Khóa luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu sự hấp thụ thuốc Neomycin sulfate của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước vo gạo

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc của VLC, tìm ra được những yêu cầu cần có để màng hấp thụ thuốc ở lượng lớn nhất, tạo màng từ VLC từ môi trường nước vo gạo; xây dựng được hệ thống hấp thụ thuốc Neomycin sunfate vào màng từ VLC ở một số trường hợp khác nhau về kích thước, độ dày màng, nhiệt độ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu sự hấp thụ thuốc Neomycin sulfate của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước vo gạo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== NGUYỄN THU TRANG NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THỤ THUỐC NEOMYCIN SULFATE CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật HÀ NỘI - 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== NGUYỄN THU TRANG NGHIÊN CỨU SỰ HẤP THỤ THUỐC NEOMYCIN SULFATE CỦA VẬT LIỆU CELLULOSE TẠO RA TỪ GLUCONACETOBACTER XYLINUS NUÔI CẤY TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VO GẠO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học người và động vật Người hướng dẫn khoa học: TS. CAO BÁ CƯỜNG HÀ NỘI - 2019
LỜI CẢM ƠN Bằng tất cả tình cảm của mình em xin gửi lời biết ơn đến thầy giáo Cao Bá Cường, người đã không quản khó khăn vất vả đã nhiệt tình chỉ dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận. Em cũng muốn gửu lời cám ơn của mình đến những thầy cô trong khoa Sinh – KTNN nói chung và thầy, cô trong Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng nói riêng đã tạo điều kiện tốt nhất cũng như tận tình chỉ dẫn em để em có thể thực hành các bước thí nghiệm để hoàn thiện được khóa luận này. Vì là lần đầu tiên thực hiện nghiên cứu khoa học, tri thức còn nhiều yếu kém nên không thể không gặp phải sai sót. Em mong muốn nhận được thật nhiều những chỉ dạy hữu ích từ các thầy, cô cũng như các bạn để khóa luận tốt nghiệp của em được chau chuốt và tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Thu Trang
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin khẳng định rằng: đây chính là đề tài dó bản thân thực hiện dưới sự giúp đỡ của TS. Cao Bá Cường. Những trích dẫn trong khóa luận lấy từ các công bố chính thức và được ghi chú rõ ràng, mạch lạc. Các số liệu và kết quả được ghi trong khóa luận là chính xác, không giả dối, không giống khi được so các kết quả đã từng công bố. Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Thu Trang
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VLC Vật liệu cellulose G. xylinus Gluconacetobacter HS Hestrin - Schramm MT1 Môi trường 1 (môi trường chuẩn) MT2 Môi trường 2 (môi trường nước dừa) MT3 Môi trường 3 (môi trường nước vo gạo) NS Neomycin sunfate PBS Phosphate buffered saline
MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................. 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................. 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 3 5. Ý nghiã khoa ho ̣c và ý nghiã thực tiễn ...................................................... 3 6. Dự kiến kết quả nghiên cứu ....................................................................... 4 NỘI DUNG....................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 5 1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu ........................ 5 1.1.1. Cấu trúc của vật liệu cellulose (VLC).............................................................. 5 1.1.2. Tính chất của màng từ VLC................................................................. 5 1.1.3. Ứng dụng của màng từ VLC ................................................................ 5 1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose................................................................. 6 1.2.1. Vi khuẩn G. xylinus ............................................................................................... 6 1.2.2. Đặc điểm hình thái của G. xylinus .................................................................... 6 1.2.3. Đặc điểm sinh trưởng của G. xylinus ............................................................... 6 1.2.4. Môi trường nuôi cấy G. xylinus .......................................................... 7 1.3. Thuốc Neomycin sunfate ........................................................................ 8 1.3.1. Công thức cấu tạo ..................................................................................................... 8 1.3.2. Tính chất lý học và hóa học ................................................................................. 9 1.3.3. Chỉ định và chống chỉ định................................................................................... 9 1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .......................... 10 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................................. 10 1.4.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam................................................................. 11 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............. 12 2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 12 2.2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 12
2.2.1. Chuẩn bị màng từ VLC ........................................................................................ 12 2.2.2. Chế tạo màng từ VLC nạp thuốc Neomycin sunfate ............................... 16 2.2.3. Phương pháp xử lý thống kê .............................................................................. 17 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 18 3.1. Thu màng từ VLC và tinh chế màng .................................................... 18 3.1.1. Thu màng từ VLC từ các môi trường lên men ........................................... 18 3.1.2. Tinh chế màng từ VLC ........................................................................................ 18 3.2. Phương trình đường chuẩn Neomycin sunfate trong PBS (pH= 7,4) ... 19 3.3. Xác định lượng thuốc NS nạp vào màng từ VLC ................................. 19 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 23
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần của các môi trường lên men thu màng từ VLC ............ 7 Bảng 2.1. Môi trường nuôi cấy G. Xylinus..................................................... 13 Bảng 2.2. Môi trường đệm PBS với pH = 7,4 ................................................ 16 Bảng 3.1. Kết quả thu màng từ VLC tươi (n = 3). .......................................... 18 Bảng 3.2. Tỷ lệ hấp thụ thuốc NS vào màng từ VLC lên men trong môi trường nước vo gạo ......................................................................... 20 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Công thức cấu tạo của neomycin sunfate ......................................... 8 Hình 2.1. Quy trình tạo màng từ VLC tinh khiết ............................................ 14 Hình 3.1. Hình ảnh màng từ VLC sau khi được nuôi cấy tại phòng thí nghiệm trung tâm NCKH & CGCN trường ĐHSP Hà Nội 2. ..................... 18 Hình 3.2. Phương trình đường chuẩn. ............................................................. 19
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ở những năm trở lại đây, theo nhiều sự nghiên cứu người ta đã có sự quan tâm hơn đến vấn đề dùng nguyên vật liệu sinh học trong các loại sản phẩm chăm sóc sức khỏe nhờ khả năng tái tạo, phân hủy sinh học và tương thích sinh học của chúng. Một trong số đó có khả năng đáp ứng được những ưu điểm trên và đang dần phổ biến tới đó là cellulose. Vật liệu này có những điểm ưu việt hơn so với các polyme tự nhiên và tổng hợp khác [12]. Vì vậy, màng từ vật liệu cellulose (VLC) là đối tượng của các nhà khoa học trong nước cũng như nước ngoài về nhiều nghiên cứu ứng dụng khoa học và công nghệ khác nhau. Đây là một loại nguyên liệu mới, được áp dụng rộng rãi trong tương đối nhiều lĩnh vực khác nhau. Nổi bật là trong lĩnh vực y học, màng từ VLC đã được ứng dụng làm thuốc chống viêm và giảm đau, ví dụ như khi bị phong thấp, bị thâm tím, căng bắp thịt, đau thắt lưng cấp và thoái hoá khớp. Không những vậy, nó còn được sử dụng nhằm chấm dứt các cơn đau bụng kinh. Tại nước ta, các nghiên cứu và ứng dụng màng từ VLC trong đời sống vẫn còn khá là mới mẻ. Cellulose vi khuẩn (CV) được tạo ra từ Gluconacetobacter xylinum có cấu trúc hóa học không có nhiều điểm khác biệt của cellulose thực vật nhưng khi xét một số tính chất hóa lý đặc biệt như: độ bền cơ học, khả năng thấm hút nước cao, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, độ polymer hóa lớn, có khả năng phục hồi độ ẩm ban đầu,... Vì vậy, VLC được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, mỹ phẩm, y học,... đáng quan tâm hơn cả là trong sự kiểm soát các hệ thống vận chuyển thuốc. VLC đã được dùng như trong một số hệ thống để phân phối thuốc. Amin et al. đã báo cáo việc sử dụng màng từ VLC làm màng bọc cho paracetamol bằng cách sử dụng kĩ thuật phun phủ. Kết quả nhận được là 1
màng từ VLC giúp cho thuốc được giải phóng một cách liên tục điều đó giúp hiệu quả khi dùng thuốc được cao hơn. Gần đây hơn, Huang et al. nghiên cứu việc dùng màng từ VLC cho việc kiểm soát in vitro của berberine. Ngoài thẩm thấu qua da, thí nghiệm điều khiển khả năng giải phóng thuốc qua màng từ VLC còn được thử nghiệm mô phỏng trong dạ dày, ruột. Những kết quả nhận về đã chỉ ra rằng thuốc được giải phóng không nhanh. Neomycin Sulfate là chất ưa nước tan trong nước aminoglycoside kháng sinh và canxi kênh protein chất ức chế liên kết với ức chế ribosome prokaryotic dịch, và có hiệu quả cao chống lại Gram dương và Vi khuẩn Gram âm (Waksman, 1950; Xue và cộng sự, 2010). Nó thường được sử dụng để phòng ngừa vi khuẩn ô nhiễm của các tế bào nuôi cấy và để điều trị ở nhiều nhiễm trùng mắt, da và đường tiêu hóa (Zejc & Gorczyca, 2002; Patel, Dave, 2015; Darwhekar, Jain, Choudhary, 2012). Neomycin sulfate ức chế DNase I gây ra DNA suy thoái (Xue và cộng sự, 2010). Nước vo gạo là loại chất khá quen thuộc trong đời sống của con người. Ngoài ra nước vo gạo còn có giá thành rất rẻ và dễ tìm kiếm. Do vậy, ta nên dùng nước vo gạo để làm môi trường lên men những vi khuẩn quan trọng cho quá trình nghiên cứu. Với mục tiêu là nghiên cứu xây dựng được hệ thống VLC nạp thuốc thuốc giúp Neomycin sunfate vẫn nguyên vẹn trong môi trường acid, làm hạn chế hơn những tác dụng không mong muốn của thuốc trong việc chữa bệnh. Vì vậy tôi quyết định lựa chọn đề tài này để nghiên cứu: “Nghiên cứu sự hấp thụ thuốc Neomycin sulfate của vật liệu cellulose tạo ra từ Gluconacetobacter xylinus nuôi cấy trong môi trường nước vo gạo”. 2
2. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu khả năng hấp thụ thuốc của VLC, tìm ra được những yêu cầu cần có để màng hấp thụ thuốc ở lượng lớn nhất. - Tạo màng từ VLC từ môi trường nước vo gạo. - Xây dựng được hệ thống hấp thụ thuốc Neomycin sunfate vào màng từ VLC ở một số trường hợp khác nhau về kích thước, độ dày màng, nhiệt độ. Kiểm định và thấy được khả năng hấp thụ thuốc trong các trường hợp đó. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tạo màng và tinh chế màng từ VLC - Kiểm định được khả năng hấp thụ thuốc từ thí nghiệm đã xây dựng. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Khả năng hấp thụ thuốc Neomycin sulfate của màng từ VLC lên men từ nước vo gạo. - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm. - Địa điểm nghiên cứu: Viện nghiên cứu khoa học và ứng dụng - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. 5. Ý nghiã khoa ho ̣c và ý nghiã thư ̣c tiễn 5.1. Ý nghĩa khoa học + Nghiên cứu tìm hiểu khả năng của màng từ VLC trong việc hấp thụ thuốc tại chỗ. + Đánh giá những khả năng của màng từ VLC hấp thụ thuốc Neomycin sunfate từ đó có thể định hướng nghiên cứu trên nhiều loại thuốc khác nhau. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn + Sử dụng màng từ VLC làm hệ thống hấp thụ thuốc Neomycin sulfate định hướng tạo ra hệ thống giúp giảm bớt được những yếu kém trong việc điều trị của Neomycin sunfate. 3
+ Từ hệ thống màng từ VLC đã hấp thụ thuốc tìm ra màng hấp thụ thuốc tốt hơn 6. Dự kiến kết quả nghiên cứu - Tạo được màng từ VLC từ chủng Gluconacetobacter xylium lên men từ môi trường nước vo gạo. - Cung cấp một số thông tin về khả năng giải phóng thuốc Neomycin sunfate qua màng cellulose vi khuẩn lên men từ môi trường nước vo gạo. 4
NỘI DUNG CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu tổng quan về đối tượng, lĩnh vực nghiên cứu 1.1.1. Cấu trúc của vật liệu cellulose (VLC) VLC được cấu tạo từ các chuỗi polyme β-1,4-glucopyranose không phân nhánh. Nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy rằng cấu trúc hóa học cơ bản của VLC giống cellulose ở thực vật (plant cellulose - PC). Tuy nhiên chúng cũng không giống nhau về cấu trúc đại thể. Theo AJ. Brown (1886), VLC gồm nhiều sợi siêu nhỏ có bản chất là hemicellulose, đường kính 1,5 nm, kết hợp với nhau. Các sợi này kết hợp với nhau tạo thành bó, nhiều bó hợp lại thành dãy, mỗi dãy dài khoảng 100 nm, rộng khoảng 3 – 8 nm. 1.1.2. Tính chất của màng từ VLC Màng từ VLC với nhiều tính chất độc đáo sau: - Mức độ mất nước và để thất thoát nước là kém - Độ tinh sạch cao - Có thể dễ dàng bị phân hủy bởi một số vi sinh vật. 1.1.3. Ứng dụng của màng từ VLC VLC được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong lĩnh vực công nghệ khác nhau như: công nghiệp dệt, mỹ phẩm, thực phẩm, công nghệ giấy, công nghệ pin,... đặc biệt ở trong lĩnh vực y học. Trong lĩnh vực y học, màng từ VLC sau khi thu được từ quá trình nuôi cấy tĩnh được nghiên cứu và sử dụng làm da nhân tạo. Ở Brazil, màng từ VLC ướt tinh sạch được sản xuất và bán ra thị trường như một loại da nhân tạo dùng đắp lên các vết thương. Tại trường Đại học Y dược thành phố Hồ Chí Minh cũng nghiên cứu sử dụng màng từ VLC có tẩm dầu mù u làm màng trị bỏng được thí nghiệm trên thỏ. 5
Kết quả rất khả quan khi màng VLC giúp vết thương lành nhanh và ngăn cản sự nhiễm trùng của vết thương. Ngoài ra, sản phẩm VLC còn được ứng dụng làm màng băng vết thương, trong phẫu thuật, ghép mô ghép cơ quan nội tạng. 1.2. Vi sinh vật tổng hợp cellulose Cellulose vi khuẩn là sản phẩm của qúa trình tổng hợp của nhiều vi sinh vật khác nhau nhưng được biết đến hơn cả phải nhắc đến chủng G. xylinus. Cấu trúc của cellulose sẽ là không giống nhau cho từng loại vi sinh vật. Chủng G. xylinus là vi khuẩn sinh tổng hợp mang lại kết quả khả quan nhất và được con người chú trọng nghiên cứu nhiều hơn cả bởi những đặc tính tốt của nó: tạo lượng cellulose lớn và có cấu trúc cellulose phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. 1.2.1. Vi khuẩn G. xylinus G. xylinus là vi khuẩn thuộc họ Acetobacteraceae. G. xylinus có khả năng được phân lập từ nhiều nguồn khác nhau như từ nước hoa quả hay từ một vài các loại thực vật như cây cọ ở phần lá hay thạch dừa.... 1.2.2. Đặc điểm hình thái của G. xylinus Đặc điểm của G. xylinus có dạng hình que, thẳng hoặc hơi cong. Với kích thước chiều ngang khoảng 0,6 – 0,8 μm, dài khoảng 2 – 3 μm, vi khuản không sinh bào tử và thuộc nhóm vi khuẩn gram âm, không có khả năng di chuyển, được sắp xếp riêng rẽ thành từng chuỗi nhưng khi tế bào không còn trẻ hoặc do các nhân tố môi trường nuối cấy thay đổi thì sẽ làm cho hình dạng có thể bị biến đổi như: bị phình to, phân nhánh hoặc không phân nhánh... 1.2.3. Đặc điểm sinh trưởng của G. xylinus G. xylinus có thể sử dụng được đa dạng nguồn cacbon không giống nhau và tùy thuộc vào chủng vi khuẩn mà nguồn đường được sử dụng tốt nhất cũng khác nhau. 6
Nhiệt độ tối thích để chủng G. xylinus phát triẻn được là từ 25°C đến 30°C và pH từ 5,4 đến 6,3. Khi nuôi cấy trên môi trường thạch, khi còn non khuẩn lạc mọc riêng lẻ, nhầy và trong suốt, xuất hiện sau 3 đến 5 ngày. Khi già tế bào mọc thành cụm, và chúng mọc theo đường cấy giống. G. xylinus không thể chịu được pH cao, do vậy mà con người thường sẽ bổ sung acid acetic và acid citric vào môi trường nuôi cấy nhằm khắc phục tối thiểu sự nhiễm khuẩn lạ và làm tăng sự tổng hợp cellulose. 1.2.4. Môi trường nuôi cấy G. xylinus Môi trường nuôi cấy được tổng hợp từ nhiều nguồn dinh dưỡng quan trọng như nitơ, cacbon hay sulfua, photpho, các yếu tố vi lượng hay tăng trưởng. Yêu cầu dùng đường của G. xylinus không hề nhỏ và nó nắm một vai trò thiết yếu trong quá trình tổng hợp VLC Môi trường nuôi cấy vi khuẩn G. xylinus tạo VLC được thể hiện ở bảng 1.1 Bảng 1.1. Thành phần của các môi trường lên men thu màng từ VLC Các loại môi trường Thành phần MT1 MT2 MT3 Glucose 20 g 20 g 20 g Pepton 5g 10 g 10 g Dinatri phosphat (khan) (Na2HPO4) 2,7 g Acid citric 1,15 g Cao nấm men 5g Nước cất 2 lần 1000 ml 7
Diamoni photphat 0,3 g 0,3 g Amoni sulfat 0,5 g 0,5 g Nước dừa già 1000 ml Nước vo gạo 1000 ml 1.3. Thuốc Neomycin sunfate 1.3.1. Công thức cấu tạo Công thức phân tử: C23H52N6O25S3 Khối lượng phân tử: 908.866 g/mol Tên IUPAC: (2R,3S,4R,5R,6R)-5-amino-2-(aminomethyl)-6- [(1R,2R,3S,4R,6S)-4,6-diamino-2-[(2S,3R,4S,5R)-4-[(2R,3R,4R,5S,6S)-3- amino-6-(aminomethyl)-4,5-dihydroxyoxan-2-yl]oxy-3-hydroxy-5- (hydroxymethyl)oxolan-2-yl]oxy-3-hydroxycyclohexyl]oxyoxane-3,4- diol;sulfuric acid [10] Công thức cấu tạo: Hình 1.1. Công thức cấu tạo của neomycin sunfate 8
1.3.2. Tính chất lý học và hóa học Ở dạng tinh khiết, neomycin có màu trắng hay trắng ngà, dễ dàng tan trong nước nhưng lại khó tan trong ethanol 96% [1], [9]. Quang phổ hấp thụ của neomycin ở bước sóng 277nm [6] 1.3.3. Chỉ định và chống chỉ định Thuốc này được sử dụng để làm ngăn cản khả năng nhiễm trùng sau khi phẫu thuật đường ruột. Neomycin sulfate được sử dụng tại chỗ để điều trị các bệnh ngoài da.[1] Neomycin không được tiêm vào cơ thể vì độc tính của thuốc. Neomycin cũng có thể sử dụng kết hợp với chế độ ăn đặc biệt để điều trị một vấn đề nghiêm trọng trong não (bệnh não gan). Tình trạng này được gây ra bởi sự tạo ra không hề nhỏ một vài chất tự nhiên.[7] Thuốc này được sử dụng để chữa chứng nhiễm khuẩn. Thuốc sẽ không thể điều trị cho chứng nhiễm virut. Việc sử dụng không theo chỉ dẫn của bác sĩ hay sủ dụng 1 cách bừa bãi bất kì kháng sinh có thể làm cho tác dụng của thuốc không được như mong muốn. Công dụng của thuốc: chữa trị các nhiễm khuẩn ngoài da, tai và mắt do tụ cầu và các khuẩn khác nhạy cảm, thuốc còn được chỉ định để sát khuẩn đường ruột trước khi phẫu thuật và làm giảm vi khuẩn tạo NH3 trong ruột khi bị hôn mê gan.[9] Tác dụng phụ của thuốc neomycin sunfate: + Tai bị nặng hơn so với bình thường, khó tiếp nhận âm thanh bên ngoài. + Cảm giác quang cuồng, cơ thể khó chịu chỉ thấy buồn nôn, muốn ngất xỉu. 9
+ Khả năng di chuyển, giữ thăng bằng kém + Tê hoặc ngứa ran dưới làn da + Co giật cơ, động kinh ( co giật ) + Đi tiểu kém so với thường ngày hay đi tiểu không được + Thèm ngủ, đầu óc hay quên, cảm xúc vui buồn thất thường, hay uống nước, không muốn ăn, buồn nôn. + Sưng, khối lượng cơ thể tăng , cảm thấy khó thở + Thở kém. + Đau dạ dày nghiêm trọng, tiểu chảy nước hoặc có máu.[7] 1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới VLC là sản phẩm được tạo ra từ loài vi khuẩn Gluconacetobacter xylinus (G. xylinus). Vi khuẩn G. xylinus thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm hiếu khí bắt buộc, hóa dưỡng thuộc chi Acertobacter, họ Acetobacteraceae. Chúng được tìm thấy trong giấm, dịch rượu, nước ép hoa quả. Khi nuôi cấy vi khuẩn này trên môi trường dịch lỏng, chúng sẽ hình thành trên bề mặt một lớp màng cellulose thuần khiết và được gọi là màng Bacterial Cellulose. Màng từ VLC do G. xylinus tạo ra có cấu trúc hóa học và đặc tính cơ hoc với cellulose của thực vật nhưng có thêm một số tính chất lý hóa đặc biệt như: độ bền, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao, tính đàn hồi lớn, khả năng thấm hút nước cao, khả năng polymer hóa rất lớn. Vì vây, màng từ VLC được coi là nguồn polymer mới, là một giải pháp trên con đường tìm nguồn nguyên liệu mới hiện nay. Trên thế giới màng Bacterial cellulose đã được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực công nghệ khác nhau. Tác giả Brown, 1989, dùng màng từ VLC làm môi trường phân tách cho quá trình xử lí nước, dùng làm chất mang đặc biệt cho các pin và năng lượng cho tế bào. Brown (1989), Jonas và Farad 10
(1998) dùng màng như là một chất để chất biến đổi độ nhớt trong sản xuất các sợi truyền quang, làm môi trường cơ chất trong sinh học, thực phẩm hay thay thế thực phẩm. Đặc biệt trong lĩnh vực y học, màng từ VLC đã được ứng dụng làm da tạm thời thay thế da trong quá trình điều trị bỏng, loét da, làm mạch máu nhân tạo điếu trị các bệnh tim mạch, làm mặt nạ dưỡng da cho con người. 1.4.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng màng từ VLC còn ở mức độ khiêm tốn, các nghiên cứu ứng dụng mới chỉ dừng lại bước đầu nghiên cứu. Các kết quả ứng dụng của màng từ VLC hầu như mới chỉ dừng lại ở điều kiện thí nghiệm. Trong những năm gần đây Phòng thí nghiệm Thực vật - Vi sinh Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 phân lập tuyển chọn được G. xylinus BHN có khả năng tạo màng từ VLC và những nghiên cứu cho thấy màng từ VLC từ chủng G. xylinus BHN có khả năng ứng dụng cho trị bỏng cho thỏ là cơ sở để tạo ra màng trị bỏng cho người. Tại Đại học Y dược thành phố Hồ Chí Minh, Nguyễn Văn Thanh cùng nhóm nghiên cứu đã thành công với đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng cellulose trị bỏng từ Acetobacter xylinum”. 11
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Neomycin sunfate ( 98%) xuất sứ từ Trung Quốc - Dung môi là NaOH 0,1M và chất phản ứng khác được cung cấp từ Viện Nghiên cứu Khoa học và Ứng dụng – Trường ĐHSP Hà Nội 2. - Màng từ VLC lên men từ môi trường nước vo gạo. - Buồng cấy vô trùng (Haraeus). - Cân kỹ thuật (Sartorius - TE612). - Cân phân tích (Sartorius - Thụy sỹ). - Khuấy từ gia nhiệt (IKA - Đức). - Máy đo quang phổ UV - 2450 (Shimadzu - Nhật Bản). - Máy lắc tròn tốc độ chậm (Orbital Shakergallenkump - Anh). - Nồi hấp khử trùng HV - 110/HIRAIAMA. - Tủ sấy, tủ ấm (Binder - Đức) và nhiều dụng cụ hóa sinh thông dụng khác. - Vật liệu làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tạo màng từ VLC: Đường glucose, Peton, Diamoni photphat, Amoni sunfat, axit citric, NaOH, HCL, … Đạt tiêu chuẩn phân tích. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Chuẩn bị màng từ VLC 2.2.1.1. Tạo màng VLC thô Tạo màng từ VLC từ môi trường HS. Quá trình lên men thu màng từ VLC thô được thực hiện theo các bước sau: [6], [9]. Bước 1: Chuẩn bị môi trường theo bảng 2.1. 12