Gắn kết streptavidin lên hạt nano Fe3O4

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Phụ bản của Số 1 * 2016 Nghiên cứu Y học<br /> <br /> <br /> GẮN KẾT STREPTAVIDIN LÊN HẠT NANO Fe3O4<br /> Bùi Trung Thành*, Phạm Hùng Vân*, Trần Thị Kiều**, Trần Hoàng Hải***<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Mở đầu: Streptavidin (SA) có giá thành thấp và có khả năng liên kết đặc hiệu với biotin. Do đó, SA được<br /> nghiên cứu về khả năng gắn kết với các hạt nano Fe3O4. Qua đó, hạt nano có thể gắn kết với kháng thể được biotin<br /> hóa, được ứng dụng để làm giàu kháng nguyên đặc hiệu sẽ giúp chẩn đoán sớm.<br /> Mục tiêu: Tổng hợp hạt nano Fe3O4 để gắn kết SA và khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất gắn<br /> kết của SA với hạt nano.<br /> Đối tượng - Phương pháp: Hạt nano Fe3O4 được tổng hợp bằng phương pháp solvothermal và được xử lý<br /> để hình thành cấu trúc Fe3O4/SiO2/NH2/CHO để gắn kết SA thông qua liên kết cộng hóa trị. Ảnh hiển vi điện tử<br /> truyền qua (TEM), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), từ kế mẫu rung (VSM), giản đồ nhiễu xạ tia X<br /> (XRD), phổ UV-Vis, ảnh hiển vi huỳnh quang và phương pháp Bradford tất cả được sử dụng để xác định hình<br /> dạng, kích thước, tính chất của các hạt nano và sự gắn kết của các hạt nano với SA.<br /> Kết quả: Tổng hợp được các hạt nano Fe3O4 có kích thước 35 và 95 nm, hiệu suất gắn kết SA với các hạt<br /> nano ấy lần lượt là 75,57, 58,06 %. Và, độ pH phù hợp với cấu trúc này có giá trị 7-8.<br /> Kết luận: Hạt nano Fe3O4 sau khi được chức năng hóa đã gắn kết được với SA.<br /> Từ khóa: Gắn kết, streptavidin, hạt nano Fe3O4.<br /> ABSTRACT<br /> IMMOBILIZATION OF STREPTAVIDIN ONTO THE MAGNETITE NANOPARTICLES<br /> Bui Trung Thanh, Pham Hung Van, Tran Thi Kieu, Tran Hoang Hai<br /> * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 20 - Supplement of No 1 - 2016: 1 - 8<br /> <br /> Background: Streptavidin (SA) has low cost and with the ability to conjugate of biotin. So, SA was used to<br /> study the ability to bind to the magnetite nanoparticles (MNPs). Thereby, the MNPs can bind with biotinylated<br /> antibodies, which can be applied to enrich the specific antigens for the early diagnosis.<br /> Objectives: To Synthesize the MNPs to bind to SA and to study the influence of some factors on the binding<br /> efficiency of the MNPs with SA.<br /> Methods: MNPs were synthesized by solvothermal method and treated to obtain the structure<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO to bind with SA by covalent bonds. The transmission electron microscopy (TEM), Fourier<br /> transform infrared spectroscopy (FTIR), vibrating sample magnetometer (VSM), X-ray diffraction (XRD),<br /> ultraviolet–vis spectroscopy (UV-Vis), fluorescencemicroscope and the Bradford method were carried out to<br /> investigate the morphology, properties of the MNPs and the binding of SA to the MNPs.<br /> Results: The MNPs were synthesized with sizes of 35 and 95 nm, the SA binding efficiency of the MNPs<br /> was respectively 75.57, 58.06 %. And, the suitable pH values of this structure are 7-8.<br /> Conclusion: SA was successfully immobilized on the functionalized MNPs.<br /> Key words: immobilization, streptavidin, magnetite nanoparticles<br /> <br /> <br /> <br /> * Đại học Y Dược Tp. Hồ Chí Minh ** Nam Khoa Biotek Co ***Viện Vật lý Tp. Hồ Chí Minh<br /> Địa chỉ liên hệ : ThS. Bùi Trung Thành ĐT: 0938795801 Email: btrthanh@yahoo.com<br /> <br /> Khoa học Cơ bản 1<br /> Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Phụ bản của Số 1 * 2016<br /> <br /> MỞ ĐẦU ĐỐITƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU<br /> Hạt nano Fe3O4 với thuộc tính siêu thuận từ, Đối tượng nghiên cứu<br /> độ từ hóa cao, không độc, và khả năng phân tán Sự gắn kết SA với hạt nano Fe3O4 được chức<br /> tốt trong nước, làm chúng trở thành vật liệu đầy năng hóa.<br /> hứa hẹn và tiềm năng với các ứng dụng như dẫn<br /> truyền thuốc, tách chiết trong y sinh, chất tương<br /> Vật liệu<br /> phản trong kỹ thuật ảnh cộng hưởng từ hạt Ferric chloride hexahydrate (FeCl3.6H2O),<br /> nhân(9). Có nhiều phương pháp tổng hợp hạt ammonium hydroxide (NH3.H2O, 25%, w/w),<br /> nano Fe3O4, nhưng phương pháp solvothermal ethylene glycol (EG, C2H6O2), sodium acetate<br /> tạo các hạt Fe3O4 siêu thuận từ, kích thước từ vài trihydrate (NaAc, CH3COONa.3H2O), 2-<br /> chục đến vài trăm nm, và độ từ hóa cao hơn(11). propanol (C3H8O) do Merck sản xuất. Tetraethyl<br /> Sau khi được tạo, các hạt nano Fe3O4 có xu orthosilicate (TEOS, Si(OC2H5)4), 3-<br /> hướng kết tụ thành từng đám do tương tác Aminopropyltriethoxysilane (APTES,<br /> lưỡng cực và lực van der Waals(11). Do vậy, để C9H23NO3Si), glutaraldehyde (GA,<br /> ngăn ngừa kết tụ cũng như tránh bị oxi hóa, CH2(CH2CHO)2, 25% v/v), bovine serum<br /> chúng thường được phủ bởi các chất silane(1,20). albumin (BSA, 96%), streptavidin (SA), biotin-<br /> Hơn nữa, chất silane chứa các nhóm chức, thông fluorescein do Sigma Aldrich sản xuất. Và dung<br /> qua các nhóm chức, hạt nano có thể gắn kết với dịch Bradford, phosphate buffered saline (PBS)<br /> protein(3). pha chế theo hướng dẫn(2,5).<br /> Phương pháp nghiên cứu<br /> Tổng hợp hạt nano Fe3O4: Các hạt nano Fe3O4<br /> được tổng hợp bằng phương pháp<br /> solvothermal(4). Theo đó, 1,35 g FeCl3.6H2O hòa<br /> tan trong 40 mL EG, thêm 4,8 g NaAc vào dung<br /> dịch trên và khuấy mạnh trong 30 phút ở nhiệt<br /> độ phòng, trong khí N2. Chuyển hỗn hợp dung<br /> Hình 1. Sự tương tác SA-biotin(25) dịch vào nồi hấp, tăng dần nhiệt độ và duy trì ở<br /> Để ứng dụng làm giàu kháng nguyên đặc 2000C trong 5 và 12 h. Các mẫu được để nguội<br /> hiệu, hạt nano cần phải gắn kết với kháng đến nhiệt độ phòng, rửa nhiều lần bằng nước<br /> thể(6,16). Kháng thể có giá thành rất cao. Ngoài cất, ethanol, tách bằng nam châm, sấy khô trong<br /> ra, mỗi loại kháng thể có cấu trúc khác nhau, chân không ở 700C và thu được hai mẫu hạt ứng<br /> do đó ở cùng điều kiện thì khả năng gắn kết với thời gian tổng hợp 5 và 12 h.<br /> của chúng với hạt nano cũng rất khác nhau. Chức năng hóa hạt nano: Hạt nano Fe3O4<br /> SA là protein có giá thành thấp, có khả năng được phủ SiO2 (Fe3O4/SiO2) theo phương pháp<br /> liên kết đặc hiệu và bền vững với biotin. Hơn Stöber(21), 250 mg Fe3O4 hòa tan trong 40 mL 2-<br /> nữa, một SA có bốn vị trí liên kết biotin(17) propanol/nước (tỷ lệ thể tích 3:2), sau đó lần lượt<br /> (Hình 1). Do vậy, trong nghiên cứu này, SA thêm 2 mL TEOS và 5 mL NH3.H2O vào hỗn hợp<br /> được sử dụng để gắn kết với các hạt nano, qua dung dịch trên và khuấy trong 24 h ở 400C trong<br /> đó hạt nano có thể gắn kết với kháng thể được môi trường N2. Các mẫu hạt được tách bằng nam<br /> biotin hóa thông qua liên kết SA-biotin. Ứng châm, rửa bằng nước cất và ethanol nhiều lần và<br /> dụng hạt nano gắn kết SA để làm giàu kháng sấy khô trong chân không ở 700C. 250 mg mẫu<br /> nguyên đặc hiệu sẽ giúp chẩn đoán sớm. hạt Fe3O4/SiO2 hòa tan trong 250 mL 2-<br /> propanol/nước (tỷ lệ thể tích 1:2), thêm 218 µL<br /> <br /> <br /> <br /> 2 Chuyên Đề Khoa học Cơ bản – Y tế Công cộng<br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Phụ bản của Số 1 * 2016 Nghiên cứu Y học<br /> <br /> APTES vào dung dịch và khuấy trong 7 h ở 400C KẾT QUẢ - BÀN LUẬN<br /> trong môi trường N2. Các mẫu hạt được tách<br /> Các hạt nano Fe3O4 được tổng hợp bằng<br /> bằng nam châm, rửa bằng nước cất và ethanol<br /> phương pháp solvothermal, qua đó FeCl3 bị<br /> nhiều lần và sấy khô trong chân không ở 700C,<br /> khử bởi EG và NaAc để hình thành Fe3O4. Ở<br /> thu được hạt có cấu trúc Fe3O4/SiO2/NH2. 220 mg<br /> 2000C, EG bị thủy phân và hình thành<br /> hạt Fe3O4/SiO2/NH2 được phân tán trong 24,5 mL<br /> acetaldehyde (CH3CHO) và hydroxyl (OH),<br /> nước cất, thêm 0,5 mL dung dịch GA và khuấy ở<br /> acetaldehyde khử Fe(III) thành Fe(II)(22). Tuy EG<br /> nhiệt độ phòng trong 24 h, sau đó các hạt được<br /> là chất khử mạnh nhưng chỉ EG, FeCl3 không<br /> tách bằng nam châm và rửa bằng nước cất nhiều<br /> thể bị khử để trở thành Fe3O4(4). Do vậy, hệ<br /> lần, thu được hạt có cấu trúc<br /> thống phản ứng được thêm vào NaAc để gia<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO.<br /> tăng tính kiềm nhằm hỗ trợ sự thủy phân FeCl3<br /> Gắn SA: 20 mg hạt nano và cùng với EG khử FeCl3 thành Fe3O4, ngoài ra<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO được hòa tan với 0,043 mg NaAc còn tạo độ ổn định tĩnh điện để ngăn<br /> SA trong 0,2 mL dung dịch PBS (pH: 5-9), hỗn ngừa các hạt kết tụ với nhau(4,18). Cơ chế hình<br /> hợp dung dịch SA và các hạt nano được ủ ở 37 thành Fe3O4 bằng phương pháp solvothermal<br /> 0C trong 8 h. Sau đó, được tách bởi nam châm và<br /> dựa trên các phản ứng hóa học(22):<br /> thu được các hạt nano gắn kết SA Fe3+ + 2CH3CHO → Fe2+ + 2H+ + CH3COCOCH3,<br /> (Fe3O4/SiO2/NH2/CHO/SA) và dung dịch SA sau<br /> Fe3++ 3OH- → Fe(OH)3,<br /> khi gắn kết với các hạt nano. Các hạt nano<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO/SA được rửa bằng dung Fe2++ 2OH- → Fe(OH)2,<br /> dịch PBS ba lần và lưu ở 4 0C, dung dịch SA sau Fe(OH)3 + Fe(OH)2 → Fe3O4+ 4H2O.<br /> gắn kết với các hạt nano được dùng để định<br /> lượng SA còn lại. (a) 5 h (311)<br /> <br /> Gắn biotin-fluorescein: 1 mg mỗi loại hạt (440)<br /> (511)<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO và Fe3O4/SiO2/NH2/ (220) (400) (422)<br /> <br /> <br /> CHO/SA đã blocking bằng BSA được hòa tan<br /> Intensity<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> trong 1 mL biotin-fluoresceinnồng độ 0,5 µg/mL (b) 12 h (311)<br /> <br /> và ủ ở 370C trong 1h. Hai mẫu hạt gắn kết biotin- (440)<br /> (511)<br /> fluorescein được rửa bằng PBS ba lần và lưu ở (220) (400) (422)<br /> <br /> <br /> 40C.<br /> Các kỹ thuật phân tích 20 30 40 50 60 70<br /> 2Deg.<br /> <br /> Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM, JEM-<br /> 1400, Japan), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Hình 2. Phổ XRD của các hạt nano Fe3O4được tổng<br /> (FTIR, TENSOR 27, Germany), đường cong từ hợp (a) 5h, (b) 12h.<br /> hóa (VSM, MicroSense, USA), giản đồ nhiễu xạ Ngoài ra, phổ XRD của các hạt nano được<br /> tia X (XRD, D8–ADVANCE, Germany), phổ UV- thể hiện ở Hình 2 cho thấy các đỉnh nhiễu xạ<br /> Vis (UV-Vis, NanoDrop 2000, USA), và ảnh (220), (311), (400), (422), (511) và (440) khá phù<br /> huỳnh quang (Fluorescence, Olympus BX51, với các đỉnh nhiễu xạ trong phổ XRD của Fe3O4<br /> USA) tất cả được dùng để xác định tính chất của chuẩn (JCPDS file, No. 19-0629). Do đó, các hạt<br /> vật liệu và khả năng gắn kết của vật liệu với SA. nano được hình thành chủ yếu là Fe3O4.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Khoa học Cơ bản 3<br /> Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Phụ bản của Số 1 * 2016<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Ảnh TEM của (a) Fe3O4 được tổng hợp 5 h kích thước 35 nm, (b) hạt 35 nm được phủ SiO2, (c) Fe3O4<br /> được tổng hợp 12 h kích thước 95 nm, (d) hạt 95 nm được phủ SiO2.<br /> ở nhiệt độ phòng. Hình 4a cho thấy các hạt<br /> Hình 3 thể hiện ảnh TEM của các hạt nano nano Fe3O4 có kích thước 35 nm, đạt giá trị bão<br /> Fe3O4 và Fe3O4/SiO2. Ở Hình 3a, 3c cho thấy các hòa từ cực đại cao 89 emu/g, gần bằng giá trị<br /> hạt nano Fe3O4 có dạng tương đối cầu, được tổng bão hòa từ cực đại của Fe3O4 khối là 92<br /> hợp với thời gian lần lượt 5 và 12 h, hạt thu được emu/g(24), và có thể xem là siêu thuận từ. Giá<br /> có đường kính trung bình tương ứng 35 và 95 trị bão hòa từ cực đại cao là do các hạt nano<br /> nm. Thời gian tổng hợp kéo dài kích thước hạt Fe3O4 kết tinh tốt trong điều kiện<br /> tăng, là do sau 5 h phản ứng trong hệ thống còn solvothermal(4). Hình 4b cho biết giá trị bão<br /> vật liệu để hình thành Fe3O4, các phân tử Fe3O4 hòa từ cực đại 76 emu/g của các hạt nano<br /> sau khi được tạo sẽ khuếch tán lên bề mặt của Fe3O4 có kích thước 35 nm phủ SiO2, sự giảm<br /> các hạt nano làm kích thước hạt tăng. Hình 3b, độ từ hóa của hạt Fe3O4/SiO2 so với hạt Fe3O4<br /> 3d lần lượt thể hiện các hạt nano Fe3O4 có kích là do lớp phủ SiO2(23).<br /> thước 35 và 95 nm được phủ SiO2, độ dày lớp<br /> Phổ FTIR của các hạt nano Fe3O4,<br /> phủ SiO2 khoảng 5 – 7 nm và hầu hết các hạt đã<br /> Fe3O4/SiO2 và Fe3O4/SiO2/NH2/CHO/SA được<br /> được phủ. Sau phủ, các hạt kết tụ thành từng<br /> thể hiện ở Hình 5. Ở Hình 5a, phổ của các hạt<br /> đám, đường kính mỗi đám có thể từ vài trăm nm<br /> nano kích thước 35 nm, các đỉnh gần 447 và<br /> đến 1 µm (Hình 3, 6).<br /> 585 cm-1 là dấu hiệu của dao động kéo căng<br /> Tính chất từ của các hạt nano Fe3O4 và của liên kết Fe-O và điều này chứng tỏ sự tồn<br /> Fe3O4/SiO2 được xác định bằng kỹ thuật VSM tại của Fe3O4. Sự xuất hiện của các đỉnh gần<br /> <br /> <br /> 4 Chuyên Đề Khoa học Cơ bản – Y tế Công cộng<br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Phụ bản của Số 1 * 2016 Nghiên cứu Y học<br /> <br /> 3420 và 1628 cm-1 lần lượt là dao động kéo các nhóm amide (CO-NH) của protein(13). Hơn<br /> căng và dao động bị biến dạng O-H, cho thấy nữa, sự biến dạng của dao động O-H và của<br /> sự tồn tại của các nhóm OH trên hạt nano nhóm amino tự do có trong chất bao phủ<br /> Fe3O4(15). APTES làm tăng cường độ dao động của<br /> nhóm amide I tại đỉnh 1628 cm-1(12,13). Dao động<br /> 100<br /> <br /> 80 (a) Fe3O4 kéo căng đối xứng và bất đối xứng của nhóm<br /> (b) Fe3O4/SiO2<br /> 60<br /> <br /> 40<br /> CH2 và CH3 cũng xuất hiện trong vùng phổ<br /> 20 2925-2966 cm-1, được tìm thấy trong protein và<br /> M, emu/g<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0<br /> <br /> -20<br /> lipid(13). Các kết quả cho thấy các hạt nano<br /> -40 Fe3O4 sau khi được chức năng hóa đã có thể<br /> -60<br /> <br /> -80 (b) gắn kết SA.<br /> (a)<br /> -100<br /> -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000<br /> <br /> H, Oe<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Độ từ hóa của (a) các hạt nano Fe3O4 kích<br /> thước 35 nm và (b) các hạt nano ấy được phủ SiO2.<br /> <br /> (c) Fe3O4/SiO2/NH2/CHO/SA<br /> <br /> <br /> 2966 2925 1536<br /> (b) Fe3O4/SiO2<br /> <br /> 803 Hình 6. Sự phát quang của các hạt nano Fe3O4 kích<br /> Transmittance<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 973<br /> (a) Fe3O4 1079 thước 35 nm được chức năng hóa (a) không gắn SA<br /> 447 và (b) gắn SA.<br /> 1628<br /> <br /> Các cấu trúc của các hạt nano Fe3O4 kích<br /> 3420<br /> thước 35 nm được chức năng hóa không gắn SA:<br /> 585<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO và gắn SA:<br /> 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500<br /> Wave number, cm-1<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO/SA, được blocking bởi<br /> bovine serum albumin (BSA), và sau đó được<br /> Hình 5. Phổ FTIR của (a) các hạt nano Fe3O4 kích cho gắn kết với biotin-fluorescein. Biotin-<br /> thước 35 nm, (b) các hạt ấy được phủ SiO2 và (c) gắn Fluorescein, chất có thể gắn kết với SA thông<br /> kết SA. qua tương tác SA-biotin và phát huỳnh quang ở<br /> bước sóng 485 nm. Trong thực nghiệm này,<br /> Do có các nhóm OH trên bề mặt hạt nano,<br /> biotin-fluorescein được dùng để chứng tỏ sự gắn<br /> nên hạt nano có thể gắn kết với chất kết nối<br /> kết của SA với các hạt nano. Sau khi được chiếu<br /> silane như TEOS thông qua liên kết cộng hóa<br /> xạ, các cấu trúc hạt nano có sự phát quang khác<br /> trị(26). Phổ của các hạt nano Fe3O4/SiO2 được<br /> nhau và được thể hiện trên Hình 6. Hình 6a cho<br /> thể hiện trên Hình 5b, đỉnh gần 1079 và 803<br /> thấy, các hạt nano thuộc cấu trúc<br /> cm-1 lần lượt là dấu hiệu của dao động kéo<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO không phát quang, là do<br /> căng bất đối xứng và đối xứng của Si-O-Si và<br /> các hạt nano thuộc cấu trúc này không được phủ<br /> dao động quanh đỉnh 973 cm-1 cho thấy sự<br /> SA, nên không thể tóm bắt biotin-fluorescein.<br /> xuất hiện của dao động kéo căng của Si-O-<br /> Trong khi đó, ở Hình 6b cấu trúc<br /> H(14). Trên Hình 5c, phổ của các hạt nano<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO/SA gắn kết SA, đã tóm bắt<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO/SA, các đỉnh gần 1536<br /> biotin-fluorescein thông qua tương tác SA-biotin,<br /> và 1628 cm-1 lần lượt liên quan đến các dải của<br /> và có thể phát ánh sáng xanh. Kết quả này cho<br /> amide I và amide II của các dao động có trong<br /> <br /> <br /> Khoa học Cơ bản 5<br /> Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Phụ bản của Số 1 * 2016<br /> <br /> thấy, hầu hết các hạt nano được chức năng hóa hiệu suất gắn kết. Theo đó, 3 mL dung dịch<br /> đã gắn kết được SA. Bradford được cho vào 100 µL dung dịch mẫu,<br /> Đỉnh tại 280 nm trong phổ UV-Vis đặc trưng trong đó một mẫu trắng, năm mẫu đã biết trước<br /> cho protein, do vậy phổ UV-Vis cũng được sử nồng độ và hai mẫu dung dịch cần xác định<br /> dụng để xác định khả năng gắn kết của protein nồng độ. Độ hấp thụ của các mẫu được ghi ở<br /> với các hạt nano(14). Hình 7 cho thấy sự giảm bước sóng 595 nm và từ các mẫu chuẩn suy được<br /> cường độ hấp thụ gần đỉnh 280 nm của các dung phương trình: f  x   1,1232x  0, 0059; R 2  0,9945 .<br /> dịch SA sau khi gắn kết với các hạt nano so với Từ đây suy ra nồng độ SA sau gắn kết và hiệu<br /> trước khi gắn kết. Sự giảm này do một lượng SA suất gắn kết của các mẫu. Kết quả ở Bảng 1 cho<br /> đã gắn kết được với các hạt nano thấy, hạt nhỏ cho hiệu suất gắn kết tốt hơn và<br /> Fe3O4/SiO2/NH2/CHO, nên nồng độ SA trong đạt 75,57 % trong khi đó hạt lớn chỉ đạt 58,06 %.<br /> dung dịch sau gắn kết giảm, làm giảm cường độ Và, với 0,043 mg SA có trong 0,2 mL dung dịch<br /> hấp thụ tại đỉnh 280 nm. Ngoài ra, Hình 7b, 7c đã có thể gắn kết được 0,033 mg SA lên 20 mg<br /> còn chỉ ra rằng các hạt nano Fe3O4 kích thước 35 hạt nano nhỏ, trong khi đó ở cùng điều kiện, hạt<br /> nm, sau khi được chức năng hóa, có khả năng lớn chỉ gắn kết được 0,025 mg SA.<br /> gắn kết SA tốt hơn so với nano Fe3O4 kích thước Bảng 1. Hiệu suất gắn kết SA với các hạt nano.<br /> 95 nm trong cùng điều kiện. Với cùng một lượng Khối lượng Kích Độ hấp thụ Nồng độ Hiệu<br /> Fe3O4, nếu kích thước hạt giảm, số hạt sẽ nhiều hạt nano thước hạt của dung dung dịch SA, suất<br /> Fe3O4/SiO2/N nano dịch SA mg/mL gắn kết,<br /> hơn, và tổng diện tích bề mặt của các hạt cũng H2/CHO, mg Fe3O4, sau gắn kết %<br /> nm Trước Sau gắn<br /> tăng lên. Do vậy, hạt nhỏ có khả năng gắn kết gắn kết kết<br /> protein tốt hơn. 20 35 0,065 0,217 0,053 75,57<br /> 20 95 0,108 0,217 0,091 58,06<br /> 0.12<br /> <br /> 280<br /> 80<br /> 0.10 (a)<br /> 70<br /> <br /> 0.08 60<br /> Absorbance<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 50<br /> Efficiency, %<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.06<br /> 40<br /> <br /> (b)<br /> 30<br /> 0.04<br /> 20<br /> (c)<br /> 0.02 10<br /> <br /> 0<br /> 0.00 5 6 7 8 9<br /> pH<br /> 240 260 280 300 320 340<br /> Wavelength, nm<br /> <br /> <br /> Hình 8. Sự ảnh hưởng của độ pH lên hiệu suất gắn<br /> Hình 7. Phổ UV-Vis của dung dịch SA trước và sau kết SA với các hạt nano.<br /> khi gắn kết với các hạt nano. (a) Trước khi gắn kết.<br /> (b) Sau khi gắn kết, kích thước hạt Fe3O4 95 nm.<br /> Độ pH, thông số giữ vai trò quan trọng<br /> (c) Sau khi gắn kết, kích thước hạt Fe3O4 35 nm. trong quá trình gắn kết protein với hạt nano là<br /> vì nó tác động đến độ ổn định của dung dịch<br /> Dung dịch SA sau khi gắn kết với các hạt<br /> huyền phù và độ hoạt động của protein được<br /> nano được sử dụng để xác định hiệu suất gắn<br /> gắn kết(10). Độ pH của dung dịch đệm PBS<br /> kết của SA với các hạt nano thông qua phương<br /> C0  C1 được thay đổi từ 5-9. Từ Hình 8 cho thấy giá<br /> trình E%  100 (12), trong đó C0 và C1 lần trị pH < 7, hiệu suất gắn kết SA với các hạt<br /> C0<br /> nano giảm, điều này được cho là: (i) hoặc SA<br /> lượt là nồng độ dung dịch SA trước và sau khi<br /> hoặc các hạt nano kém ổn định trong môi<br /> gắn kết. Bằng phương pháp Bradford(2) có thể<br /> trường pH thấp dẫn đến dễ kết tụ thành từng<br /> xác định được nồng độ của dung dịch SA còn lại<br /> đám(7), và (ii) khó xảy ra phản ứng gắn kết<br /> sau khi gắn kết với các hạt nano từ đó suy ra<br /> <br /> <br /> 6 Chuyên Đề Khoa học Cơ bản – Y tế Công cộng<br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Phụ bản của Số 1 * 2016 Nghiên cứu Y học<br /> <br /> giữa các nhóm NH2 của SA với các nhóm CHO 6. Dyal A, Loos K, Noto M, Chang SW, et al (2003). Activity of<br /> Candida rugosa Lipase Immobilized on -Fe2O3 Magnetic<br /> của các hạt nano do sự kém ổn định trong môi Nanoparticles. J. Am. Chem. Soc., 125: 1684-1685.<br /> trường acid yếu(8) dẫn đến giảm hiệu suất gắn 7. El-kharrag R, Amin A, and Greish YE (2012). Low<br /> temperature synthesis of monolithic mesoporous magnetite<br /> kết của SA với các hạt nano. Kết quả ở Hình 8<br /> nanoparticles. Ceramics International, 38: 627-634.<br /> cũng thể hiện sự giảm hiệu suất gắn kết khi 8. Erdem A, Papakonstantinou P, Murphy H, McMullan M, et al<br /> pH > 8. Điểm đẳng điện của SA xấp xỉ 5(8), của ( 2010). Streptavidin Modified Carbon Nanotube Based<br /> Graphite Electrode for Label-Free Sequence Specific DNA<br /> glutaraldehyde