NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO BẠC TỪ DD AgNO3 BẰNG TÁC NHÂN KHỬ DỊCH CHIẾT NƯỚC LÁ CÂY LƯỢC VÀNGỨNG DỤNG LÀM CHẤT KHÁNG KHUẨN

Nếu như trước đây con người đã sử dụng bạc như một chất có khả năng diệt khuẩn,chất xúc tác hay một chất có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt thì nay chúng đã đượcnâng cấp lên một tầm cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ TỰ HẢI

Đà Nẵng - Năm 2022

Tôi xin cam doan dây là công trlnh nghiên cúu cúa riêng tôi và nhóm nghiên

cúu, dlrói só huóng dan cúa PGS.TS Lê Tu Hài, Khoa Hóa, Truõng Dai hoc SirPham, Dai hoc Dà Nang Các so Itau và ket quà nghiên cúu trong luân vãn là trung

thuc, duke các dóng tác già cho phép su dung và chua diroc công bo trong bat ky

môt công trlnh nào khác

Tác gia luan vãn

1.òi dâu tién tôi xin chăn thành càm øn sâu sac den PCOS.TS I ê Tq 14à i, ngøõithay dã tan tình giúp dõ và huóng dan tói trong suot thòi gian làm luian văn.

Tôi xin chán thành căm øn Khoa Hóa hoc, Phòng dào two sau dąi hpc, I riròngDai hpc Std Pham - Dąi hpc Dà Nang dã tao dicu kien cho tôi trong quá trình hpctap và hoàn thành luan văn này

Tôi xin càm on quy Thay/Cô giao bo môn trong Khoa Hóa, friròng Dąi t9c

Su Pham - Dąi hpc Dà Nang dã giúp dõ tôi trong suot thòi gian làm luan văn

Tôi xin bày tò lòng biet øn sâu sac den gia dình, nhüng Thây/Cô dong nghiep

và ban bè dã tao dieu kiên, dong viên và gmp dõ tôi trong suot quá trình hpc top vànghiên cúu

Dù Nang, tháng 8 năm 2022

Tác già

Nguyen Thi Ngpc Quyên

Tên de tài: Nghiên ciiu tông hpp nano bac tú‘ dung dich AgNOs bang tác nhân khii dich chiet niróc lá cây 1u’qc vàng và ãng dçng làm chat kliáng khuân.

Ngành: Thac si Hóa hüu co

H9 và tên hoc viên: Nguyen Thi Ngpc Quyên

Nguõi huóng dan khoa hpc: PGS.TS Le "I“1t Í1É1

Co só dào tao: Khoa Hóa hpc, truõng Dei hpc Su pham, DHON

Tóm tat:

Luan vãn trlnh bày ket quã nghiên ciru tông hqp nano bac ti dung d|ch AgNOi bang tác nh3n

khii dich chiet niróc lfi cày log'c vn ng và Eng dung làm chet khãng khuan Cá c dieu kien tor un cita quê

trlnh tong hpp nano uhm sau:

Cúc dieu kign toi mu de thu dtipc d|ch chiet nuóc la cây luqc vàng

Thõi gian chiet: 70 phút

Ti le khoi luong lá cãy lttoc v‹ang/thê tích ntióc: 15 gam/100 mL

Nhiet dp chiet: nhiet d sôi

Các yeu to toi mu de tÔng hip nano bbc

Ti le the tích d|ch chiet so vói the tích dung d|ch AgNOs l inM: 10 mL/30 mL

Nong dçi dung d|ch AgNOi 1 niM

Nhiêt d tao nano bac: 80°C

pH dich chiet: 7.06

Thói gian phàn Eng tao nano: 360 phút

Nano bac tông hpp có khà nãng khàng khuân Gr (+) vã Gr (-).

Th klióa: Nano bac; cây la‹yc vàng; AgNOi; c ât kháng khuân; vat lieu nano.

Name of thesis: Synthcsizing silvei n‹iiJ 13£tlticles from AgNO› solution by reducing agent of Callisia fragrans extract and applying it as an antibacterial agent.

Major: Master of Organic Cheiristr y

Full name of Master student: NGUYEN ffII NGOC QUYEN

Supervisors: Associate Professor Dr LE TU HAI

Training institution: Department of Chemistry, Da Nang University of Education

ABSTRACT

This thesis presents the results of synthesizing silver nanoparticles fiom AgNOi solution by

reducing agent of Call isia fragrans ex tract aiiô appl y'•8 lt as an antibacterial agent ’the optimal

conditions for nanosynthesis are as follows:

- Extraction time: 70 minutes

- Ratio of leaf mass/volume of water: 159/100 mL

- Extraction temperature: boiling point

Optimal factors for the syiithesis of nano

silver

- Ratio of extract volume to volume of 1 mM AgNOa solution: 10 mL/30 mL.

- AgNOs solution concentration 1 inM

- Silver nanoforming temperature: 80°C

- pH of extract: 7.06

- Nanoforming reaction time: 360 minutes

Synthetic silver nano has antibacterial ability of Gr (+) and Gr (-).

Key Words: Nano silver; Callisia fragraiis; AgNOi; Antibacterial agent; Nanoinaterials.

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ii

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

4.1 Nghiên cứu lý thuyết 2

4.2 Phương pháp thực nghiệm 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

6 Bố cục của luận văn 2

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 4

1.1 Khái quát về công nghệ nano 4

1.1.1 Lịch sử hình thành của công nghệ nano 4

1.1.2 Vật liệu nano 4

1.1.3 Cơ sở khoa học 6

1.1.4 Tình hình phát triển công nghệ nano trong và ngoài nước 7

1.1.5 Ứng dụng của vật liệu nano 8

1.2 Hạt nano bạc 13

1.2.1 Giới thiệu về bạc kim loại 13

1.2.3 Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc 17

1.2.4 Ứng dụng của nano bạc 18

1.3 Tổng quan về cây lược vàng 21

1.3.1 Giới thiệu chung 21

1.3.2 Nguồn gốc xuất xứ 22

1.3.3 Đặc điểm hình thái 22

1.3.4 Điều kiện sinh thái và cách trồng 23

1.3.5 Thành phần hóa học 23

1.3.6 Công dụng-một số bài thuốc dân gian từ lá cây lược vàng 23

1.4 Khái quát vi khuẩn 25

1.4.1 Khái niệm chung về vi khuẩn 25

1.4.2 Sơ lược về vi khuẩn Escherichia coli (E coli) 25

1.4.3 Sơ lược về vi khuẩn Staphylococcus aureus (S aureus) 27

CHƯƠNG 2.NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất 30

2.1.1 Nguyên liệu 30

2.1.2 Dụng cụ và hóa chất 30

2.2 Xác định thông số hóa lý 31

2.2.1 Xác định độ ẩm 31

2.2.2 Xác định hàm lượng tro 31

2.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lá cây lược vàng 32

2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ rắn/lỏng 32

2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết 32

2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ chiết 32

2.4 Định tính nhóm chất hóa học trong dịch chiết lá cây lược vàng 33

2.4.1 Định tính nhóm chất tanin 33

2.4.2 Định tính nhóm chất flavonoid 33

2.4.3 Định tính nhóm chất saponin 33

2.4.4 Định tính nhóm chất alkaloid 33

2.5 Phương pháp phân tích sắc ký – khối phổ (GC-MS) xác định thành phần hoá học trong dịch chiết nước lá lược vàng 34

2.6 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano bạc 34

2.6.1 Khảo sát tỉ lệ thể tích dịch chiết/thể tích dung dịch AgNO 3 34

2.6.2 Khảo sát nồng độ dung dịch bạc nitrat 34

2.6.3 Khảo sát nhiệt độ tạo nano bạc 34

2.6.4 Khảo sát pH môi trường tạo nano bạc 35

2.6.5 Khảo sát thời gian tạo nano bạc 35

2.7.Phương pháp khảo sát sự hình thành nano bạc và đặc trưng hạt nano bạc 35 2.7.1 Phương pháp phổ tử ngoại và phổ khả kiến (UV-VIS) 35

2.7.2 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 36

2.7.3 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua TEM 36

2.7.4 Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) 37

2.7.5 Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 37

2.7.6 Phương pháp đo phân bố hạt 38

2.7.7 Phương pháp xác định thế zeta 38

2.8 Sơ đồ quy trình thực nghiệm tổng hợp nano bạc 38

CHƯƠNG 3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40

3.1 Kết quả xác định các thông số hóa lý 40

3.1.1 Xác định độ ẩm 40

3.1.2 Xác định hàm lượng tro 40

3.2 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng quá trình chiết lá cây lược vàng 40

3.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ rắn/lỏng 40

3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian chiết 40

3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết 42

3.3 Kết quả định tính nhóm chất hóa học trong dịch chiết lá cây lược vàng 43

3.3.1 Định tính nhóm chất tanin 44

3.3.2 Định tính nhóm chất flavonoid 44

3.3.3 Định tính nhóm chất saponin 45

3.3.4 Định tính nhóm chất alkaloid 45

3.4 Kết quả định danh các chất của dịch chiết nước lá lược vàng 46

3.5 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo nano bạc 47

3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích dịch chiết 47

3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Bạc nitrat 48

3.5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tạo nano bạc 49

3.5.4 Ảnh hưởng của pH dịch chiết 50

3.5.5 Ảnh hưởng của thời gian tạo nano bạc 52

3.6 Kết quả khảo sát đặc tính của hạt nano bạc 53

3.6.1 Ảnh FE-SEM và TEM 53

3.6.2 Phân bố kích thước hạt và thế zeta 54

3.6.3 Phổ EDX của nano bạc 55

3.6.4 Phổ XRD của nano bạc 55

3.7 Kết quả khảo sát khả năng kháng khuẩn của nano bạc 56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM 62

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DNA Deoxyribonucleic acid

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.2 Kết quả xác định hàm lượng tro trong lá cây lược vàng 40

3.3 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các tỉ lệ khốilượng lá cây lược vàng/100 mL nước. 41

3.4 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các thời gianchiết lá lược vàng 42

3.5 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các nhiệt độchiết lá lược vàng 43

3.6 Thành phần hóa học trong dịch chiết nước lá lược vàng 46

3.7 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các thể tích

3.8 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các nồng độ

3.9 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các nhiệt độtổng hợp khác nhau. 50

3.10 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các pH dịchchiết khác nhau. 51

3.11 Giá trị mật độ quang của dung dịch nano bạc ở các thời gian

1.4 Bộ vi xử lý của máy tính dùng chấm lượng tử 111.5 Lớp phủ Nanovate TM (2012) tinh thể nano kim loại 12

3.1 Phổ UV-VIS của dung dịch nano bạc ở các tỉ lệ khối lượng lá cây lượcvàng/100 mL nước. 413.2 Phổ UV-VIS của dung dịch nano bạc ở các thời gian chiết lá lượcvàng. 423.3 Phổ UV-Vis của dung dịch nano bạc ở các nhiệt độ chiết lá lược vàng 433.4 Mẫu dịch chiết lá cây lược vàng thu được ở điều kiện tối ưu 44

3.11 Phổ UV-Vis của dung dịch nano bạc ở các nhiệt độ tổng hợp khácnhau. 503.12 Phổ UV-Vis của dung dịch nano bạc ở các pH dịch chiết khác nhau 513.13 Phổ UV-Vis của dung dịch nano bạc ở các thời gian tổng hợp khác

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay khái niệm về vật liệu nano đã không còn xa lạ gì với chúng ta Vật liệunano đã và đang thu hút được nhiều sự quan tâm đặc biệt đến từ các nhà khoa học bởinhững lợi ích đem lại của nó Trong số đó, nổi bật là nano kim loại bạc hay còn gọi lànano bạc

Nếu như trước đây con người đã sử dụng bạc như một chất có khả năng diệt khuẩn,chất xúc tác hay một chất có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt thì nay chúng đã đượcnâng cấp lên một tầm cao mới nhờ những công nghệ và trang thiết bị hiện đại để tạo ramột vật liệu bạc với kích thước nano Bạc nano là loại vật liệu được chế tạo có kích cỡtrong khoảng 1 - 100 nm, các hạt nano siêu nhỏ này thể hiện các tính chất khác biệthoặc nổi bật hơn Đặc biệt, do kích thước các hạt nhỏ nên tổng diện tích bề mặt củadung dịch rất lớn, làm cho tỷ lệ các nguyên tử ở bề mặt so với tổng số các nguyên tửcủa tiểu phân cao, vì vậy có khả năng giải phóng các ion bạc vào dung dịch cao, tănghiệu quả kháng khuẩn nên gấp nhiều lần Nano bạc hiện đang được ứng dụng rộng rãitrong nhiều lĩnh vực như y tế, nông nghiệp và công nghiệp nhờ khả năng diệt khuẩnvượt trội của mình khi ở kích thước nano nhưng không gây độc hại hay kích ứng chocon người và động vật

Có nhiều phương pháp khác nhau để tổng hợp bạc nano như phương pháp vật lý,phương pháp hóa học (NaBH4, polyol,…), phương pháp sử dụng đồng vị phóng xạ,.Gần đây các nhà khoa học đã bắt đầu áp dụng phương pháp hóa học xanh trong việcđiều chế nano bạc, với hai tiêu chí luôn phải đảm bảo: vừa kinh tế, vừa thân thiện vớimôi trường Trong số các phương pháp hóa học xanh, phương pháp điều chế nano bạc

từ phản ứng giữa tiền chất bạc với các chất hữu cơ được chiết xuất từ thực vật đangngày càng cho thấy nhiều tiềm năng và ưu thế, do đây là những các chất có giá thànhthấp, hoạt tính hóa học cao, quy trình sử dụng đơn giản và thân thiện với môi trường

Lá cây lược vàng chứa flavonoid có hoạt tính sinh học, glycol và phospholipidstrung tính và các thành phần axit béo của chúng có khả năng chống virus và khángkhuẩn Lá của cây này được sử dụng điều trị các bệnh ngoài da, bỏng và rối loạn khớp,thanh nhiệt, giải độc, nhuận phế, tiêu viêm, hóa đàm, lợi thủy, có tác dụng làm bềnmạch máu Bên cạnh đó, cây cũng có khả năng chống oxy hóa cao nhờ thành phầnQuercetin - hoạt chất năng ngừa sự phát triển của khối u và tế bào ung thư Bài viếtnghiên cứu về cây lược vàng của tác giả Vladimir – Ogarkov đăng trên Tạp chí sứckhỏe đời sống của Nga cho rằng cây lược vàng có tác dụng chữa các bệnh như: viêmhọng, viêm phế quản, đau lưng, mỏi khớp, bướu cổ, huyết áp, tim mạch, u nang buồngtrứng, xơ vữa động mạch, các bệnh về gan

Với thành phần và công dụng của cây lược vàng, hy vọng nó sẽ là chất khử ưuviệt để tạo được nano bạc với dung dịch AgNO3 Vì vậy, để khai thác những ứng dụng

của nano bạc cũng như cây lược vàng nhằm nâng cao giá trị sử dụng trong thực tế

chúng tôi chọn đề tài: "Nghiên cứu tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO 3 bằng tác nhân khử dịch chiết nước lá cây lược vàng và ứng dụng làm chất kháng khuẩn".

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng quy trình tổng hợp nano bạc từ dung dịch AgNO3 và dịch chiếtnước lá cây lược vàng

- Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của nano bạc tổng hợp được

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Hạt nano bạc được tổng hợp từ dung dịch AgNO3 và dịch chiết nước lá câylược vàng được thu hái tại huyện Thăng Bình tỉnh Quảng Nam

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Nghiên cứu lý thuyết

- Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngoài nước có liênquan đến các vấn đề như nano bạc; cây lược vàng; các phương pháp tổng hợp nanokim loại; phương pháp hóa học xanh…

- Tham khảo các tài liệu về các phương pháp phân tích đặc trưng hạt nano kimloại (FE-SEM, TEM, EDX, XRD, UV-VIS, Thế Zeta…)

4.2 Phương pháp thực nghiệm

- Phương pháp chọn mẫu

- Xác định thành phần có trong dịch chiết bằng sắc kí ghép khối phổ GC - MS

- Chiết bằng phương pháp chưng ninh với dung môi nước để có dịch chiết tạonano với dung dịch AgNO3

- Hàm lượng nano bạc tạo thành được xác định bằng phương pháp đo phổ Vis

UV Đặc trưng vật liệu nano bạc được xác định bằng cách đo FESEM, TEM, EDX,XRD, thế zeta, phân bố kích thước hạt

- Xác định khả năng kháng khuẩn của nano bạc tạo thành

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Nghiên cứu này giúp cho ta hiểu thêm về phương pháp điều chế hạt nano bạcbằng phương pháp sinh học an toàn thân thiện

- Từ nguồn nguyên liệu có sẵn, rẻ tiền điều chế được vật liệu nano bạc có khảnăng kháng khuẩn và có thể ứng dụng được trong y học cũng như trong đời sống

- So với các phương pháp khử trùng truyền thống, nano bạc có tính khángkhuẩn cao, không tạo sản phẩm phụ gây độc với môi trường và con người, có khả năngứng dụng trong xử lí môi trường

6 Bố cục của luận văn

Ngoài phần mở đầu (3 trang), kết luận - kiến nghị (2 trang) và 22 tài liệu thamkhảo, luận văn gồm có 15 bảng, 40 hình, 8 phụ lục và 3 chương như sau:

Chương 1 – Tổng quan

Chương 2 – Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứuChương 3 – Kết quả và thảo luận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về công nghệ nano

1.1.1 Lịch sử hình thành của công nghệ nano

Năm 1959 các khái niệm về công nghệ nano lần đầu tiên được thảo luận vào

bởi nhà vật lý nổi tiếng Richard Feynman trong bài nói chuyện There's Plenty of Room

at the Bottom, trong đó ông mô tả khả năng tổng hợp thông qua thao tác trực tiếp với

các nguyên tử

Năm 1960, kỹ sư Ai Cập Mohamed Atalla và kỹ sư Hàn Quốc DawonKahng tại Bell Labs đã chế tạo MOSFET (bóng bán dẫn hiệu ứng trường kim loại-oxide-bán dẫn) đầu tiên với độ dày cổng oxide 100 nm và chiều dài cổng 20 µm

Năm 1962, Atalla và Kahng đặt một nanolayer -base ngã ba kim loại bándẫn (khớp nối M-S) transistor mà được sử dụng màng mỏng vàng (Au) với độ dày 10nm

Năm 1974, thuật ngữ "công nghệ nano" được Norio Taniguchi sử dụng lần đầutiên, mặc dù nó không được biết đến rộng rãi

Năm 1986, lấy cảm hứng từ các khái niệm của Feynman, K Eric Drexler đã sử

dụng thuật ngữ "công nghệ nano" trong cuốn sách của ông Engines of Creation: The

Coming Era of Nanotechnology, đề xuất ý tưởng về một "nhà lắp ráp" kích thước nano

có thể tạo ra một bản sao của chính nó và của các mục khác có độ phức tạp tùy ý vớiđiều khiển nguyên tử Cũng trong năm 1986, Drexler đồng sáng lập Viện Foresight đểgiúp nâng cao nhận thức và hiểu biết của cộng đồng về các khái niệm và ý nghĩa côngnghệ nano

Tháng 7 năm 1990, Hội nghị Khoa học và Công nghệ Nano Quốc tế đầu tiênđược tổ chức tại Baltimore, Hoa Kỳ, đánh dấu sự ra đời chính thức của khoa học vàcông nghệ nano[1],[7].

Theo quy ước, định nghĩa công nghệ nano là sự điều khiển vật chất với ít nhấtmột kích thước có kích thước từ 1 đến 100 nanomet (định nghĩa được sử dụng bởiSáng kiến Công nghệ Nano Quốc gia ở Hoa Kỳ) Công nghệ nano đã tồn tại trong tựnhiên một thời gian dài Công nghệ nano là khoa học liên ngành, là sự kết tinh củanhiều thành tựu khoa học trên nhiều lĩnh vực khác nhau (bao gồm toán học, vật lý, hóahọc, y-sinh học,…) Hiện tại sự đầu tư nghiên cứu và phát triển, ngân sách đầu tư chocông nghệ nano của các tổ chức thuộc chính phủ đã tăng nhiều lần

1.1.2 Vật liệu nano

a Khái niệm

Khi ta nói đến vật liệu nano có nghĩa đây là vật liệu chất rắn có kích thướcnanomet Vật liệu nano là một thuật ngữ rất phổ biến, tuy vậy không phải ai cũng cómột khái niệm rõ ràng về thuật ngữ đó Để hiểu rõ khái niệm vật liệu nano, chúng ta

cần biết hai khái niệm có liên quan là khoa học nano (nanoscience) và công nghệ nano(nanotechnology) Theo Viện Hàn lâm hoàng gia Anh quốc thì: Khoa học nano làngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng và sự can thiệp (manipulation) vào vậtliệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử Tại các quy mô đó, tính chất củavật liệu khác hẳn với tính chất của chúng tại các quy mô lớn hơn Công nghệ nano làviệc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị, và hệthống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước trên quy mô nano mét Vật liệunano là đối tượng của hai lĩnh vực là khoa học nano và công nghệ nano, nó liên kết hailĩnh vực trên với nhau Trang web của United States National Nanotechnology địnhnghĩa: “Công nghệ nano là công nghệ xử lý thông tin và kiểm soát vật chất ở các chiềuxấp xỉ từ 1-100nm, nơi mà những hiện tượng khác thường xảy ra có khả năng chophép những ứng dụng mới lạ” Theo Cơ quan Hàng không vũ trụ Hoa Kỳ thì Côngnghệ nano là công nghệ với hệ thống thiết bị có chức năng chế tạo ra các vật liệu màcấu trúc có kích thước khoảng từ 1-100nm và ứng dụng các đặc tính độc đáo này.

b Các loại vật liệu nano

Vật liệu nano là vật liệu trong đó có ít nhất một chiều có kích cỡ nanomet Vềtrạng thái vật liệu có thể là rắn, lỏng, hoặc khí Về hình dạng vật liệu nano có thể chiathành các loại :

-Vật liệu nano ba chiều (cả ba chiều có kích cỡ nanomet hay còn gọi là vật liệunano không chiều) như đám nano, dung dịch keo nano, hạt nano…

- Vật liệu nano hai chiều là vật liệu có hai chiều là kích thước nanomet,điện tửđược tự do trên một chiều còn lại: ví dụ như dây nano

- Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó chỉ có một chiều là kích thướcnanomet, hai chiều tự do; ví dụ như màng mỏng, ống nano,…

- Vật liệu có cấu trúc nano chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nanohoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều và hai chiều đan xen lẫn nhau.Cũng theo cách phân loại theo hình dáng của vật liệu, một số người đặt tên số chiều bịgiới hạn ở kích thước nano Nếu như thế thì hạt nano là vật liệu nano 3 chiều, dây nano

là vật liệu nano 2 chiều và màng mỏng là vật liệu nano 1 chiều

Phân loại theo tính chất vật liệu thể hiện sự khác biệt ở kích thước nano

- Vật liệu nano kim loại

- Vật liệu nano bán dẫn

- Vật liệu nano từ tính

- Vật liệu nano sinh học

Người ta cũng có thể phân loại theo pha như đơn pha rắn, đa pha rắn và hệ đapha hỗn hợp Nhiều khi người ta phối hợp các cách phân loại với nhau, hoặc phối hợphai khái niệm nhỏ tạo ra các khái niệm mới Ví dụ, đối tượng của chúng ta sau đây là

‘’hạt nano kim loại’’ trong đó ‘’hạt’’ được phân loại theo hình dáng, ‘’kim loại’’ đượcphân loại theo tính chất

1.1.3 Cơ sở khoa học

Công nghệ nano dựa trên ba cơ sở khoa học chính :

- Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử: Khác với vật liệu

khối, khi ở kích thước nano thì các tính chất lượng tử được thể hiện rất rõ ràng Vì vậykhi nghiên cứu vật liệu nano chúng ta cần tính tới các thăng giáng ngẫu nhiên Ở kíchthước càng nhỏ thì các tính chất lượng tử càng thể hiện một cách rõ ràng hơn Ví dụmột chấm lượng tử có thể được coi như một đại nguyên tử, nó có các mức năng lượnggiống như một nguyên tử

- Hiệu ứng bề mặt: Hiệu ứng bề mặt của vật liệu có kích thước nano tạo nên do

số nguyên tử nằm trên bề mặt chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử (bảng 1.1).Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong các ứng dụng của vật liệu nano có liên quantới khả năng tiếp xúc bề mặt của vật liệu, như trong các ứng dụng vật liệu nano làmchất diệt khuẩn Đây là một tính chất quan trọng làm nên sự khác biệt của vật liệu cókích thước nanomet so với vật liệu ở dạng khối

Bảng 1.1 Số nguyên tử bạc trong một đơn vị thể tích.

Kích thước hạt nano Ag(nm) Số nguyên tử có trong hạt nano

- Độ dài tới hạn: Kích thước tới hạn là kích thước mà ở đó vật giữ nguyên các

tính chất về vật lý, hóa học khi ở dạng khối Nếu kích thước vật liệu mà nhỏ hơn kíchthước này thì tính chất của nó hoàn toàn bị thay đổi Nếu ta giảm kích thước của vậtliệu đến kích cỡ nhỏ hơn bước sóng của vùng ánh sáng thấy được (400 - 700nm), theoMie hiện tượng "cộng hưởng plasmon bề mặt" xảy ra và ánh sáng quan sát được sẽthay đổi phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng xảy ra hiện tượng cộng hưởng Hay nhưtính dẫn điện của vật liệu khi tới kích thước tới hạn thì không tuân theo định luật Ohmnữa Mà lúc này điện trở của chúng sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử Mỗi vật liệu đều

có những kích thước tới hạn khác nhau và bản thân trong một vật liệu cũng có nhiềukích thước tới hạn ứng với các tính chất khác nhau của chúng Bởi vậy khi nghiên cứuvật liệu nano chúng ta cần xác định rõ tính chất sẽ nghiên cứu là gì Chính nhờ nhữngtính chất lý thú của vật liệu ở kích thước tới hạn nên công nghệ nano có ý nghĩa quantrọng và thu hút được sự chú ý đặc biệt của các nhà nghiên cứu[1].

Bảng 1.2 Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu.

Tính chất từ Độ dày vách đômenQuãng đường tán xạ spin 10-1001-100

Tính chất quang

Tính siêu dẫn Độ dài liên kết cặp CooperĐộ thẩm thấu Meisner 0,1-1001-100

1.1.4 Tình hình phát triển công nghệ nano trong và ngoài nước

Ngày nay trên thế giới cũng như trong nước, khoa học và công nghệ nano đangphát triển rất mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành khoa học khác nhaunhư điện tử, vật lý, hóa học, sinh học, y học, môi trường Tùy vào tiềm năng kinh tếtrình độ khoa học kĩ thuật và yêu cầu phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng ởcác nước khác nhau thì sự đầu tư cho công nghệ nano cũng khác nhau Hoa Kỳ, NhậtBản, Trung Quốc, Đức là những cường quốc đang chiếm lĩnh thị trường công nghệnano

Ở Việt Nam, tuy chỉ mới tiếp cận với công nghệ nano trong những năm gần đâynhưng cũng có những bước chuyển tạo ra sức hút mới Nhà nước cũng dành mộtkhoảng ngân sách khá lớn cho chương trình nghiên cứu công nghệ nano cấp quốc giavới sự tham gia của nhiều trường Đại học và Viện nghiên cứu Ví dụ như Trung tâmnghiên cứu triển khai (Khu công nghệ cao TP Hồ Chí Minh), Viện khoa học vật liệu,Viện công nghệ môi trường, Viện Hóa học (Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ ViệtNam), các trường đại học như Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học khoa học Tự nhiên,Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, Đại học Khoa học Huế,Đại học Đà Nẵng… Tại Việt Nam, các lĩnh vực nghiên cứu vật liệu và công nghệ nano

đã đẩy mạnh như polyme cấu trúc nano, lớp phủ,mạ nano, nano y sinh, công nghệnano chiếu xạ, công nghệ nano điện hóa, công nghệ nguội nhanh tạo tinh thể nano từtính với nhiều sáng chế nổi bật đã góp phần khẳng định được vai trò của công nghệ

nano trong thời đại này Trong thời gian tương lai, công nghệ nano sẽ phát triển vượtbậc và đem lại lợi ích cao Công nghệ nano cùng với công nghệ thông tin, công nghệsinh học sẽ tạo tiền đề cho “một thế giới nhỏ hơn và thông minh hơn” [9],[10].

1.1.5 Ứng dụng của vật liệu nano

Trong giai đoạn gần đây, vật liệu nano ngày càng thể hiện được vai trò quantrọng trong nhiều lĩnh vực Điều đó được thể hiện bằng số các công trình khoa học, sốcác bằng phát minh sáng chế, số các công ty có liên quan đến khoa học, công nghệnano tăng theo cấp số mũ Sản phẩm từ vật liệu nano có nhiều ưu việt, trong đó có hai

ưu việt chính đó là:

- Kích thước cấu trúc nano rất nhỏ do đó tiêu tốn ít vật liệu, ít năng lượng, ít

gây ô nhiễm môi trường và giá thành giảm

- Sản phẩm công nghệ nano có nhiều tính năng mới, không thể thay thế bằng

các vật liệu khác được

Vì vậy công nghệ nano đã nhanh chóng thâm nhập các ngành công nghiệp vàmọi lĩnh vực đời sống, các ứng dụng điển hình như:

a) Ứng dụng công nghệ nano trong y học

Hiện nay những ứng dụng của công nghệ nano vào y học đã góp phần đemlại hiệu quả cao trong việc phòng ngừa và chữa trị bệnh Việc sử dụng các vật liệu,thiết bị, dụng cụ… kích cỡ nanomet như hạt nano hóa học, nano sinh học, cácnanorobots… ngành y đã được “nối dài tay” hơn Thiết bị nano giúp quá trình phântích xét nghiệm chẩn đoán bệnh dễ dàng, chính xác hơn Ví dụ như các nhà nghiêncứu từ Đại học Kansas (KU), Trung tâm Ung thư và Trung tâm Y tế ở thành phốKansas (Mỹ) đã phát triển thiết bị phát hiện ung thư Thiết bị được gọi là chip nano

vi lỏng 3D (3D nanopatterned microfluidic chip), có thể phát hiện dấu hiệu ungthư bằng một giọt máu hoặc một giọt huyết tương Viện MIT phát triển đầu dò ốngnano carbon nhúng trong gel chích dưới da để theo dõi lượng nitric oxide trong máu.Nồng độ nitric oxide này là chỉ điểm đánh giá tình trạng nhiễm khuẩn Bên cạnh đó,đại học Michigan cũng đã phát triển đầu dò graphene oxide có gắn những kháng thểchống tế bào ung thư nhờ đó có thể phát hiện qua huỳnh quang lượng tế bào ung thưrất nhỏ khi chưa thể phát hiện được bằng hiển vi thông thường Ngoài ra, với kỹthuật dùng que vàng nano (gold nanorods) còn có thể phát hiện rất sớm những tổnthương thận do khi thận bị tổn thương sẽ tạo ra những protein lạ, các protein này tích

tụ lại ở các que nano vàng và làm thay đổi màu của chúng Công nghệ nano giúp bác

sĩ xác định vị trí khối u một cách chính xác, thuốc đến đúng tế bào bị bệnh cần chữatrị nhằm hạn chế ít nhất ảnh hưởng đến những tế bào khỏe mạnh khác lân cận

Hình 1.1 Các robotnano tiếp cận tới tận các tế bào trong cơ thể.

Trong sinh dược học đôi khi người ta cần phải phân tách một loại tế bào đặcbiệt nào đó ra khỏi các tế bào khác Hạt từ nano có tính tương hợp sinh học(biocompatible) được dùng để làm điều đó Công nghệ nano còn có thể giúp cơ thể táisản xuất hoặc sửa chữa các mô trên cơ thể bị hư hỏng bằng cách sử dụng “giàn” dựatrên vật liệu nano và yếu tố tăng trưởng Lớp phủ trên xương nhân tạo là một trong sốcác ví dụ cho ứng dụng này

Hình 1.2 Vật liệu thay thế chức năng xương khớp được phủ nano.

Đặc biệt, công nghệ nano trong tương lai còn có thể cho phép tạo ra những vậtliệu gần giống với vật liệu trong cơ thể con người nhằm thay thế những phần cơ thể bịhỏng của con người

Hiện nay, trước tình hình dịch bệnh phát triển, y học cần đáp ứng kịp thờinhững yêu cầu của nhân loại Khi đó phát triển công nghệ nano trong y học là điều cầnthiết và vô cùng quan trong Nano kim loại nói chung và nano bạc nói riêng đang thểhiện được vai trò của mình trong nhiệm vụ đó.

b) Công nghệ nano trong các lĩnh vực công nghiệp và đời sống con người

Sự xuất hiện ngày càng nhiều các sản phẩm nguồn gốc vật liệu nano đã khẳngđịnh được vai trò quan trọng của công nghệ nano Từ trang phục, hàng may mặc nhưquần áo chống nhăn, chống bám bẩn, chống cháy, vải giữ nhiệt, vải chống tia UV đếnvật dụng như khẩu trang, dụng cụ nhà bếp, tủ lạnh, điện thọai, điều hòa, máy giặt,dụng cụ thể thao, dụng cụ chăm sóc sức khỏe con người, đồ chơi trẻ em…đều ứngdụng công nghệ nano Có thể thấy ở tất cả các lĩnh vực chúng ta đều có thể tìm thấyđược ứng dụng của vật kiệu nano Chúng đem lại hiệu quả kinh tế và tính thẩm mỹ caohơn

Hình 1.3 Quần áo bảo hộ cho người lao động bằng loại vải chống cháy phủ

Nano (silicat từ vỏ trấu)

c) Công nghệ nano với công nghệ thông tin, năng lượng

Sự ra đời của máy tính điện tử đã mở ra cuộc Cách Mạng khoa học công nghệthông tin với những bước phát triển đột phá trong những thập niên cuối thế kỉ XX chođến nay Tuy nhiên, các linh kiện máy tính sử dụng công nghệ này đã tiệm cận giớihạn lý thuyết và tiếp tục phát triển, chúng trở nên quá đắt đỏ hoặc hạn chế Trước nhucầu của bộ nhớ thiết bị ngày càng lớn theo tốc độ phát triển rất nhanh thì kĩ thuật cũkhông còn đáp ứng được Công nghệ nano ra đời đã đưa ra một giải pháp tuyệt vời, đóchính là chấm lượng tử Chấm lượng tử là một hạt (bán dẫn, kim loại, polyme) có bán

kính cỡ vài nanomet Người ta đã nghiên cứu và chế tạo được các chíp máy tính vớicác chấm lượng tử gọi là chíp nano có độ tích hợp rất cao, triển vọng cho phép tăngdung lượng bộ nhớ của máy tính, có thể chứa thông tin từ tất cả các thư viện trên thếgiới trong thiết bị nhỏ như một viên đường Những bộ vi xử lý được làm từ vật liệunano khá phổ biến trên thị trường Một số sản phẩm như chuột, bàn phím cũng đượcphủ một lớp nano kháng khuẩn.

Hình 1.4 Bộ vi xử lý của máy tính dùng chấm lượng tử

Công nghệ nano cũng đóng góp không nhỏ trong lĩnh vực điện tử, đặc biệt là côngnghệ năng lượng Pin nano trong tương lai sẽ có cấu tạo theo kiểu ống nanowhiskers.Cấu trúc ống này sẽ khiến các cực của pin có diện tích bề mặt lớn hơn rất nhiều lần,giúp nó lưu trữ được nhiều điện năng hơn trong khi kích thước của viên pin sẽ ngàycàng được thu hẹp lại

d) Công nghệ nano trong công nghiệp ô tô, cơ khí, vật liệu

Công nghệ nano hiện nay tập trung nghiên cứu mạnh trong lĩnh vực vật liệu.Việc tìm ra những vật liệu mới với tính năng cơ-lí-hoá đặc biệt để ứng dụng trong cơkhí, xây dựng đang là lĩnh vực nghiên cứu mạnh nhất trong ngành khoa học này

Các ống nanocacbon là loại vật liệu nano có rất nhiều ứng dụng quý Do cấutrúc đặc biệt nên các ống nanocacbon vô cùng bền vững, có độ bền cơ học gấp 10 lầnthép và có tính bền nhiệt rất cao Chúng được dùng vào làm nguyên liệu sản xuất cho

xe hơi, máy bay, tàu vũ trụ…Chẳng hạn như lớp phủ Nanovate TM(2012) tinh thểnano kim loại của công ty Công nghệ Integran (Mỹ) cung cấp lớp phủ đặc siêu cứng

bền chịu nhiệt thích hợp cho ngành khoan dầu Ứng dụng của vật liệu nano trong lọcdầu khí, làm xúc tác nhiên liệu, xăm lốp, dầu động cơ…đã đem lại hiệu quả kinh tế rõràng.

Hình 1.5 Lớp phủ Nanovate TM (2012) tinh thể nano kim loại

e) Công nghệ nano với an ninh quốc phòng

Quốc phòng cũng là một lĩnh vực đang rất chú ý đến nghiên cứu công nghệnano Giới quân sự Mỹ giờ đây đặc biệt quan tâm đến công nghệ này Điều dễ hiểu lànhững thiết bị kỹ thuật siêu nhỏ có thể trở thành vũ khí nguy hiểm hơn cả bom nguyên

tử Với một đội quân vô hình và sự nhân bản, robot siêu nhỏ hay máy bay không ngườilái có thể tiêu diệt kẻ thù trong chớp nhoáng

Hiện nay, công nghệ nano đang là một thách thức đối với chiến lược phát triểnkhoa học ở nhiều nước, đặc biệt là những nước có nền khoa học phát triển như Mỹ,Đức, Pháp và Nhật Bản

Hình 1.6 Robot siêu nhỏ Salto.

Ngoài những ứng dụng cơ bản trên, công nghệ nano còn có nhiều ứng dụngquan trọng trong nhiều ngành nghề khác nhau như thực phẩm, nông nghiệp, sinh họcphục vụ cho cuộc sống nhân loại được tốt hơn Các ứng dụng liên quan đến công nghệnano và vật liệu mới như vật liệu và công nghệ bán dẫn tiên tiến dành cho phươngpháp trị liệu ứng dụng bionano; sản xuất aerogel từ chất thải công nghiệp; biến chấtthải ao nuôi tôm thành năng lượng điện; cảm biến quang tử nano và điện sinh hóacho chẩn đoán y sinh; composite của cellulose vi khuẩn gắn nano bạc ức chế sự pháttriển của một số vi khuẩn gây bệnh; chế tạo dung dịch keo hạt nano bằng nhiềuphương pháp khác nhau… Trên cơ sở khoa học và thực tiễn đã thu được, ta có thể thấyrằng chắc chắn công nghệ nano sẽ tạo nên một cuộc cách mạng chưa từng có trongkhoa học và đời sống

1.2 Hạt nano bạc

1.2.1 Giới thiệu về bạc kim loại

Bạc ( Silver ) được kí hiệu là Ag, nằm ở ô thứ 47 trong bảng hệ thống tuần hoàncác nguyên tố hoá học, thuộc phân nhóm phụ nhóm IB

Bạc là kim loại nặng, mềm, có ánh kim, màu trắng (màu nguyên thuỷ của bạc làmàu xám) Tiếng Latin của Bạc là Argentum với nghĩa là trắng sáng, người xưa quanniệm bạc là kim loại của mặt trăng- thứ kim loại linh thiêng Bạc có hai đồng vị bền là

107Ag (51.9%) và 109Ag (48.1%)

Một số tính chất của kim loại bạc được thống kê ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Một số tính chất của kim loại bạc.

Tính chất nguyên tử

Bán kính Vander Waals 172 pm

Bạc là kim loại có độ dẫn điện (6,301 x 10 7), dẫn nhiệt (429 W/ (m.K)), độphản quang cao nhất trong các kim loại Bạc cũng vượt xa các kim loại khác về tínhdẻo, dễ dát mỏng và dễ kéo sợi

Trạng thái ôxi hóa ổn định nhất của bạc là +1; ít gặp hơn là một số hợp chấttrong đó nó có hóa trị +2 và +3

Về mặt hoá học, bạc là kim loại rất kém hoạt động Bạc bền trong nước vàkhông khí ở điều kiện thường nhưng khi ở nhiệt độ cao thì bạc hấp thụ oxi với lượngkhá lớn, nên bạc được xem là một kim loại quý điển hình Tuy nhiên, khi có sự xuấthiện của ozon, lưu huỳnh hoặc H2S trong không khí thì bạc chuyển từ màu trắng sangxám xịt

Trong phòng thí nghiệm, để điều chế bạc người ta dùng các chất hữu cơ hoặcnhiệt độ để khử Ag+ của AgNO3 về Ag

1.2.2 Giới thiệu về hạt nano bạc

Bạc kim loại từ lâu đã được sử dụng làm chất diệt khuẩn, nhưng khi ở trạng tháiphân tán với kích thước nanomet thì khả năng diệt khuẩn của bạc được tăng lên gấpbội Hạt nano bạc là các hạt bạc có kích thước từ 1nm đến 100nm

Hình 1.7 Nano bạc.

a) Đặc tính vật lý của các hạt nano bạc

Bạc nano là vật liệu có diện tích bề mặt riêng rất lớn, có những đặc tính độc đáosau:

- Có khả năng phát xạ tia hồng ngoại đi xa

- Các hạt nano bạc có hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt Hiện tượng nàytạo nên màu sắc từ vàng nhạt đến nâu sẫm cho các dung dịch có chứa hạt nano bạc,các màu sắc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước hạt nano

- Có khả năng phân tán ổn định trong các loại dung môi khác nhau (trong cácdung môi phân cực như nước và trong các dung môi không phân cực như benzene,toluene)

- Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng và các tácnhân oxy hóa khử thông thường

- Nano bạc ổn định ở nhiệt độ cao, có tính khử khuẩn, chống nấm, khử mùi, lại không có hại cho sức khỏe con người với liều lượng tương đối cao [1]

b) Đặc tính hóa học của các hạt nano bạc

Do hạt nano có số lượng nguyên tử hoạt động trên bề mặt lớn hơn so với kimloại khối nên hạt nano được sử dụng trong xúc tác sẽ tốt hơn so với các chất rắn thôngthường

Hạt nano có cấu trúc rất chặt chẽ về kích thước nguyên tử mà lượng lớn khácthường của các nguyên tử có trên bề mặt Có thể đánh giá sự tập trung này bởi côngthức: Ps = 4N(-1/3)x100

Trong đó: Ps: tỉ số của số nguyên tử trên bề mặt

N: tổng số nguyên tử trong hạt vậtliệu

Một hạt nano với 13 nguyên tử ở cấu hình lớp vỏ ngoài thì có tới 12 nguyên tửtrên bề mặt và chỉ một ở phía trong Hạt nano Ag 3nm có chứa khoảng 1000 nguyên tửthì có 40% tổng số nguyên tử trên bề mặt Hạt có đường kính 150 nm chứa khoảng 107

nguyên tử thì chỉ có khoảng 1% nguyên tử trên bề mặt

Từ hiệu ứng bề mặt này, có sự thay đổi khả năng phản ứng của hạt nano từ hiệuứng giam cầm điện tử Từ sự thay đổi này trong cấu trúc điện tử có thể làm tăng hoạttính xúc tác một cách đặc biệt trong hạt nano mà khác rất nhiều so với hiệu ứng ở vậtliệu khối Với tính chất này người ta sử dụng bạc nano cho mục đích xúc tác các phản

ứng một cách rộng rãi Chẳng hạn như các vật liệu mang nano bạc xúc tác đã được ứngdụng trong kĩ thuật xử lý ô nhiễm môi trường Hay hạt nano bạc được mang trên cácvật liệu khác nhau được ứng dụng để xử lý khí thải động cơ.

c) Đặc tính sinh học của các hạt nano bạc

Các hạt nano bạc có kích thước từ 1 – 10nm thì thể hiện tác động mạnh đối với

vi khuẩn Do kích thước nhỏ thì khả năng tác động và thâm nhập của hạt nano bạc qualớp màng vi khuẩn là rất tốt Vì thế tác dụng diệt khuẩn ở bên trong cơ thể vi khuẩn rấthiệu quả Đồng thời ở kích thước nano thì diện tích bề mặt của hạt nano lớn hơn rấtnhiều so với khối hạt của nó Cho nên khả năng tương tác với vi khuẩn thông qua tiếpxúc bề mặt tăng lên Nếu kích thước của hạt nano càng nhỏ thì càng tốt Bởi vì kíchthước càng nhỏ thì đặc tính diệt khuẩn là rất lớn

Nano bạc kháng khuẩn theo hai cơ chế chính:

- Làm biến chất vi khuẩn bằng cách phá vỡ các nối disulfut (-S-S) trong vikhuẩn, nó rất quan trọng vì nó đóng vai trò như một công tắc đóng, mở thuận nghịch

để tạo ra protein khi tế bào vi khuẩn gặp các phản ứng oxi hóa Đây là cấu trúc quantrọng của các enzyme trong vi khuẩn với tính chất xúc tác, nano bạc vô hiệu hóaenzyme mà vi khuẩn, virus và nấm cần cho quá trình chuyển hóa oxygen

- Phá vỡ màng tế bào vi khuẩn bằng phản ứng oxi hóa: nano bạc giúp tạo ra oxyhoạt tính trong không khí hoặc từ nước Những oxy hoạt tính có khả năng phá vỡmàng tế bào hoặc thành tế bào vi khuẩn Sau khi Ag+ tác động lên lớp màng bảo vệcủa tế bào vi khuẩn gây bệnh nó sẽ đi vào bên trong tế bào và phản ứng với nhómsunfuahydrin – SH của phân tử enzym chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa men này dẫnđến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn (Hình 1.8)

Hình 1.8 Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn.

Ngoài ra các ion bạc còn có khả năng liên kết với các base của DNA và trunghòa điện tích của gốc phosphate do đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA Biến đổi

đó làm vi khuẩn phát triển chậm, cuối cùng bị tiêu diệt

1.2.3 Các phương pháp chế tạo hạt nano bạc

Nói chung, cũng giống như các vật liệu nano khác, nano bạc chủ yếu được tổnghợp bằng hai hướng là từ trên xuống (top down) hoặc từ dưới lên (bootom up) Cácquy trình thực hiện cũng như các điều kiện tổng hợp nano bạc có thể khác nhau nhưngtất cả đều nhằm mục đích tổng hợp ra nano bạc có kích cỡ phù hợp với mục đích sửdụng Hai phương pháp chính hay được sử dụng là phương pháp vật lý và phươngpháp hóa học Ở đây chúng tôi chỉ đề cập đến một số phương pháp tiêu biểu

a) Phương pháp vật lý

- Phương pháp ăn mòn laze:

Đây là một trong các phương pháp từ trên xuống Vật liệu ban đầu là một tấmbạc được đặt trong một dung dịch có chứa chất hoạt hóa bề mặt Một chùm laser dạngxung có buớc sóng 532 nm, độ rộng xung là 10 ns, tần số 10Hz, năng lượng mỗi xung

là 90mJ, đường kính vùng kim loại bị tác dụng từ 1nm - 3nm Dưới tác dụng của chùmlaser xung, liên kết hóa học của vật liệu ban đầu bị phá vỡ thành các mảnh nhỏ Cácmảnh nhỏ này là hỗn hợp của nguyên tử, phân tử và ion ở trạng thái rắn, khí và plasmathoát khỏi vung tương tác, bay hơi nhanh chóng khỏi bề mặt vật liệu và tạo nên vậtliệu nano bạc

- Phương pháp hồ quang điện:

Phương pháp này sử dụng tia hồ quang điện của hai điện cực anot và catot đặtcách nhau khoảng 3 mm nhúng trong dung môi nước tinh khiết Với điện áp đủ lớn(khoảng 150V) để xảy ra hiện tượng phóng điện hồ quang làm anot nóng đến 35000Ctạo AgNPs phân tán vào trong nước Người ta kết hợp khuấy từ nhằm mục đích ngăncản quá tình kết tụ của các hạt keo kim loại và đảm bảo cho hạt ở kích thước nano ổnđịnh

- Phương pháp nổ dây:

Phương pháp này sử dụng nguyên lý làm nóng chảy dây kim loại do năng lượng

nổ từ hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực, sau đó được làm nguội thật nhanh tạo

hạt nano trong dung dịch [1]

- Phương pháp vi nhũ tương: Điều chế AgNPs trong hệ vi nhũ tương nước/dầu

thường gồm hỗn hợp của hai vi nhũ tương là muối của kim loại và tác nhân khử Sự

trao đổi chất phản ứng giữ các mixen sau khi hòa trộn hai nhũ tương sẽ xảy ra khi có

sự va chạm với các giọt nước do chuyển động Brown, lực hấp dẫn Vander Waals vàlực đẩy thẩm thấu cũng như lực đàn hồi giữ các mixen đảo ngược nhau Phản ứng hìnhthành hạt và phát triển hạt xảy ra trong mixen nên kích thước hình dạng của nano phụthuộc vào kích thước của mixen và dạng của chất hoạt động bề mặt

- Phương pháp sol-gel: Phương pháp này gần đây phát triển rất đa dạng, có thểquy tụ vào ba hướng chính: thủy phân muối, thủy phân ancoxit hoặc tạo phức

Các tác nhân sinh học thường là các vi khuẩn Pseudomonas stutzeri,

Lactobacillus, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, các loại nấm Verticillium, penicillium, fusarium semitectum, Aspergillus flavus

Cơ chế của quá trình tổng hợp nano bạc ở vi sinh vật vẫn chưa được tìm hiểutường tận nhưng đa số giả thuyết cho rằng quá trình này liên quan đến hoạt động củaenzyme khử nitrate (nitrate reductase) do vi sinh vật tiết ra Quá trình khử bắt đầu bởi

sự vận chuyển electron từ các chất cho electron đến Ag+ để khử các ion Ag+ tạo thànhcác nguyên tử Ag Các enzyme phụ thuộc NADH như nitrate reductase đóng vai tròchất vận chuyển điện tử Bên cạnh các enzyme này, một số naphthoquinone vàanthraquinone tìm thấy ở nấm Fusarium oxysporum cũng có thể đóng vai trò chấttruyền điện tử trong quá trình khử kim loại bởi tính chất oxi hóa khử đặc trưng củachúng

- Ngoài ra từ các dịch chiết từ các loại thực vật chứa chủ yếu là polyphenol,ankaloid, flavonoid cũng tham gia khử ion Ag+ thành Ag Phương pháp này đơngiản, thân thiện với môi trường có thể tạo ra các hạt nano bạc với kích thước nhỏ Đặcbiệt tạo ra dung dịch keo nano bạc bền, không bị oxi hóa các các dịch chiết vừa đóngvai trò là chất khử, vừa là chất làm ổn định hạt nano bạc [11], [13], 16]

d) Phương pháp điện hóa thông thường

Phương pháp điện hóa thông thường có thể kết hợp giữa hai hiện tượng vật lý là

sự tác dụng của dòng điện và hiện tượng hóa học là phản ứng oxi hóa khử xảy ratrong lòng dung dịch điện môi và trên các điện cực

e) Phương pháp điện hóa điện áp cao

Phương pháp này được thực hiện bằng hai hướng: dòng điện xoay chiều vàdòng điện một chiều Phương pháp này là xu hướng mới của công nghệ điện hóa nóichung và của công nghệ điều chế AgNPs nói riêng

1.2.4 Ứng dụng của nano bạc

Với những tính chất đặc thù của mình, nano bạc đã được ứng dụng rộng rãitrong nhiều lĩnh vực

a) Trong xúc tác

Nano bạc với diện tích bề mặt lớn và năng lượng bề mặt cao rất hữu ích choviệc làm xúc tác Khi được làm xúc tác thì các hạt nano được phủ lên như các chấtmang silica phẳng… chúng có tác dụng giữ cho các hạt nano bám trên chất mang.Đồng thời, có thể làm tăng độ bền, tăng tính chất xúc tác, bảo vệ xúc tác khỏi quánhiệt cũng như kết khối cục bộ giúp kéo dài thời gian hoạt động của xúc tác Ngoài rahoạt tính xúc tác có thể điều khiển bằng kích thước của các hạt nano bạc dùng làm xúctác

Xúc tác nano bạc được ứng dụng trong việc oxi hóa các hợp chất hữu cơ,chuyển hóa ethylene thành ethylene oxit, dùng cho các phản ứng khử các hợp chấtnitro, làm chất phụ gia cải tiến xử lí NO và CO của xúc tác FCC Ngoài ra, xúc tácnano bạc còn dùng làm xúc tác phản ứng khử thuốc nhuộm bằng NaBH4…

Sử dụng Nano bạc làm chất xúc tác mang lại nhiều lợi ích Nano bạc có tínhchọn lọc xúc tác cao, khả năng kháng khuẩn mạnh nên Nano bạc tăng hiệu suất củaquá trình tổng hợp hợp chất tự nhiên cao hơn so với sử dụng xúc tác hóa học Sử dụngxúc tác Nano bạc có thể được thu hồi sau phản ứng xảy ra, tránh thải ra môi trườngchất độc hại Nano bạc đặc biệt thích hợp cho xúc tác công nghiệp vì giá thành tươngđối thấp, chỉ bằng 1/50 vàng hoặc bạch kim và khoảng 1/25 so với paladi Như vậy khi

sử dụng Nano bạc làm xúc tác vừa đem lại hiệu quả kinh tế cao và thân thiện với môitrường

b) Ứng dụng của hạt nano bạc trong xử lý môi trường

Trong công nghệ xử lý môi trường, các vật liệu chứa AgNPs thường được sửdụng để làm sạch môi trường nước, môi trường không khí Các thiết bị làm sạch khôngkhí được gắn các tấm lọc phủ nano Bạc [4] Hạt nano được biết đến với tính năng diệtkhuẩn cao, không độc hại với con người Cho nên trong xử lý nước thải, nước sinhhoạt hoặc xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi giá súc gia cầm trồng trọ,các thiết bị có chứa vật liệu nano bạc đã đáp ứng được yêu cầu diệt khuẩn

Hình 1.9 Ứng dụng của nano bạc trong xử lí nước.

c) Ứng dụng của nano bạc trong ngành dệt may

Hạt nano bạc có khả năng diệt khuẩn từ 98 – 99% Vật liệu sợi bông tự nhiên vàtổng hợp dễ hấp thụ nano bạc giúp tăng khả năng diệt khuẩn, giúp phòng chống bệnh

tật Các chất liệu này ứng dụng trong việc sản xuất vật liệu vải thấm, bỉm mang trẻ emngười lớn bệnh nhân, băng vệ sinh phụ nữ Những loại vải được thêm nano bạc vàoquá trình nhuộm hoặc tẩm ở khâu cuối cùng trước khi tạo thành phẩm đáp ứng đượckhả năng kháng khuẩn cao được ứng dụng làm quần áo phòng chống dịch, quần áophòng mổ, khẩu trang y tế.

Nano bạc ứng dụng trong sản phẩm dệt may được sử dụng có tính sát khuẩncao: quần áo, găng tay dùng trong y tế và các sản phẩm tránh mùi hôi (Hình 1.10)

Hình 1.10 Vải sợi phủ nano bạc.

d) Ứng dụng của nano bạc lĩnh vực y tế [11],[14]

Với tính năng diệt khuẩn, nano bạc đã đang được ứng dụng nhiều trong lĩnhvực này Các loại dược phẩm giúp khử trùng vết thương, vết loét, vết côn trùng cắn,bệnh da liễu, viêm tai mũi họng…Các loại thuốc khử trùng trong phụ khoa như viêm

cổ tử cung, viêm âm đạo, bệnh hoa liễu Các dụng cụ y tế, thiết bị nội soi, phẫu thuậtđược ứng dụng công nghệ nano sẽ đảm bảo an toàn hơn Đặc biệt trong giai đoạn dịchbệnh thì khẩu trang y tế kháng khuẩn, găng tay, đồ bảo hộ, nước sát khuẩn có nano bạcđược ứng dụng rộng rãi hơn

Hình 1.11 Một số dược phẩm chứa nano bạc.

e) Trong những lĩnh vực khác

Nano bạc được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực trong cuộc sống quanh ta

- Trong công nghiệp mỹ phẩm: sữa rửa mặt, lăn khử mùi, kem trang điểm, kemđánh răng, nước súc miệng, dầu gội, sữa tắm có chứa nano bạc giúp tang tính khángkhuẩn

- Trong thực phẩm công nghiệp: ứng dụng nano bạc khử trùng môi trường sảnxuất, khử trùng thực phẩm, lõi màng đóng gói bảo quản thực phẩm

- Trong công nghiệp nhựa và điện tử: Ứng dụng khử trùng tủ lạnh, tủ đông, máygiặt, điều hòa không khí đã sử dụng nano bạc

- Trong nông nghiệp, chăn nuôi: Các loại thuốc trừ sâu bệnh cho cây trồng, cácdung dịch làm sạch môi trường chuồng trại chăn nuôi, chữa bệnh vật nuôi cũng đãứng dụng nano bạc và đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt

Hình 1.12 Một số vật phẩm chứa nano bạc trong cuộc sống.

1.3 Tổng quan về cây lược vàng

1.3.1 Giới thiệu chung

Cây lược vàng, tên khoa học là Callisia fragrans Tên gọi khác như lan vòi, lan

rũ, cây bạch tuộc, địa lan vòi, ria vàng, vàng ria mép, giả khóm,…

Tên khoa học: Callisia fragrans

Giới (regnum): Plantae (Thực vật)

Họ (family): Commelinaceace (Thài Lài)

Chi (genus): Callisia (Spironema)

Loài ( species): Callisia (Spironema) fragrans (Lindl.) Wood

Hình 1.13 Cây lược vàng.

1.3.2 Nguồn gốc xuất xứ

Cây Lược vàng có xuất xứ từ Trung và Nam Mỹ, do nhà khoa học Mỹ R.EWoodson xác định năm 1942 Cây được trồng làm cảnh ở Nga từ hơn 100 năm trước.Tại Nga, cây có tên thông dụng là “ Dôlôtôius” có nghĩa là “ sợi râu vàng” Năm 2007Lược vàng di thực từ Nga vào Việt Nam dưới hình thức cây cảnh, lúc đầu ở ThanhHóa Hiện nay cây Lược vàng đã nhanh chóng lan ra khắp các tỉnh khác trong cả nướcvới nhiều tên gọi khác nhau như “Lan vòi”, “Địa lan vòi”, “ cây bạch tuột” ,“ Giảkhóm”

1.3.3 Đặc điểm hình thái

Cây lược vàng là loài cây thân thảo đa niên, tích trữ nhiều nước Cây ưu ẩm,không chịu được ngập úng, rất dễ trồng

Thân: thân đứng cao từ 15-40cm, có thân bò ngang trên mặt đất chia thành

nhiều đốt, phân nhánh từ thân ở gốc Đốt ở phía thân dài từ 1-2 cm, ở nhánh có thể dàitới 10 cm

Lá: lá đơn, mọc so le, tập trung ở ngọn thân, rải rác ở phía dưới, dạng mác

thuôn, dài 18 – 25 cm, rộng 3,5 – 4 cm, cuống lá có gân rõ, ôm thân, có lông mịn vàthường có sọc tia Bề mặt lá nhẵn, mặt trên xanh đậm hơn mặt dưới và mọng nước

Cụm hoa: Hoa mọc thành cụm 2 -3 hoa dạng xim trên phát hoa hình chùy dài

tới 60 cm, mỗi xim được ôm bởi các lá bắc dạng răng cưa (3 răng) dài 10 – 15 cm Ládài trong suốt, màu trắng, khô xác, dạng mác, dài 5 -6 mm Cánh hoa bóng, trong suốt,màu trắng, móng có dạng trứng hẹp Cây thường ra hoa vào mùa xuân

Hình 1.14 Thân - đốt - lá - hoa lược vàng.

1.3.4 Điều kiện sinh thái và cách trồng

Cây Lược vàng là loại cây rất dễ trồng, có thể bẻ các chồi của cây hoặc cắt khúcthân cây dài từ 6-7 cm, sau đó cắm xuống đất hoặc trong nước chờ cho các khúc thânđâm rễ thì có thể đem trồng Cây Lược vàng sống tốt trong môi trường đất ẩm (nhưngkhông được quá ẩm vì sẽ bị úng) Cây cần có ánh nắng để phát triển nhưng nếu nắngquá gay gắt cây phơi nắng cả ngày sẽ bị héo và chết nhất là vào tháng 5-6 âm lịch Khitrồng cây Lược vàng làm thuốc nên trồng riêng một nơi tránh trồng chung với nhữngcây khác (vì rễ cây của các loại khác nhau đan vào nhau làm nhiễm các chất trong quátrình hấp phụ, hấp thụ vào cây) Ta cũng không nên bón phân hóa học vào cây vì sẽlàm cây bị nhiễm các chất hóa học không mong muốn, mà chỉ nên bón phân chuồng,

phân xanh…[3],[5],[6].

1.3.5 Thành phần hóa học

Theo một số tài liệu, các nhà khoa học Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên,Viện hàn lâm khoa học nước cộng hòa Uzbekistan ở Tashkent, cũng như Viện dượcliệu Việt Nam đã nghiên cứu, cây Lược vàng có thành phần hóa học như sau:

- Lipid gồm các nhóm glycolipid và phospholipid trung hòa:

triacylglyceride, sulfolipid, digalactosyglycerides,…

- Các thành phần của axit béo: paraffinic, olefinic

- Axit hữu cơ

- Các sắc tố caroten, chlorophyl

- Phytosterol

- Đường tự do, polisaccharic

- Các vitamin: vitamin PP, vitamin B2, các nguyên tố vi lượng: Fe, Cr, Ni,Cu,…

- Các flavonoid: quercetin, kaempferol

1.3.6 Công dụng-một số bài thuốc dân gian từ lá cây lược vàng

Việc sử dụng cây Lược vàng làm thuốc chỉ mới được công bố ở Nga, theo bàiviết của tác giả Vladimir – Ogarkov đăng trên tạp chí sức khỏe và đời sống Tại Nga,cây Lược vàng được trồng trên 100 năm và được coi là bác sỹ của gia đình Cây Lượcvàng được dùng để chữa bệnh đường dạ dày, ruột, túi mật, lá lách và cả bệnh hen phếquản, bệnh phổi, dị ứng và ung thư… Các chế phẩm thuốc từ Lược vàng cũng có hiệuquả làm ngừng đau nhức, trừ được ngứa, làm liền sẹo vết thương, bỏng, chấn thương

và gãy xương Ngoài ra còn chữa bệnh ngoài da, liken, vết loét và khối u mới sinh.Các chế phẩm từ Lược vàng cũng có công dụng cải thiện sự nghiện rượu và thuốc lá

Ở Việt Nam, có ít tài liệu nghiên cứu và chưa có nghiên cứu chuyên sâu về cây Lượcvàng, người dân lại sử dụng nó theo kinh nghiệm dân gian và truyền miệng Theo dângian truyền miệng, Lược vàng có thể chữa trị các bệnh như: viêm răng, lợi, niêm mạcmiệng, viêm họng Rượu ngâm thân Lược vàng chữa các bệnh khối u nội tạng, điều trịsau phẫu thuật, bệnh dạ dày, vôi hóa cột sống, đường tiết niệu, tim mạch,…Gần đây đã

có nhiều tác giả nghiên cứu về cây lược vàng, giúp chúng ta có thể thấy được nhữnghiệu quả mà cây đem lại trong phòng và chữa bệnh.

Trên Tạp chí dược liệu đã công bố về cây lược vàng như sau:

- Lá và thân bò lược vàng đều là những dược liệu khá an toàn, liều dùng cókhoảng cách xa so với liều độc Tuy nhiên, không nên sử dụng lâu ngày, không sửdụng ở liều cao do có độc tính với gan, thận trên động vật thực nghiệm

- Lược vàng có 3 tác dụng khá nổi trội:

+ Tác dụng kháng khuẩn (với những chủng vi khuẩn gây bệnh đường hô hấp)+ Tác dụng tăng cường miễn dịch

Sau đây là một số bài thuốc dân gian từ cây lược vàng

+ Hỗ trợ chữa xơ gan, ung thư gan: 3 lá lược vàng tươi + 5 lá màng màng,

rửa – cắt – xay nhỏ để lấy phần nước cốt ngâm cùng với 200ml rượu trắng trongkhoảng 30 ngày Sau đó, mỗi ngày người bệnh có thể uống từ 10 – 15ml

+ Chữa bệnh gút: lá lược vàng rửa sạch thái nhỏ đem phơi khô Mỗi ngày

dùng 1 nắm lá vừa đủ để đun nước uống thay trà

+ Chữa ho, viêm họng: 3 – 5 lá lược vàng tươi đã rửa sạch, xay nhuyễn lấy

phần nước cốt Người bệnh dùng phần nước cốt này 2 lần/ngày vào buổi sáng và buổitối

+ Chữa viêm loét dạ dày: lá lược vàng rửa xay nhuyễn lấy phần nước cốt.

Trộn phần nước cốt với mật gấu tỉ lệ 5:1 cho hỗn hợp thật đều Sử dụng hỗn hợp này 2lần/ngày, uống sau ăn

+ Hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường: người bệnh sử dụng lá lược vàng tươi, ép

lấy nước hoặc nhai cả lá; mỗi ngày 1 lần

+ Chữa bệnh vảy nến, viêm da cơ địa:

Bài thuốc 1: sử dụng khoảng 5 – 6 lá lược vàng sau đó đun sôi cùng 2 bát nước

to, đun tới khi lượng nước còn ½ thì ngưng, chắt nước cốt chia đều 2 lần uống/ngày

Bài thuốc 2: dùng 4 – 6 lá lược vàng tươi đem giã nát, vắt lấy nước cốt uống.Đồng thời lấy phần bã nhẹ nhàng đắp trực tiếp lên cùng da bị vảy nến.

+ Hỗ trợ trị men gan cao, gan nhiễm mỡ, viêm gan virus: 2 lá lược vàng

tươi + 2 lá mồng tơi xanh rửa sạch với nước muối loãng, đem xay nhuyễn chắt lấynước Uống vào buổi tối trước khi đi ngủ trong thời gian dài

+ Chữa bị côn trùng cắn: 1 lá lược vàng nhai nuốt nước, lấy bã chà sát vào

chỗ sưng tấy nhiều lần

+ Các bài thuốc cầm máu, trị lành vết thương: lấy vài lá đã rửa sạch, vò nát,

sau đó đắp lên chỗ vết thương ngoài da

Ngoài ra người ta còn ngâm thân cây lược vàng để xoa bóp chữa viêm nhiễm,khớp xương, giảm bong gân…

Hình 1.15 Một số chế phẩm từ cây lược vàng.

1.4 Khái quát vi khuẩn [2]

1.4.1 Khái niệm chung về vi khuẩn

Vi khuẩn là những sinh vật đơn bào, có cấu trúc tế bào đơn giản không có nhân(Prokaryote – sinh vật nhân sơ) Vi khuẩn hiện diện ở khắp mọi nơi trong đất, nước,không khí, kể cả những nơi có điều kiện sống khắc nghiệt như trên miệng núi lửa haytrên băng tuyết.v.v Có rất nhiều chủng vi khuẩn, và mỗi chủng vi khuẩn đều có sựkhác nhau về đặc tính và hình thái

Vi khuẩn có nhiều hình dáng: vi khuẩn có nhiều hình dáng khác nhau và được

gọi với tên gọi theo hình dạng của chúng như trực khuẩn (bacillus), hình cầu, xoắn khuẩn (spirillum), hình que, cầu khuẩn (coccus)… hình dáng vi khuẩn là một đặc điểm

quan trọng để nhận dạng các chi được đặt tên theo hình dạng

Vi khuẩn có ích hoặc có hại cho môi trường, thực vật và động vật bao gồm cảcon người Một số tác nhân gây bệnh như bệnh uốn ván (tetanus), sốt thương hàn(typhoid fover), giang mai (syphilis), tả (cholera), lao (tuberculosis)…

1.4.2 Sơ lược về vi khuẩn Escherichia coli (E coli)

a) Giới thiệu chung về E coli

Phân loại khoa học

Ngành: Proteobacteria

Lớp: Gamma Proteobacteria

Bộ : Enterobacteriales

E coli hay còn gọi là vi khuẩn đại tràng, là một trong những loài vi khuẩn chính

ký sinh trong đường ruột của người và động vật máu nóng Chúng được phát hiện đầutiên vào năm 1885 do Escherich phát hiện, thuộc họ vi khuẩn Enterobacteriaceae.Chúng là các trực khuẩn Gram âm Kích thước trung bình (2-3 µm) x 0.5 µm Trongnhững điều kiện không thích hợp vi khuẩn có thể dài như sợi chỉ Một số dòng có lôngbám

c) Tính chất nuôi cấy E coli

E coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường Một số có

thể phát triển trên môi trường rất nghèo dinh dưỡng Hiếu kị khí tùy ý Có thể pháttriển ở nhiệt độ từ 5 - 40oC Nhiệt độ thích hợp xung quanh 37oC pH=7,4

Trong điều kiện thích hợp E coli phát triển rất nhanh, thời gian thế hệ chỉ khoảng

20 đến 30 phút Cấy vào môi trường lỏng sau 3 đến 4 giờ đã làm đục nhẹ môi trường,sau 24 giờ đục đều

d) Khả năng gây bệnh của E coli

E coli là thành viên thuộc nhóm vi hệ bình thường của đường tiêu hóa, chiếm tỉ

lệ cao nhất trong số các vi khuẩn hiếu khí (khoảng 80%) Tuy nhiên, E coli cũng làmột vi khuẩn gây bệnh nghiêm trọng, nó đứng đầu trong các vi khuẩn gây tiêu chảy,viêm đường tiết niệu, viêm đường mật, đứng hàng đầu trong các căn nguyên gây

nhiễm khuẩn huyết E coli còn gặp trong nhiễm trùng ngoại khoa, nhiễm trùng trong

bỏng Theo báo cáo của chương trình quốc gia giám sát tính kháng thuốc của các vi

khuẩn gây bệnh thường gặp (1988-1994) thì E coli đứng thứ hai (sau S.aureus) về tỉ lệ

phân lập được (tính chung tất cả các loại bệnh phẩm) ở nước ta

e) Triệu chứng nhiễm khuẩn và cách phòng ngừa E coli

Thời gian ủ bệnh trung bình là 3 - 4 ngày Người bệnh sẽ đào thải mầm bệnhqua phân là chủ yếu Đối với những bệnh nhân có sức đề kháng cao, hệ miễn dịch tốt

sẽ tự động khỏi bệnh trong vòng 5 - 10 ngày mà không cần đến thuốc Một số triệu

chứng thường thấy nếu bạn chẳng may mắc phải bệnh tiêu chảy do E.coli như sốt; đau

bụng âm ỉ kèm theo đó là tiêu chảy; tiêu chảy đột ngột thỉnh thoảng xuất hiện máutrong phân Tuy nhiên trường hợp nặng bệnh nhân nôn nhiều giờ và nhiều lần trongngày; da nhợt nhạt, thiếu máu, xuất hiện những vết bầm mặc dù trước đó không có bất

kỳ va chạm nào ,có thể sốt cao, người mỏi mệt, chân tay co quắp đổ mồ hôi Ngoài ra,

đối với loại vi khuẩn E coli type O157: H7 có thể gây suy thận, ảnh hưởng đến tính

mạng Đặc biệt là phụ nữ mang thai hoặc những người có hệ miễn dịch suy yếu cầnchú ý

E.coli gây tiêu chảy thường theo phân ra ngoài do đó dễ gây thành dịch Do đó

cần phải nấu chín kỹ thức ăn và kiểm tra nghiêm ngặt quy trình chế biến thực phẩm

1.4.3 Sơ lược về vi khuẩn Staphylococcus aureus (S aureus)

a) Giới thiệu chung về S aureus

Phân loại khoa học