I. Giới thiệu về hạt nano bạc
Hạt nano bạc, với kích thước từ 1 nm đến 100 nm, đã thu hút sự chú ý lớn trong nghiên cứu nhờ vào tính kháng khuẩn và tính chất quang độc đáo của chúng. Các hạt này thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tiễn như tẩm trên băng cứu thương, phủ lên vải, và trong sản xuất nông nghiệp. Đặc biệt, hạt nano bạc có khả năng kháng khuẩn vượt trội, giúp tiêu diệt các vi khuẩn như Escherichia coli. Việc nghiên cứu tính năng diệt khuẩn của hạt nano bạc không chỉ mở ra hướng đi mới trong y sinh học mà còn góp phần vào việc phát triển các sản phẩm an toàn cho sức khỏe con người.
1.1. Tính chất và ứng dụng của hạt nano bạc
Hạt nano bạc có nhiều tính chất nano đặc biệt như khả năng khử khuẩn, chống nấm và phát xạ tia hồng ngoại. Những tính chất này làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong y tế và nông nghiệp. Hạt nano bạc có thể được sử dụng để chế tạo các sản phẩm như băng cứu thương, đồ dùng cho trẻ em, và trong các hệ thống lọc nước. Việc nghiên cứu hấp thụ plasmon của hạt nano bạc giúp hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của chúng trong việc tiêu diệt vi khuẩn, từ đó phát triển các ứng dụng mới trong lĩnh vực y sinh học.
II. Nghiên cứu hấp thụ plasmon
Hấp thụ plasmon bề mặt (SPR) là hiện tượng quan trọng trong nghiên cứu hạt nano bạc. Hiện tượng này xảy ra khi ánh sáng kích thích các điện tử tự do trên bề mặt hạt nano, tạo ra dao động đồng pha. Kích thước và hình dạng của hạt nano ảnh hưởng lớn đến tính chất quang và khả năng hấp thụ plasmon. Các nghiên cứu cho thấy rằng, khi kích thước hạt nano tăng lên, tần số dao động của plasmon bề mặt giảm, dẫn đến sự thay đổi trong phổ hấp thụ quang học. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc tối ưu hóa các ứng dụng của hạt nano bạc trong diệt khuẩn.
2.1. Lý thuyết Mie và Gans
Lý thuyết Mie và Gans cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc mô tả hấp thụ plasmon của hạt nano. Lý thuyết Mie tập trung vào các hạt có kích thước nhỏ hơn bước sóng ánh sáng, trong khi lý thuyết Gans áp dụng cho các hạt có hình dạng không đồng nhất. Sự kết hợp giữa hai lý thuyết này giúp giải thích các hiện tượng quang học phức tạp của hạt nano bạc, từ đó mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các ứng dụng trong y sinh học và công nghệ nano.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu này sử dụng phương pháp thực nghiệm để chế tạo và khảo sát hạt nano bạc. Các phương pháp như hóa ướt, quang hóa và lý thuyết Mie được áp dụng để chế tạo và phân tích các hạt nano bạc. Việc sử dụng Sodium citrate và sodium borohydride làm tác nhân khử giúp tạo ra các hạt nano bạc với kích thước và hình dạng mong muốn. Các phương pháp đo như SEM, TEM và phổ XRD được sử dụng để xác định kích thước, hình thái và cấu trúc pha của hạt nano bạc. Kết quả từ các phương pháp này sẽ cung cấp thông tin quan trọng về khả năng diệt khuẩn của hạt nano bạc đối với Escherichia coli.
3.1. Chế tạo hạt nano bạc
Chế tạo hạt nano bạc được thực hiện thông qua phương pháp khử hóa học, trong đó các ion bạc được khử thành bạc nguyên tử. Quá trình này được thực hiện dưới sự kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo kích thước và hình dạng của hạt nano bạc đạt yêu cầu. Việc sử dụng các tác nhân bảo vệ như poly (vinyl alcohol) giúp ổn định các hạt nano trong quá trình chế tạo, ngăn ngừa sự kết tụ và duy trì tính chất quang của chúng. Kết quả từ quá trình chế tạo sẽ được phân tích để đánh giá khả năng kháng khuẩn của hạt nano bạc.
