Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bán dẫn PbS, nano kim loại quý Au, Ag và ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:151

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 1
download

Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bán dẫn PbS, nano kim loại quý Au, Ag và ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là chế tạo được các vật liệu nano PbS, nano Vàng và nano đa chức năng từ tính – kim loại Fe3O4-Au, Fe3O4-Ag; ứng dụng vật liệu nano bán dẫn PbS để chế tạo cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose trong dung dịch; ứng dụng vật liệu nano từ tính – kim loại trong phân lập và khảo sát tế bào gốc máu từ mẫu tủy xương.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Vật lý: Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bán dẫn PbS, nano kim loại quý Au, Ag và ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ LƯU MẠNH QUỲNH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO BÁN DẪN PbS, NANO KIM LOẠI QUÝ Au, Ag VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO CẢM BIẾN SINH HỌC Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 9441030.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS. TS. LÊ VĂN VŨ 2. PGS. TS. NGUYỄN NGỌC LONG Hà Nội – 2020
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Lê Văn Vũ và PGS. TS. Nguyễn Ngọc Long đã luôn tận tình hƣớng dẫn, dìu dắt tôi trong quá trình nghiên cứu thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành quá trình học tập nghiên cứu, thực hiện luận án. Tôi cũng xin cảm ơn Bộ môn Sinh học tế bào, Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội; Viện nghiên cứu tế bào gốc và công nghệ gen, Bệnh viện Đa khoa Quốc Tế VINMEC đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi thực hiện các nghiên cứu ứng dụng sinh học liên quan đến đề tài. Xin gửi lời cảm ơn tới ThS. Nguyễn Quang Hòa, ThS. Vƣơng Văn Hiệp, ThS. Sái Công Doanh cùng tập thể anh chị em Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã luôn hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ sự biết ơn tới những ngƣời thân trong gia đình, các em sinh viên Khoa Vật lý luôn sát cánh cùng tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện luận án. Cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên, cổ vũ để tôi hoàn thành luận án này. Tác giả Lƣu Mạnh Quỳnh. i
LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoạn đây là công trình nghiên cứu riêng của tác giả dƣới sự hƣớng dẫn của PGS. TS. Lê Văn Vũ và PGS. TS. Nguyễn Ngọc Long. Các số liệu và kết quả trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc tác giả khác công bố trong bất kỳ công trình nào. Hà Nội, tháng 2 năm 2020. Tác giả Lƣu Mạnh Quỳnh ii
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ i LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................................... ii MỤC LỤC ..................................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ..................................................................................................... viii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài .........................................................................................................................1 2. Mục tiêu luận án ..........................................................................................................................4 3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................................................4 4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................................................5 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ..................................................................................5 6. Những đóng góp mới của luận án ................................................................................................6 Cấu trúc của luận án.........................................................................................................................6 CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN ............................................................................................................8 1.1. CẢM BIẾN SINH HỌC ...........................................................................................................8 1.2. CẢM BIẾN SINH HỌC XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ GLUCOSE ..............................................11 1.2.1. Cảm biến sinh học điện hóa đo nồng độ glucose .................................................................11 1.2.2. Cảm biến sinh học đo nồng độ glucose sử dụng vật liệu nano ............................................16 1.2.3. Lựa chọn đối tƣợng vật liệu .................................................................................................18 1.3. CẢM BIẾN ĐO ĐẠC NỒNG ĐỘ TẾ BÀO GỐC MÁU ......................................................18 1.3.1. Nguyên lý kháng nguyên – kháng thể trong nhận biết tế bào..............................................19 1.3.2. Cảm biến sinh học sử dụng phép đo tổng trở trong đo đạc tế bào .......................................22 1.3.3. Vật liệu nano trong cảm biến đo đạc tế bào .........................................................................25 1.3.4. Lựa chọn đối tƣợng vật liệu .................................................................................................27 1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU......................................................................28 1.4.1. Vật liệu sulfide kim loại.......................................................................................................28 1.4.2. Vật liệu nano kim loại ..........................................................................................................29 1.4.3. Vật liệu đa chức năng từ tính – kim loại ..............................................................................31 1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC.......................................................................32 KẾT LUẬN CHƢƠNG I ...............................................................................................................36 CHƢƠNG 2: CHẾ TẠO VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .........................37 2.1. CHẾ TẠO VẬT LIỆU ............................................................................................................37 2.1.1. Chế tạo vật liệu PbS bằng phƣơng pháp hóa siêu âm kết hợp ủ laser .................................37 2.1.2. Chế tạo các hạt nano kim loại bằng phƣơng pháp nuôi mầm ..............................................38 2.1.3. Chế tạo các hạt nano đa chức năng bằng phƣơng pháp hóa ƣớt ..........................................39 iii
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .....................................................................................43 2.2.1.Các phƣơng pháp thực nghiệm .............................................................................................43 2.2.2.Phƣơng pháp tính toán lý thuyết ...........................................................................................54 KẾT LUẬN CHƢƠNG II..............................................................................................................55 CHƢƠNG 3: VẬT LIỆU NANO PbS, NANO VÀNG VÀ NANO ĐA CHỨC NĂNG Fe3O4-Au, Fe3O4-Ag ......................................................................................................................57 3.1. VẬT LIỆU NANO PbS ..........................................................................................................57 3.2. VẬT LIỆU NANO VÀNG .....................................................................................................63 3.3. VẬT LIỆU NANO ĐA CHỨC NĂNG Fe3O4-Au, Fe3O4-Ag ...............................................72 3.3.1. Vật liệu nano từ tính Fe3O4 ..................................................................................................72 3.3.2. Vật liệu nano đa chức năng Fe3O4-Au .................................................................................74 3.3.3. Vật liệu nano đa chức năng Fe3O4-Ag .................................................................................84 KẾT LUẬN CHƢƠNG III ............................................................................................................88 CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NANO TRONG CHẾ TẠO CẢM BIẾN SINH HỌC ...............................................................................................................................................90 4.1. CHẾ TẠO CẢM BIẾN GLUCOSE SỬ DỤNG CÁC HẠT NANO PbS ..............................90 4.1.1. Thiết kế cảm biến và phƣơng pháp đo đạc ..........................................................................90 4.1.2. Kết quả và thảo luận ............................................................................................................93 4.1.3. Tƣơng tác giữa hạt PbS với phân tử 4-ATP ......................................................................100 4.2. ỨNG DỤNG CÁC HẠT NANO TỪ TÍNH – KIM LOẠI TRONG PHÂN LẬP TẾ BÀO GỐC MÁU TỪ MẪU TỦY XƢƠNG ...............................................................................102 4.2.1. Thiết kế cảm biến và phƣơng pháp đo đạc ........................................................................103 4.2.2. Kết quả và thảo luận ..........................................................................................................107 KẾT LUẬN CHƢƠNG IV ..........................................................................................................123 KẾT LUẬN..................................................................................................................................125 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ............................................126 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................................127 iv
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt 4-ATP 4-aminothiophenol A2P-TRP Phƣơng pháp hai pha nƣớc sử dụng polymer nhạy với nhiệt độ (Aquaeous two-phase system using temperature responsive polymer) ADN A xít Deoxyribose nucleotide ADP Adenosine diphosphate ATP Adenosine triphosphate APTES (3-Aminopropyl)triethoxysilane CE Điện cực đếm (Counter Electrode) CNT Ống nano các bon (Carbon nanotube) CPE Phần tử pha hằng số (Constant phase element) CTAB Cetyltrimethyl ammonium bromide CV Hiệu điện thế quét vòng (Cyclic voltammetry) DFT Lý thuyết hàm mật độ (Density Funtional Theory) ĐH BKHN Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội ĐH KHTN Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội ECD Chất huỳnh quang hữu cơ, phát ánh sáng đỏ (Phycoerythrin – Texas Red) EDC 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide FACS Phƣơng pháp lọc phân lập tế bào kích hoạt huỳnh quang (Fluorescence-activated cell sorting) FAD Flavin adenine dinucleotide FADH Dạng khử của FAD khi thêm một nguyên tử hydrogen Fe(cp2) Ferrocencemonocarbolxylic acid [Fe(CN)6]3-/4- Dung môi Ferrocianide FITC Chất huỳnh quang hữu cơ phát ánh sáng xanh lá cây (Fluorescein isothiocyanate) G-6P-D Enzyme Glucose-6P-dehydrogenase GHD Enzyme Glucose-1-dehydrogenase GOx Enzyme Glucose Oxidase HIV Virus gây suy giảm miễn dịch (Human immunodeficiency virus) HR-TEM Hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (High resolution TEM) v
LDA Phƣơng pháp tính toán gần đúng dựa trên hàm mật độ định xứ (Localized Density Approximation). MACS Phƣơng pháp phân lập tế bào kích hoạt từ (magnetic-activated cell sorting) MetS Vật liệu sulfide kim loại NAD+ Nicotinamide adenine dinucleotide NADH Dạng khử của NAD khi thêm một nguyên tử hydrogen NADP+ Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate NADPH Dạng khử của NADP+ khi thêm một nguyên tử hydrogen NAFOSTED Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia PBS Đệm phosphate (Phosphate buffer solution) PGSTATS Hệ điện hóa tích hợp (Nhà sản xuất và cung cấp: MetroOhm) PS Polystyrene PVP Polyvinyl pyrolidone QDs Chấm lƣợng tử (Quantum dots) RE Điện cực tham chiếu (Reference Electrode) SDS Sodium dodecyl sulphate SELEX Phƣơng pháp phát triển hệ thống các phối tử bởi sự làm giàu theo hàm mũ (systematic evolution of ligands by exponential enrichment) SEM Kính hiển vi điện tử quét SER Raman tăng cƣờng bề mặt (Surface enhanced Raman) SERS Tín hiệu Raman tăng cƣờng bề mặt (Surface enhanced Raman signal) TA Dao động âm ngang (transverse aucostic) TAA Thioacetamide TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmitted electron microscope) TO Dao động quang ngang (transverse optic) TOAB Tetraoctyl ammonium bromide UV-vis Tử ngoại – khả kiến (phổ hấp thụ quang học trong vùng UV-vis) VSM Phép đo trên hệ từ kế mẫu rung (Vibrating sample measurement) WE Điện cực làm việc (Working Electrode) XRD Giản đồ nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction) vi
Danh mục các bảng Bảng 1.1. Các phần tử có thể đƣợc dùng để chế tạo cảm biến sinh học ..............................9 Bảng 1.2. Thống kê một số nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano để chế tạo cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose ....................................................................................17 Bảng 1.3. Ƣu và nhƣợc điểm một số phƣơng pháp sử dụng cơ chế cảm biến sinh học để lọc tế bào gốc .................................................................................................................21 Bảng 1.4. Thống kê nghiên cứu về chế tạo cảm biến sinh học tại một số cơ sở nghiên cứu trong nƣớc ...................................................................................................................35 Bảng 3.1. So sánh giá trị hằng số mạng và kích thƣớc tinh thể tính toán từ giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu chứa các hạt PbS trƣớc và sau khi ủ nhiệt laser ...........................61 Bảng 4.1. Bảng thống kê các kết quả tính toán lý thuyết và đo đạc vị trí đỉnh đặc trƣng Raman tăng cƣờng bề mặt của phân tử 4-ATP trên bề mặt các hạt nano vàng......109 Bảng 4.2. Bảng các tham số fit đƣợc từ các kết quả đo tổng trở .....................................121 vii
Danh mục các hình vẽ Hình 1.1. Sơ đồ khối của cảm biến sinh học ......................................................................10 Hình 1.2. Mô hình các thế hệ cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose. ....................13 Hình 1.3. Cấu trúc thƣờng thấy của WE trong cảm biến sinh học đo nồng độ glucose ....15 Hình 1.4. Đồ thị hiệu chỉnh đặc trƣng của cảm biến sinh học sử dụng enzyme GOx .......16 Hình 1.5. Mô hình nguyên lý liên kết kháng nguyên - kháng thể trong cảm biến sinh học khảo sát, đo đạc tế bào.................................................................................................20 Hình 1.6. Nghiên cứu sử dụng kháng thể cố định trên bề mặt điện cực để đo nồng độ tế bào (ở đây là E. Coli) và sự thay đổi của Rct theo nồng độ tế bào .................................22 Hình 1.7. Ứng dụng mô hình đơn giản R//C trong khảo sát tế bào bám trên bề mặt điện cực ..............................................................................................................................24 Hình 1.8. Một số mô hình điện cực kích thƣớc micromet đƣợc thiết kế để khảo sát tế bào ......................................................................................................................................25 Hình 1.9. Mô hình cảm biến sử dụng còi carbon làm điện cực để tăng diện tích tiếp xúc cũng nhƣ độ tƣơng thích sinh học; sau đó các hạt nano vàng đƣợc chức năng hóa, bắt cặp với kháng thể đặc hiệu rồi cố định lên trên bề mặt tế bào để làm tăng tín hiệu điện hóa ......................................................................................................................26 Hình 1.10. Thống kê số đề tài NAFOSTED về cảm biến sinh học từ năm 2011 đến năm 2016 ............................................................................................................................33 Hình 2.1. Chế tạo các hạt nano PbS bằng phƣơng pháp hóa siêu âm. Hình A mô tả các bƣớc thí nghiệm chế tạo hạt. Hình B là ảnh thực tế quá trình chế tạo hạt. ..................37 Hình 2.2. Quy trình chế tạo và nghiên cứu sự phát triển của các hạt nano vàng trong dung dịch chứa chất hoạt động bề mặt. ..............................................................................39 Hình 2.3. Quy trình chế tạo các hạt nano Fe3O4 bằng phƣơng pháp đồng kết tủa ............41 Hình 2.4. Mô tả tán xạ của chùm tia X trên bề mặt tinh thể ..............................................44 Hình 2.5. Cấu trúc và hoạt động của máy đo nhiễu xạ tia X (XRD). Hình A: mô hình hoạt động của một máy XRD. Hình B: Ảnh của máy XRD Siemens D5005 tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học KHTN. .........................................45 Hình 2.6. Hình ảnh hệ đo LabRAM HR800, Horiba tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội . .....................................46 Hình 2.7. Cấu trúc đơn giản của hệ hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .............................47 viii
Hình 2.8. Hệ đo UV-2450, Shimadzu tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. ..........................................................48 Hình 2.9. Phƣơng pháp hiệu điện thế quét vòng. Hình A biểu diễn sự phụ thuộc thời gian của điện thế đặt vào WE dạng xung tam giác với chu kỳ 2T. Hình B biểu diễn sự phụ thuộc dòng điện đi qua CE phụ thuộc vào hiệu điện thể đặt vào WE – giản đồ I-V ......................................................................................................................................50 Hình 2.10. Mô hình mạch tƣơng đƣơng của dung dịch chứa ion Mn+ (Mô hình của Randles). Hình A là mô hình mạch tƣơng đƣơng. Hình B là giản đồ Nyquist của mạch điện tƣơng đƣơng với các giá trị Rct khác nhau........................................................52 Hình 2.11. Hệ đo PGSTAT302N tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. ......................................53 Hình 3.1. Ảnh TEM (A) và HRTEM (B) và ảnh chụp nhiễu xạ điện tử (C) của mẫu các hạt nano PbS đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp hóa siêu âm ........................................57 Hình 3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình ủ nhiệt laser đến phổ tán xạ Raman của mẫu bột chứa các hạt nano PbS ...................................................................................58 Hình 3.3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu chứa các hạt nano PbS trƣớc (a) và sau khi (b) ủ nhiệt laser ...................................................................................................................60 Hình 3.4. Tính toán độ rộng vùng cấm của các hạt nano PbS đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp hóa siêu âm từ phổ hấp thụ quang học. Hình trong: phổ hấp thụ quang học đo trên hệ UV245, Shimadzu của mẫu dung dịch chứa các hạt nano PbS .................63 Hình 3.5. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) của các hạt nano Au. Hình A: ảnh TEM của các hạt ngay sau khi chế tạo. Hình B: ảnh TEM của các hạt sau khi ngâm trong 70 mM CTAB 4 tháng. Hình C: phổ phân bố kích thƣớc hạt của hai trƣờng hợp trên ......................................................................................................................................65 Hình 3.6. Phổ hấp thụ của dung dịch chứa các hạt nano vàng ngâm trong 70 mM CTAB, đƣợc đo ở các thời gian sau khi ngâm khác nhau lần lƣợt từ 1h đến 720h ...........66 Hình 3.7. Sự phụ thuộc của vị trí đỉnh phổ hấp thụ UV-vis vào kích thƣớc hạt nano Au. Hình vẽ là kết quả tổng hợp từ các tài liệu tham khảo và các kết quả đo đƣợc từ các hạt nano vàng đã đƣợc chế tạo với các công nghệ khác nhau để có kích thƣớc khác nhau............................................................................................................................68 Hình 3.8. Sự phụ thuộc của kích thƣớc hạt nano Au theo thời gian khi đƣợc ngâm trong các môi trƣờng dung môi khác nhau. Kích thƣớc hạt đƣợc tính toán từ lý thuyết Mie .....................................................................................................................................70 ix
Hình 3.9. Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của mẫu chứa các hạt nano Fe3O4 đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp đồng kết tủa ...................................................................................72 Hình 3.10. Ảnh TEM và HRTEM của mẫu các hạt Fe3O4 làm bằng phƣơng pháp đồng kết tủa ........................................................................................................................73 Hình 3.11. Đƣờng cong từ trễ của mẫu bột chứa các hạt nano Fe3O4 đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp đồng kết tủa .........................................................................................74 Hình 3.12. Đƣờng I-V thế quét vòng của mẫu chứa 1 mM HAuCl4 tại pH 3 ...................75 Hình 3.13. Đƣờng phụ thuộc I-V phép đo điện thế quét vòng giới hạn trên đƣờng khử từ 0,1V đến 1,2 V của mẫu chứa dung dịch HAuCl4 1 mM ở các giá trị pH khác nhau ...77 Hình 3.14. Tổng điện tích điện hóa trong quá trình ion Au(OH)xCl4-x- có tổng nồng độ là 1 mM bị khử tại các pH khác nhau (hình trái) và phần trăm lƣợng ion bị hấp phụ lên bề mặt hạt nano Fe3O4 sau khi ngâm trong thời gian 30 phút (hình phải) ............78 Hình 3.15. Ảnh TEM các hạt nano Fe3O4-Au dạng phức hợp đƣợc tạo thành từ việc khử dung dịch HAuCl4 bằng NaBH4 sau khi hạt Fe3O4 đƣợc ngâm trong dung dịch HAuCl4 ở pH 3 ...................................................................................................................79 Hình 3.16. Ảnh TEM các hạt nano Fe3O4 trƣớc và sau khi gắn với các hạt nano Au. Hình A: Ảnh TEM của các hạt nano từ trƣớc khi gắn với các hạt nano Au.Hình B: các hạt nano Fe3O4 dạng phức hợp đƣợc tạo thành từ việc khử dung dịch HAuCl4 bằng NaBH4 sau khi ngâm các hạt Fe3O4 trong dung dịch 30 phút ở pH 8 .......................80 Hình 3.17. Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của mẫu chứa các hạt nanophức hợp Fe3O4-Au và của mẫu chứa các hạt nano Fe3O4................................................................................................. 81 Hình 3.18. Phổ hấp thụ của dung dịch chứa các hạt nano vàng tại các thời điểm khác nhau sau khi đặt nam châm bên cạnh cuvette ....................................................................82 Hình 3.19. So sánh kích thƣớc các hạt nano Fe3O4 và Fe3O4-Ag. Hình A: Ảnh TEM của mẫu hạt Fe3O4. Hình B:Ảnh TEM của mẫu Fe3O4-Ag................................................84 Hình 3.20. Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu chứa các hạt nano Fe3O4 và các hạt nano phức hợp Fe3O4-Ag ............................................................................................................85 Hình 3.21. Đƣờng cong từ trễ của mẫu bột chứa các hạt nano Fe3O4 (□), Fe3O4- APTES (○) và Fe3O4-Ag (∆). Các đƣờng nét liền là các đƣờng khớp hàm Langevin.......86 Hình 3.22. Biểu diễn sự phụ thuộc của cƣờng độ hấp thụ vào nồng độ hạt đa chức năng Fe3O4-Ag ...................................................................................................................87 Hình 3.23. Sự giảm của nồng độ các hạt Fe3O4-Ag trong dung dịch khi sử dụng nam châm để hút ........................................................................................................................88 x
Hình 4.1. Mô tả cấu tạo điện cực làm việc của cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose có sử dụng các hạt nano PbS.................................................................................92 Hình 4.2. Vai trò của GOx trong quá trình ô xi hóa của glucose và cảm biến xác định nồng độ glucose bằng điện cực vàng .................................................................................93 Hình 4.3. So sánh kết quả đo điện thế quét vòng (CV) của dung dịch chứa 0,2 mM glucose khi sử dụng điện cực chế tạo từ PbS-GOx với kết quả đo CV của mẫu dung dịch chứa GOx ...................................................................................................................94 Hình 4.4. Kết quả đo CV của dung dịch chứa glucose với nồng độ tăng từ 0,1 M đến 1,3 M trên hệ điện hóa với điện cực WE có PbS-GOx ......................................................95 Hình 4.5. So sánh độ nhạy của cảm biến glucose đo trên hệ điện cực PbS với cảm biến glucose đo trên điện cực vàng ....................................................................................97 Hình 4.6. Tính toán độ nhạy của cảm biến từ đỉnh ô xi hóa tại 1,14 V với điện cực làm việc WE có PbS-GOx..................................................................................................98 Hình 4.7. Mô tả phƣơng pháp tính toán phản ứng liên kết giữa phân tử 4-ATP và bề mặt PbS ............................................................................................................................100 Hình 4.8. Phụ thuộc tổng năng lƣợng của hệ PbS-4ATP phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai nguyên tử tham gia liên kết (A) và giản đồ phân bố mật độ electron tại vị trí có tổng năng lƣợng thấp nhất (B) – liên kết là bền nhất ..................................................101 Hình 4.9. Cấu hình bền vững của hệ PbS-4ATP sau khi liên kết: mặt phẳng phân tử 4-ATP tạo với mặt phẳng (001) của tinh thể một góc là 23,14o ......................................102 Hình 4.14. Cơ chế hoạt động của cảm biến sinh học sử dụng các hạt nano Fe3O4-Ag để phân lập và khảo sát tế bào gốc máu từ tủy xƣơng .....................................................103 Hình 4.15. Thiết kế điện cực sử dụng trong cảm biến đo nồng độ tế bào bằng phƣơng pháp điện tổng trở (A) và ảnh SEM của bề mặt điện cực (B) ..........................................103 Hình 4.16. Ảnh chụp trên kính hiển vi phƣơng pháp đếm tế bào bằng buồng đếm – Diện tích của một buồng nhỏ là 5 μm × 5 μm, chiều cao của buồng là 100 μm .............106 Hình 4.17. Mô hình sự có mặt của các tế bào gốc máu trên bề mặt điện cực..................107 Hình 4.18. Nghiên cứu phổ tán xạ Raman của các mẫu chứa các hạt nano sau khi gắn kháng thể ..........................................................................................................................108 Hình 4.19. Sự phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang tại 610 nm của dung dịch chứa kháng thể ECD-antiCD34 vào nồng độ đƣợc pha loãng trong dung dịch đệm PBS .......110 xi
Hình 4.20. Đánh giá hiệu suất gắn kháng thể lên các hạt Fe3O4-Au phụ thuộc vào tỉ lệ thể tích của dung dịch chứa hạt và thể tích dung dịch gốc chứa kháng thể ECD- antiCD34 ..........................................................................................................................111 Hình 4.21. Kết quả hiển vi huỳnh quang của mẫu tủy xƣơng trƣớc (A, B) và sau (C, D) khi sử dụng các hạt nano Fe3O4-Ag-antibody để tách chiết tế bào gốc. A,C: huỳnh quang chỉ thị tế bào CD45+ và B,B: huỳnh quang chỉ thị tế bào CD34+........................113 Hình 4.22. Ảnh hiển vi trƣờng sáng (ảnh trên) và trƣờng tối (ảnh dƣới) của mẫu tế bào sau khi lọc và phổ tán xạ Raman tại các vị trí dƣợc đánh dấu trong hình ................114 Hình 4.23. Kết quả phép đo tổng trở trên hệ điện cực đã thiết kế với các nồng độ tế bào lần lƣợt là C0/5, C0/10, C0/20 và C0/50......................................................................116 Hình 4.24. Mô hình tổng trở của phần thể tích chiếm chỗ của 1 tế bào (ô cơ sở) ...........117 Hình 4.25. Mô hình mạch tƣơng đƣơng của dung dịch chứa tế bào đƣợc để giữa hai điện cực đối song..............................................................................................................118 Hình 4.26. Mô hình mạch tƣơng đƣơng của phần dung dịch chứa tế bào .......................119 Hình 4.27. Kết quả khớp số liệu đo tổng trở với mô hình mạch tƣơng đƣơng của mẫu chứa tế bào nồng độ C0/5 .................................................................................................120 Hình 4.28. hình biểu diễn kết quả fit hai hàm Im( Z ) , C  và Re( Z ) , C  vào các thông số đo đƣợc – khoảng dữ liệu lấy để fit [5:50] kHz ................................................121 Hình 4.29. Khảo sát sự phụ thuộc tuyến tính của các giá trị trở tƣơng đƣơng 1/RC (hình A) và CC (hình B) vào nồng độ tế bào theo chiều dài ( 3 C ) ...................................122 xii
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Cảm biến sinh học chuyển hóa tín hiệu sinh học thành các tín hiệu đọc đƣợc, đƣợc ứng dụng nhiều trong công nghệ sinh học; chuyên để theo dõi, đánh giá các đối tƣợng sinh học [12,16]. Ƣu điểm của cảm biến sinh học là có tính chọn lọc đặc hiệu, vì vậy đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành khoa học, nhƣ công nghệ môi trƣờng [118] hay công nghệ thực phẩm [14,44]. Nhờ sự phát triển của công nghệ điện tử, các tín hiệu điện có thể điều khiển đến mức đủ nhỏ để không phá hủy mẫu sinh học, nhƣng vẫn đảm bảo các tín hiệu đầu ra có thể đọc đƣợc [132]. Không chỉ vậy, tín hiệu điện thƣờng dễ xử lý hơn so với các tín hiệu vật lý khác nhƣ tín hiệu quang hay tín hiệu hóa. Vì thế, những cảm biến sinh học thế hệ đầu tiên là các cảm biến có tín hiệu đầu ra là tín hiệu điện hóa ở dạng giản đồ thế quét vòng (CV) [44,117,118]. Cùng với CV, các quá trình điện hóa xảy ra trên bề mặt điện cực của cảm biến điện hóa có thể đƣợc khảo sát thông qua phƣơng pháp đo tổng trở (total impedance) [57,85,128]. Trong các cảm biến sinh học điện hóa, vật liệu nano thƣờng đƣợc đƣa lên trên bề mặt điện cực để làm tăng diện tích tiếp xúc giữa đối tƣợng sinh học với điện cực, nhằm tăng cƣờng tín hiệu đọc đƣợc; dẫn đến tăng độ nhạy của cảm biến [15]. Cảm biến sinh học điện hóa xác định nồng độ glucose trong dung dịch thƣờng đƣợc sử dụng để đánh giá vai trò của vật liệu nano trong chế tạo điện cực. Nếu nhƣ trong những khảo sát ban đầu của D’Costa [23] và của Cass [11] - cảm biến chỉ sử dụng điện cực là các bon - độ nhạy của cảm biến lần lƣợt là 12 µAcm-2mM-1 và 5 µAcm- 2 mM-1, thì khi cho thêm các vật liệu nano lên bề mặt điện cực, độ nhạy của cảm biến tăng lên nhiều lần [1,2,70]. Đặc biệt, năm 2012, nhóm của Yang kết hợp đƣa vật liệu nano vàng (Au) lên nền điện cực phủ grapheme, giúp cho độ nhạy của cảm biến xác định glucose đạt 711 µAcm-2mM-1[15]. Cùng hƣớng chế tạo cảm biến sinh học điện hóa xác định nồng độ glucose trong dung dịch, nhiều vật liệu nano đã đƣợc các nhóm nghiên cứu trong nƣớc sử dụng. Nhóm nghiên cứu của TS. Tống Duy Hiển thuộc Đại học Quốc gia TP HCM 1
sử dụng vật liệu dây Pt xốp đã đƣa đƣợc giới hạn khảo sát xuống 125 µM [60,101]. Nhóm nghiên cứu của PGS. Nguyễn Ngọc Long thuộc Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội sử dụng tín hiệu điện hóa của các dây 4 chân (tetrapod) ZnO làm tín hiệu chỉ thị để xác định nồng độ glucose trong dung dịch cho độ nhạy 166 µAcm-2mM-1 [70]. Các nghiên cứu cảm biến sinh học điện hóa hầu nhƣ chỉ tập trung vào khai thác khả năng làm tăng độ nhạy thông qua việc làm tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu nano đƣợc cố định trên bề mặt điện cực và đối tƣợng sinh học là các enzyme ô xi hóa khử nhƣ glucose oxidase (GOx) hay glucose dehydrogenase (GDH). Một số nghiên cứu tính chất quang của các chấm lƣợng tử đã bƣớc đầu cho thấy sự tƣơng thích sinh học và khả năng chuyển hóa electron giữa các phân tử GOx với các chấm lƣợng tử chứa lƣu huỳnh nhƣ ZnS [136] hay PbS [130]. Điều này cho thấy các chấm lƣợng tử chứa lƣu huỳnh là đối tƣợng vật liệu phù hợp cho các nghiên cứu làm tăng độ nhạy của cảm biến sinh học điện hóa xác định nồng độ glucose trong dung dịch. Nghiên cứu chế tạo vật liệu sulfide kim loại là thế mạnh của Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Loại vật liệu này là thích hợp để ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học [61]. Tuy vậy, việc nghiên cứu chế tạo vật liệu cho một loại cảm biến với đối tƣợng ứng dụng cụ thể vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu. Bên cạnh cảm biến sử dụng tín hiệu điện thế quét vòng, cảm biến tổng trở cũng thƣờng đƣợc sử dụng để khảo sát các đối tƣợng sinh học, trong đó tế bào là một trong những đối tƣợng đƣợc nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm [128]. Ở kích thƣớc nhỏ chỉ bằng 1/10 đến 1/100 kích thƣớc tế bào, trong cảm biến sinh học khảo sát tế bào, các hạt nano thƣờng đƣợc điều khiển để bám lên bề mặt của tế bào một cách đặc hiệu. Sau đó, tín hiệu điện [29,106] hay tín hiệu quang [43,63] có nguồn gốc từ các hạt nano đƣợc sử dụng nhƣ tín hiệu đầu ra của cảm biến sinh học. Song song với tính chất điện, quang, tính chất từ của vật liệu cũng đƣợc nhiều nhóm nghiên cứu ứng dụng trong tách chiết tế bào [72,97,121]. Việc đƣa các hạt nano từ lên bề mặt tế bào một cách đặc hiệu không chỉ hỗ trợ cho quá trình theo dõi, quan sát tế bào bằng các 2
phép đo từ [82], mà còn phân lập tế bào ra khỏi môi trƣờng có nhiều cơ chất, hỗ trợ rất nhiều cho các bƣớc khảo sát, đo đạc tiếp theo. Ý tƣởng tạo ra một loại vật liệu đa chức năng vừa có từ tính vừa có tính chất quang nhƣ các hạt nano kim loại nhằm tách chiết chụp ảnh và đo đạc tế bào đƣợc rất nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm [59,88,121]. Tuy nhiên, toàn bộ các bƣớc chế tạo vật liệu, chức năng hóa để gắn đặc hiệu lên tế bào, sau đó tách lọc tế bào trƣớc khi khảo sát tính chất điện tổng trở là một quá trình kéo dài và cần sự kết hợp của nhiều nhóm nghiên cứu. Trong các đối tƣợng tế bào đƣợc nghiên cứu, tế bào gốc máu đóng vai trò rất quan trọng trong y học hiện đại. Việc theo dõi số lƣợng tế bào gốc máu có thể sử dụng để theo dõi tình trạng sức khỏe [32]. Tế bào gốc máu có thể nuôi biệt hóa thành các loại tế bào khác nhằm ứng dụng trong y học [51,62]. Ít thấy các nghiên cứu kết hợp tách lọc và đếm tế bào gốc máu [25,97]. Chƣa có nhóm nghiên cứu nào sử dụng hạt từ đa chức năng vừa tách lọc, vừa theo dõi và đếm tế bào gốc máu từ mẫu phẩm. Một số nhóm nghiên cứu trong nƣớc đã thành công chế tạo các hạt từ đa chức năng có đính các hạt nano kim loại nhƣ nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Phạm Thành Huy, Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội [58] hay nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Hoàng Nam, Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội [31]. Trƣớc đó, nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Ngọc Long, Trung tâm Khoa học Vật liệu đã thành công ứng dụng vật liệu nano vàng trong đánh dấu, chụp ảnh tế bào ung thƣ vú [104]. Có thể thấy việc thực hiện toàn bộ quy trình từ chế tạo vật liệu, chức năng hóa để gắn lên bề mặt tế bào gốc máu, tách chiết tế bào, chụp ảnh và đo đạc nồng độ tế bào có tính khả thi rất cao. Tóm lại, thông qua việc nghiên cứu tài liệu đã đƣợc công bố trong và ngoài nƣớc, việc nghiên cứu cảm biến sinh học điện hóa tập trung vào các nội dung nhƣ sau: - Tín hiệu điện trong các cảm biến sinh học thƣờng là tín hiệu thế quét vòng, tín hiệu điện trở hay tín hiệu điện tổng trở. 3
- Gắn liền với tín hiệu thế quét vòng là đối tƣợng glucose. Mặc dù là đối tƣợng đã cũ, nhƣng cảm biến sinh học điện hóa xác định nồng độ glucose vẫn luôn đƣợc dùng để đánh giá phẩm chất của cảm biến. Thông qua đây, vai trò của vật liệu nano trong việc hỗ trợ làm tăng độ nhạy của cảm biến thể hiện rõ rệt. - Một trong những đối tƣợng quan trọng của cảm biến sinh học điện tổng trở là tế bào. Trong đó, tế bào gốc máu là đối tƣợng mới, có tính ứng dụng trong y học cao và đang đƣợc nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm. Tuy nhiên, việc sử dụng vật liệu nano đa chức năng trong tách lọc tế bào gốc kết hợp với chụp ảnh và đo đạc nồng độ tế bào vẫn còn nhiều tranh luận. Từ việc đánh giá tổng quan những ƣu điểm, hạn chế của các nghiên cứu gần đây; đồng thời kết hợp với việc phân tích tình hình nghiên cứu cũng nhƣ điều kiện hiện có tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu của luận án là: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bán dẫn PbS, nano kim loại quý Au, Ag và ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học”. 2. Mục tiêu luận án - Chế tạo đƣợc các vật liệu nano PbS, nano Vàng và nano đa chức năng từ tính – kim loại Fe3O4-Au, Fe3O4-Ag. - Ứng dụng vật liệu nano bán dẫn PbS để chế tạo cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose trong dung dịch. - Ứng dụng vật liệu nano từ tính – kim loại trong phân lập và khảo sát tế bào gốc máu từ mẫu tủy xƣơng. 3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo các hạt nano chì sulfide (PbS) bằng phƣơng pháp hóa siêu âm kết hợp ủ nhiệt laser. - Nghiên cứu chế tạo các hạt nano Au bằng phƣơng pháp nuôi mầm và chế tạo các hạt nano đa chức năng Fe3O4-Au, Fe3O4-Ag bằng phƣơng pháp hóa ƣớt. - Nghiên cứu ứng dụng các hạt nano PbS để chế tạo cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose trong dung dịch sự dụng phƣơng pháp đo thế quét vòng. 4
- Nghiên cứu ứng dụng các hạt nano Fe3O4-Ag trong chế tạo cảm biến sinh học phân lập và đếm tế bào gốc máu sử dụng phƣơng pháp đo tổng trở. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu của luận án là thực nghiệm kết hợp với mô phỏng tính toán. Các vật liệu nano PbS đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp đồng kết tủa kết hợp ủ laser. Các hạt nano vàng đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp nuôi mầm trong dung dịch. Các hạt nano đa chức năng từ tính – kim loại đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp hóa ƣớt. Sự gắn kết của các phân tử chất hữu cơ trên bề mặt tinh thể PbS đƣợc nghiên cứu đánh giá thông qua phƣơng pháp tính toán mô phỏng. Hình thái của vật liệu đƣợc nghiên cứu trên các hệ kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (HR-TEM). Cấu trúc của vật liệu đƣợc nghiên cứu thông qua giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD). Tính chất quang của vật liệu đƣợc nghiên cứu thông qua phổ hấp thụ quang học vùng tử ngoại khả kiến (UV-vis), phổ huỳnh quang (PL) và phổ tán xạ Raman. Cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose trong dung dịch sử dụng enzyme glucose oxidase (GOx) đƣợc khảo sát thông qua phép đo hiệu điện thể quét vòng. Tế bào gốc máu đƣợc thu thập từ mẫu tủy xƣơng bằng phƣơng pháp lọc từ sử dụng các hạt nano từ tính – kim loại. Sau đó, phổ tán xạ Raman tăng cƣờng bề mặt dùng để khảo sát vị trí của tế bào gốc. Nồng độ tế bào gốc đƣợc đo đạc, tính toán từ giản đồ Nyquist – phép đo tổng trở. Các tín hiệu đầu ra của cảm biến là các tín hiệu điện bao gồm giản đồ thế quét vòng (CV) và tổng trở đƣợc đo trên hệ điện hóa tích hợp (PGSTATS). 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Việc ứng dụng vật liệu nano PbS để chế tạo cảm biến sinh học điện hóa xác định nồng độ glucose trong dung dịch không những để làm tăng độ nhạy cho cảm biến, mà còn bƣớc đầu đánh giá ảnh hƣởng của sự tƣơng thích sinh học giữa vật liệu nano với các phân tử sinh học trong việc làm tăng độ nhạy cảm biến. Việc phân lập, đồng thời đo đƣợc hàm lƣợng tế bào gốc đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá tình trạng sức khỏe. Phƣơng pháp sử dụng hạt nano từ để 5
phân lập các tế bào gốc từ mẫu tủy xƣơng là phƣơng pháp đơn giản, hiệu quả. Công nghệ có thể phát triển để phân lập tế bào gốc từ các mẫu khác, thậm chí có thể chuyển hƣớng sang đối tƣợng là các tế bào khác. Đặc biệt, sau khi đã phân lập các tế bào một cách đặc hiệu và phân tán lại dung dịch đệm, việc khảo sát nồng độ tế bào còn loại bỏ đƣợc nhiễu do các cơ chất có thể bị lẫn ở trong mẫu. 6. Những đóng góp mới của luận án - Đã chế tạo cảm biến sinh học điện hóa sử dụng vật liệu nano PbS với tín hiệu đầu ra là giản đồ hiệu điện thế quét vòng. Cảm biến cho độ nhạy cao nhất đạt 546,2 µAcm-2mM-1. - Sử dụng phƣơng pháp tính toán mô phỏng để khảo sát liên kết giữa các hạt PbS với các phân tử hữu cơ, từ đó giải thích khả năng chuyển tiếp điện tích giữa các hạt nano PbS với enzyme Glucose oxidase, làm tăng độ nhạy cảm biến. - Sử dụng hạt nano đa chức năng từ tính – kim loại Fe3O4-Ag để phân lập tế bào gốc máu từ mẫu tủy xƣơng; sau đó thiết kế điện cực đo tín hiệu tổng trở để xác định nồng độ tế bào gốc sau khi phân lập. Độ nhạy của phép đo là 1,48 × 10-4 ± 1,4% (Ω-1/tế bào.cm-1). Cấu trúc của luận án Các kết quả nghiên cứu của luận án đƣợc viết thành 4 chƣơng với nội dung và bố cục nhƣ sau:  Chƣơng 1: Tổng quan Trình bày tổng quan về cảm biến sinh học điện hóa dựa trên hai phƣơng pháp đo đạc là hiệu điện thế quét vòng và điện tổng trở. Gắn với hai phƣơng pháp đo là hai đối tƣợng lần lƣợt là nồng độ glucose trong dung dịch và tế bào gốc máu. Tổng quan về vai trò của vật liệu nano trong hai loại cảm biến điện hóa dựa trên hai phƣơng pháp đo đạc đã nêu trên. Từ đó, đƣa ra định hƣớng lựa chọn vật liệu sulfide kim loại – cụ thể là PbS để ứng dụng trong cảm biến xác định nồng độ glucose và vật liệu nano kim quý, vật liệu nano đa chức năng từ tính – kim loại để ứng dụng trong cảm biến đo nồng độ tế bào. 6
Đánh giá hiện trạng nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano trong chế tạo cảm biến sinh học trong nƣớc.  Chƣơng 2: Chế tạo vật liệu và các phƣơng pháp phân tích Chƣơng II bao gồm hai phần chính: (i) các phƣơng pháp chế tạo và (ii) khảo sát tính chất vật liệu nano PbS, vật liệu nano kim loại và vật liệu nano đa chức năng từ tính kim loại thực hiện bởi nghiên cứu sinh tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.  Chƣơng 3: Vật liệu nano PbS, nano Vàng và nano đa chức năng Fe3O4-Au, Fe3O4-Ag Trình bày các kết quả nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất của các vật liệu nano: (i) Kết quả nghiên cứu hình thái, cấu trúc của vật liệu nano PbS thu đƣợc từ phƣơng pháp hóa siêu âm kết hợp ủ laser. (ii) Kết quả nghiên cứu hình thái, cấu trúc và tính chất quang của các hạt nano vàng trong dung dịch thu đƣợc từ phƣơng pháp nuôi mầm. (iii) Cấu trúc, hình thái của vật liệu nano đa chức năng từ tính – kim loại.  Chƣơng 4: Ứng dụng vật liệu nano trong chế tạo cảm biến sinh học Chƣơng 4 bao gồm 2 nội dung chính: (i) Ứng dụng các hạt nano PbS để chế tạo cảm biến sinh học xác định nồng độ glucose trong dung dịch. (ii) Các hạt nano từ tính – kim loại Fe3O4-Ag đƣợc ứng dụng trong phân lập các tế bào gốc máu từ mẫu tủy xƣơng. Phổ tán xạ Raman tăng cƣờng bề mặt đƣợc ứng dụng để phân biệt tế bào gốc máu với các vùng không phải tế bào gốc máu. Phép đo tổng trở đƣợc sử dụng để khảo sát nồng độ tế bào sau khi phân lập.  Kết luận Khái quát các kết quả đạt đƣợc 7