BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
Nguyễn Minh Hoa
MỘT SỐ CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA VIỆC ỨNG DỤNG
VẬT LIỆU NANO TRONG Y HỌC HIỆN ĐẠI
Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán
Mã số: 9 44 01 03
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN
VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN
Hà Nội - 2019
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học phạm
Nội 2
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Đinh NThảo
2. TS. Đỗ Hoàngng
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Trường chấm luận
án tiến sĩ họp tại Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2
vào hồi giờ ngày tháng năm 20...
1
M ĐẦU
Nhiu phương pháp chữa bnh trong y hc hiện đại luôn đi
kèm s đóng góp của các phương pháp vật lý, được xem xét t cơ sở
vt lý. Chng hạn như liệu pháp quang nhit tr liệu, quang động lc
tr liu, x tr kết hp vi GNP (Gold nanoparticle - ht nano vàng),
đều da vào hiu ng nhiệt để tiêu dit các tế bào bnh. Hơn nữa các
tác nhân quang nhiệt như nano vàng vật liệu carbon được nghiên
cu ng dng tiềm năng trong y sinh. Bên cạnh đó, để h tr vic s
dụng GNP trong th sng, phải đảm bo vic chế to GNP phi
sch. Do vy trong lun án này, chúng tôi tp trung nghiên cu v
truyền năng lượng khi GNP gii thiệu phương pháp thân thin
chế to chấm lượng t carbon.
thể sng v phương diện vt lý là mt h nhit đng m,
do đó làm sở cho vic ng dng vt trong y hc thì nhng nn
tng v yếu t sinh hc rt quan trng. Chng hạn như tương tác ca
ánh sáng, tương tác của sóng siêu âm, tương tác bức x ion hóa, tương
tác nhiệt độ trên các đối tượng h thng sng. Có th thy rằng tương
tác nhit hay hiu ng nhit luôn có mt trong các loại tương tác này.
Chính nh đặc điểm này rt nhiu nghiên cu v tiềm năng của
phương pháp tiêu dit tế bào ung thư bằng nhiệt độ.
Mt trong nhng vấn đề quan trng cho các ng dng trong y
sinh đó là truyền năng lượng. Mt liu pháp tiềm năng điều tr ung thư
s dng GNP liu pháp quang nhit, s dng năng lượng photon
ca ánh sáng chuyển đổi thành nhiệt để tiêu dit hay phá hy cu trúc
ca các tế bào, nh hiu ng plasmon ca GNP. sở ca phương
pháp này là s dng ánh sáng trong vùng hng ngoi bước sóng
trên 650 nm do các bước sóng trong ph hng ngoi kh năng đi
sâu vào cơ thể hơn những sóng ánh sáng kh kiến; hình dng và kích
2
thước ca GNP phải được điều chỉnh sao cho thõa mãn điều kin trên;
mật độ tp trung ca GNP ti khối ung thư phải đủ cao để tạo ra lượng
nhit cn thiết. Chúng tôi s gii quyết hai vấn đề liên quan đến truyn
năng lượng có ý nghĩa trong y sinh. Thứ nht, chúng tôi xây dng mô
hình vtlàm rõ vấn đề truyền năng lượng ph thuộc vào kích thước
GNP. Th hai, chúng tôi xây dng nh biu din mi liên h
ờng độ hunh quang nồng độ GNP. Cung cấp sở vt lý cho
liu pháp cha tr chẩn đoán kết hp GNP.
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu phương pháp chế
to các vt liu kích thước nanomet đã thu hút được rt nhiu s
quan tâm. Các phương pháp chế to vt liu nano truyn thng là
phương pháp “từ ới lên” phương pháp “t trên xuống”. Năm
2013 Akolkara Sankarana ng dụng quy trình tương tác gia
plasma - cht lng da trên hiện tượng điện phân để chế to vt liu
nano. Phương pháp này hoàn toàn không sử dng hóa chất độc hi,
không độc tính trong tương tác tạo ra sn phm kích thước nano.
So vi phương pháp chế to vt liệu nano thông thường, vt liệu đưc
chế to bằng phương pháp da trên tương tác plasma - cht lng s
sch hơn nên có thể d dàng dùng trong y tế. Do vy trong lun án
này chúng tôi đề xuất phương pháp chế to vt liu dựa trên tương tác
plasma - cht lỏng để chế to chấm lượng t carbon.
T nhng phân tích, đánh giá nêu trên chúng tôi đã chọn đề
tài mt s sở vt ca vic ng dng vt liu nano trong y hc
hiện đại” để nghiên cu. Lun án tp trung gii quyết ba vấn đề, th
nhất đề xuất phương pháp chế to chấm lượng t carbon, phn này s
được trình bày chương 2; thứ hai xây dng hình truyền năng
ng ph thuộc kích thước GNP và th ba xây dng mô nh th hin
s ph thuộc cường độ hunh quang vào nồng độ GNP. Hai vấn đề
3
này s được chúng tôi trình bày c th chương 3. Từ đó chúng tôi
xây dựng cơ sở vt lý cho nhng ng dụng trong lĩnh vực y sinh.
Mc tiêu lun án
Xây dựng sở vt ca mt s phương pháp chữa bnh mi
trong y hc hiện đại, c th:
- Xây dng hình vt cho hai chế truyền năng lượng
FRET và SET ph thuộc kích thước GNP,
- Xây dng mô hình vt cho s ph thuộc cường độ hunh
quang vào nồng độ ht GNP trong quá trình truyền năng lượng,
- Đề xut một phương pháp chế to chấm lượng t cacborn
(CQD) dựa trên tương tác plasma - cht lng.
Đối tượng và phm vi nghiên cu
Trong khuôn kh lun án này, chúng tôi tp trung nghiên cu
thuyết liên quan đến truyền năng lượng, đề xut c hình vt lý áp
dng cho GNP hình cu. V thc nghiệm chúng tôi đề xuất phương
pháp chế to CQD dựa trên tương tác plasma - cht lng.
Phương pháp nghiên cứu
V thc nghim: Dựa trên tương tác plasma - cht lng xây
dng quy trình chế to CQD.
V lý thuyết: Nghiên cu thuyết liên quan truyền năng
ng, kết hp máy tính s s dng phn mm Mathematica, x lý s
liu bng phn mềm Origin, đối chiếu kết qu thu được vi các d liu
thc nghim và kết qu nghiên cu ca các tác gi khác.
Ý nghĩa khoa học và thc tin của đề tài nghiên cu
V phương pháp:
Kết qu lun án góp phn cung cấp sở chế to vt liu CQD
ít độc tính, an toàn cho cơ thể sống; đồng thi cung cp thông tin hiu
qu và chính xác hơn trong tính toán về truyền năng lượng.