 giờ. Tính toán chỉ số: $$\text{log reduced} = \log A_1 - \log A_2$$
    • Kháng C. gloeosporioides (in vitro): Đánh giá đường kính khuẩn lạc trên đĩa thạch chứa nano ($0, 100, 200, 300, 400, 500\ \text{ppm}$) sau 3, 5, 7 ngày. Tính phần trăm ức chế sinh trưởng: $$% \text{Inhibition of growth} = \frac{R - r}{R} \times 100$$
    • Thử nghiệm in vivo trên quả xoài: Tạo 10 vết thương sâu $3\ \text{mm}$ trên bề mặt quả, lây nhiễm bào tử nấm mốc, ổn định 3 giờ, sau đó nhúng dung dịch chứa $500\ \text{ppm}$ CuNPs (mẫu t30 S0,76) và theo dõi tổn thương trong 7 ngày.
  7. Phương pháp xử lý số liệu: Phân tích phương sai một yếu tố ANOVA và phép thử đa khoảng Duncan ở mức ý nghĩa $p < 0,05$ bằng phần mềm SPSS 20.0 và Microsoft Excel 2019.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu (Introduction)

Chương này thiết lập nền tảng lý do lựa chọn hướng tổng hợp xanh hạt nano copper(I) oxide ($Cu_2O$) thay thế kim loại đắt tiền. Tác giả trình bày tính cấp thiết của việc bảo quản nông sản sau thu hoạch tại Việt Nam bằng màng sinh học hoạt tính. Xác định mục tiêu tổng quát, 4 nội dung nghiên cứu trọng tâm, phạm vi giới hạn thực nghiệm và cấu trúc toàn văn gồm 5 chương.

Chương 2: Tổng quan tài liệu (Overview)

  • Trình bày tổng quan công nghệ nano, nguyên lý phân loại vật liệu 0-D, 1-D, 2-D, 3-D và các ứng dụng của nano trong chuỗi thực phẩm (bao gói thông minh, màng kháng khuẩn, cảm biến sinh học phát hiện độc tố và vi khuẩn).
  • Giới thiệu đặc tính nguyên tố đồng (số hiệu nguyên tử 29, khối lượng mol 64, khối lượng riêng $8,94\ \text{g/cm}^3$, nhiệt độ nóng chảy $1083^\circ\text{C}$, nhiệt độ sôi $2595^\circ\text{C}$, hai đồng vị bền $\text{Cu}^{63}$ chiếm $69,2%$ và $\text{Cu}^{65}$ chiếm $30,8%$).
  • Phân tích các phương pháp tổng hợp hạt nano đồng (Top-down và Bottom-up gồm phương pháp hóa học, vật lý, sinh học).
  • Trình bày chi tiết cơ chế kháng khuẩn qua sự giải phóng ion, stress oxy hóa bởi gốc tự do ROS, tương tác phá hủy màng và phân hủy DNA.
  • Tổng quan cấu trúc, vai trò của chất bọc polysaccharide (đặc biệt là tinh bột tan) trong ổn định hạt colloidal.
  • Đặc điểm sinh học của chủng vi khuẩn chỉ thị Escherichia coli và nấm sợi Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư ở cây ăn quả nhiệt đới.

Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu (Materials and Research Methods)

  • Cung cấp danh mục hóa chất tinh khiết và nguồn gốc vi sinh vật kiểm định.
  • Mô tả chi tiết quy trình tổng hợp $Cu_2O$ NPs: Dung dịch A ($100\ \text{ml}$ chứa $1,673\ \text{g}$ tinh bột tan, $9,9\ \text{g}$ glucose) và Dung dịch B ($100\ \text{ml}$ chứa $1,673\ \text{g}$ tinh bột tan, $1,25\ \text{g}\ CuSO_4 \cdot 5H_2O$) được gia nhiệt khuấy từ ở $95^\circ\text{C}$ trong 15 phút, kiềm hóa bằng $\text{NaOH}$ và acid citric về $\text{pH} = 13 - 14$, sau đó trộn nhanh dung dịch B vào A ở $95^\circ\text{C}$ trong thời gian phản ứng 20 phút (t20) hoặc 30 phút (t30).
Nồng độ tinh bột (% w/v) Mã mẫu (Phản ứng 20 phút) Mã mẫu (Phản ứng 30 phút)
0,38 t20 S0,38 t30 S0,38
0,76 t20 S0,76 t30 S0,76
1,15 t20 S1,15 t30 S1,15
1,53 t20 S1,53 t30 S1,53
1,91 t20 S1,91 t30 S1,91
2,29 t20 S2,29 t30 S2,29
2,67 t20 S2,67 t30 S2,67
3,06 t20 S3,06 t30 S3,06
  • Thiết lập chi tiết quy trình đo phổ UV-Vis, EDS, XRD, SEM, TEM, DLS, thế Zeta và các công thức toán học xác định kích thước tinh thể, tỷ lệ ức chế vi sinh vật.

Chương 4: Kết quả và bàn luận (Results and Discussion)

  • Đặc trưng quang học UV-Vis: Phổ hấp thụ của các mẫu nano nằm trong vùng bước sóng $460 - 520\ \text{nm}$, khẳng định sự hình thành hạt nano $Cu_2O$ (đỉnh đặc trưng $490\ \text{nm}$), không xuất hiện đỉnh của Cu nguyên chất ($570\ \text{nm}$) hay CuO ($200 - 350\ \text{nm}$).
  • Độ tinh khiết qua EDS: Phổ EDS cho thấy thành phần cấu thành chính là Cu ($62%$) và O ($19,98%$). Tín hiệu C xuất phát từ mạch phân tử tinh bột tan; các nguyên tố phụ Si, Ca, Mg xuất phát từ bề mặt đế kính mang mẫu trong thiết bị phân tích.
  • Phân tích cấu trúc pha XRD: Mẫu thể hiện các đỉnh nhiễu xạ rõ nét ứng với các mặt phẳng tinh thể (110), (111), (200) và (311), hoàn toàn trùng khớp với cấu trúc tinh thể $Cu_2O$ theo chuẩn JCPDS số 05-0667, không có đỉnh phụ của tạp chất.
  • Kích thước tinh thể và tỷ lệ cường độ nhiễu xạ: Kích thước tinh thể trung bình tính theo Debye-Scherrer dao động từ $7,50\ \text{nm}$ đến $9,30\ \text{nm}$ (dải kích thước chung từ $5$ đến $13\ \text{nm}$).
Mẫu nano Kích thước tinh thể trung bình (nm) Tỷ lệ cường độ đỉnh (111)/(200)
t20 S1,15 $7,92 \pm 2,81^{\text{a}}$ 2,63
t20 S2,29 $7,50 \pm 2,43^{\text{a}}$ 2,88
t20 S3,06 $8,12 \pm 2,12^{\text{a}}$ 3,09
t30 S0,76 $8,65 \pm 2,44^{\text{a}}$ 3,36
t30 S1,91 $9,30 \pm 2,71^{\text{a}}$ 3,17
t30 S2,67 $9,07 \pm 3,08^{\text{a}}$ 3,08

(Ghi chú: Các ký tự chữ cái giống nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức $p < 0,05$).

Tỷ lệ cường độ đỉnh $(111)/(200)$ của các mẫu dao động quanh giá trị $3,05$, cho thấy hạt nano có xu hướng chuyển dịch hình thái từ dạng lập phương sang dạng bát diện cắt góc (truncated octahedron/angled octahedron). Trong đó, mẫu t30 S0,76 đạt tỷ lệ cao nhất ($3,36$), chứng tỏ mặt định hướng (111) chiếm ưu thế lớn nhất trên bề mặt tinh thể.

  • Hiệu quả kháng khuẩn và kháng nấm:
    • Mẫu nano bọc tinh bột (S-CuNPs) t30 S0,76 ức chế hoàn toàn sự phát triển của vi khuẩn Escherichia coli ở nồng độ $50\ \text{ppm}$.
    • Khả năng kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides in vitro đạt hiệu quả ức chế $100%$ ở nồng độ $500\ \text{ppm}$ đối với mẫu t30 S0,76.
    • Thử nghiệm màng phủ in vivo chứa $500\ \text{ppm}$ CuNPs (t30 S0,76) trên quả xoài cho thấy khả năng ngăn chặn rõ rệt sự lan rộng của vết bệnh thán thư sau 7 ngày bảo quản.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị (Conclusions and Suggestions)

Tổng hợp các kết quả thực nghiệm chính về quy trình tổng hợp, cấu trúc hạt nano $Cu_2O$ siêu nhỏ có độ tinh khiết cao, xác định công thức tối ưu (tinh bột tan $0,764%\ \text{w/v}$, thời gian phản ứng 30 phút) và đưa ra các đề xuất tiếp tục thử nghiệm bảo quản trên nhiều đối tượng nông sản khác.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Tổng hợp thành công hạt nano đồng(I) oxide ($Cu_2O$) có độ tinh khiết cao bằng phương pháp hóa học sử dụng tiền chất vô cơ $CuSO_4 \cdot 5H_2O$, chất khử glucose và chất bọc sinh học tinh bột tan.
  • Thành phần nguyên tố định lượng qua phổ EDS đạt $62%\ \text{Cu}$ và $19,98%\ \text{O}$. Cấu trúc mạng tinh thể xác nhận chuẩn JCPDS 05-0667 với các mặt phẳng phản xạ (110), (111), (200), (311).
  • Kích thước tinh thể trung bình xác định qua XRD nằm trong khoảng $7,50 - 9,30\ \text{nm}$ (kích thước dao động chung $5 - 13\ \text{nm}$).
  • Mẫu t30 S0,76 (nồng độ tinh bột tan $0,764%\ \text{w/v}$, thời gian phản ứng $30$ phút) có tỷ lệ cường độ đỉnh $(111)/(200)$ đạt $3,36$, cấu trúc hình thái bát diện có góc cạnh chiếm ưu thế, mang lại hoạt tính sinh học cao nhất.
  • Hoạt tính kháng khuẩn: Tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn Escherichia coli ATCC 8739 ở nồng độ $50\ \text{ppm}$.
  • Hoạt tính kháng nấm: Ức chế $100%$ sự phát triển sợi nấm Colletotrichum gloeosporioides in vitro ở nồng độ $500\ \text{ppm}$ và kiểm soát hiệu quả vết thán thư trên quả xoài tươi trong 7 ngày thử nghiệm in vivo.

Đóng góp của đề tài

  • Làm sáng tỏ ảnh hưởng của nồng độ chất bọc sinh học (tinh bột tan) và thời gian phản ứng lên sự định hướng mặt tinh thể (111) và hình thái của hạt nano $Cu_2O$.
  • Xây dựng quy trình tổng hợp nano đồng(I) oxide chi phí thấp, giảm thiểu hóa chất độc hại bằng cách sử dụng nguyên liệu sinh học sẵn có (glucose, tinh bột tan).
  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm hoàn chỉnh từ đặc tính lý - hóa - cấu trúc đến hiệu quả diệt khuẩn và diệt nấm bệnh thán thư ứng dụng trực tiếp trên nông sản nhiệt đới.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  • Nghiên cứu giới hạn khảo sát trên 2 mốc thời gian phản ứng (20 phút và 30 phút) và dải nồng độ tinh bột tan từ $0,38%$ đến $3,06%\ \text{w/v}$.
  • Thử nghiệm in vivo mới chỉ thực hiện trên đối tượng quả xoài ở điều kiện phòng thí nghiệm trong phạm vi thời gian 7 ngày.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng khảo sát thời gian phản ứng và các tỷ lệ phối trộn chất bọc sinh học khác để tối ưu hóa hình thái hạt nano.
  • Đánh giá khả năng bảo quản thực tế của màng phủ chứa S-CuNPs trên các loại trái cây nhiệt đới khác (chuối, thanh long, đu đủ, ổi) và kiểm tra các chỉ tiêu an toàn thôi nhiễm kim loại vào thịt quả.
  • Đánh giá khả năng kiểm soát sự hình thành màng sinh học (biofilm) của các chủng vi sinh vật gây bệnh khác.

Giá trị tham khảo

  • Đối với sinh viên và học viên: Là tài liệu tham khảo chi tiết cho sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Hóa học, Công nghệ Vật liệu và Công nghệ Sinh học về quy trình tổng hợp xanh hạt nano oxide kim loại.
  • Đối với người làm nghiên cứu cùng lĩnh vực: Cung cấp thông số vận hành và phương pháp phân tích đa công cụ chuẩn xác (UV-Vis, XRD, EDS, SEM, TEM, DLS, Thế Zeta) cùng phương pháp đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật in vitro và in vivo trên mô hình nông sản.

Câu hỏi thường gặp

1. Tiền chất, chất khử và chất bọc được sử dụng để tổng hợp CuNPs trong khóa luận là gì?
Khóa luận sử dụng tiền chất vô cơ đồng(II) sulfate ngậm nước ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$), chất khử là D-glucose và chất bọc (capping agent) là tinh bột tan (soluble starch - $(\text{C}6\text{H}{10}\text{O}_5)_n$) trong môi trường kiềm hóa bằng $\text{NaOH}$ và acid citric ở nhiệt độ $95^\circ\text{C}$.

2. Pha tinh thể của hạt nano tổng hợp được xác định là chất gì qua phổ XRD và UV-Vis?
Phổ UV-Vis cho đỉnh hấp thụ trong dải $460 - 520\ \text{nm}$ (quanh $490\ \text{nm}$) và phổ XRD ghi nhận các đỉnh tại mặt (110), (111), (200), (311) hoàn toàn phù hợp với chuẩn JCPDS No. 05-0667 của copper(I) oxide ($Cu_2O$). Không phát hiện đỉnh pha của tạp chất kim loại Cu ($570\ \text{nm}$) hay CuO ($200 - 350\ \text{nm}$).

3. Mẫu nano nào thể hiện đặc tính định hướng tinh thể vượt trội nhất và kích thước tinh thể trung bình là bao nhiêu?
Mẫu t30 S0,76 (nồng độ tinh bột tan $0,764%\ \text{w/v}$, thời gian phản ứng $30$ phút) có kích thước tinh thể trung bình $8,65 \pm 2,44\ \text{nm}$ và tỷ lệ cường độ đỉnh $(111)/(200)$ cao nhất là $3,36$, thể hiện mặt định hướng (111) chiếm ưu thế với dạng hình thái bát diện có góc cạnh.

4. Nồng độ ức chế hoàn toàn vi khuẩn E. coli và nấm mốc C. gloeosporioides của nano S-CuNPs là bao nhiêu?
Hệ nano S-CuNPs (mẫu t30 S0,76) ức chế hoàn toàn vi khuẩn Escherichia coli ATCC 8739 ở nồng độ $50\ \text{ppm}$ sau 48 giờ ủ và ức chế $100%$ nấm mốc Colletotrichum gloeosporioides ở nồng độ $500\ \text{ppm}$ sau 7 ngày nuôi cấy.

5. Thử nghiệm in vivo kháng nấm trên quả xoài được tiến hành như thế nào?
Xoài được sát khuẩn bề mặt bằng cồn $70^\circ$, tạo 10 vết thương nhân tạo sâu $3\ \text{mm}$, lây nhiễm huyền phù nấm C. gloeosporioides, để ổn định 3 giờ, sau đó nhúng 2 lần vào dung dịch màng chứa $500\ \text{ppm}$ CuNPs mẫu t30 S0,76 và theo dõi đường kính vết bệnh trong 7 ngày so với mẫu đối chứng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Trần Thị Bảo Châu và Đồng Thảo Duyên đã xây dựng thành công quy trình khử hóa học xanh để chế tạo hạt nano copper(I) oxide ($Cu_2O$) bọc tinh bột tan với kích thước tinh thể trung bình từ $7,50$ đến $9,30\ \text{nm}$ và độ tinh khiết cao. Công thức tối ưu ở nồng độ tinh bột $0,764%\ \text{w/v}$ và thời gian phản ứng $30$ phút (mẫu t30 S0,76) cho thấy sự ưu thế vượt trội của mặt phẳng tinh thể (111), mang lại khả năng tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn E. coli ở nồng độ $50\ \text{ppm}$ và ức chế nấm C. gloeosporioides ở $500\ \text{ppm}$. Kết quả thử nghiệm in vivo trên xoài khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tế của màng sinh học chứa hạt nano $Cu_2O$ trong kiểm soát bệnh thán thư và kéo dài thời gian bảo quản nông sản sau thu hoạch.