Vật liệu nano |
Vietsciences- Dạ Trạch 12/12/2005 |
|
Loại sản
phẩm |
Số lượng |
Thị trường |
Phần trăm |
Hạt nano |
160 |
Y/dược |
30 |
Ống nano |
55 |
Hóa chất và
vật liệu cao
cấp |
29 |
Vật liệu xốp
nano |
22 |
CN thông
tin, viễn
thông |
21 |
Lồng nano |
21 |
Năng lượng |
10 |
Chấm lượng
tử |
19 |
Tự động hóa |
5 |
Vật liệu cấu
trúc nano |
16 |
Hàng không
vũ trụ |
2 |
Sợi nano |
9 |
Dệt |
2 |
Hạt chứa hạt
nano
(capsule) |
8 |
Nông nghiệp |
1 |
Dây nano |
6 |
Như trên đã nói, vật liệu nano chỉ có tính chất thú vị khi kích thước của nó so sánh được với các độ dài tới hạn của tính chất và đối tượng ta nghiên cứu. Vật liệu nano có khả năng ứng dụng trong sinh học vì kích thước của nano so sánh được với kích thước của tế bào (10-100 nm), virus (20-450 nm), protein (5-50 nm), gen (2 nm rộng và 10-100 nm chiều dài). Với kích thước nhỏ bé, cộng với việc “ngụy trang” giống như các thực thể sinh học khác và có thể thâm nhập vào các tế bào hoặc virus. Ứng dụng của vật liệu từ nano trong sinh học thì có rất nhiều [5], bài này chỉ đề cập đến những ứng dụng đang được nghiên cứu sôi nổi và có triển vọng phát triển đó là phân tách tế bào (magnetic cell separation), dẫn truyền thuốc (drug delivery), thân nhiệt cao cục bộ (hyperthermia), tăng độ sắc nét hình ảnh trong cộng hưởng từ hạt nhân (MRI contrast enhancement). Vật liệu nano dùng trong các trường hợp này là các hạt nano.
Trong sinh dược học,
đôi khi người ta cần
phải phân tách một
loại tế bào đặc biệt
nào đó ra khỏi các
tế bào khác. Hạt từ
nano có tính tương
hợp sinh học
(biocompatible) [6]
được dùng để làm
điều đó. Quá trình
này gồm hai giai
đoạn: dán nhãn cho
tế bào (labelling)
bằng các hạt nano
từ; và phân tách các
tế bào được dán nhãn
bằng các dụng cụ
phân tách. Các hạt
nano từ được phủ bởi
một loại hóa chất,
thường được dùng là
chất hoạt hóa bề mặt
(surfactant) để làm
tăng độ tương hợp
sinh học và làm tăng
khả năng ổn định
trong dung dịch của
hạt nano. Cơ chế dán
nhãn tế bào giống
như cơ chế mà các
kháng thể nhận ra
các kháng nguyên
trong cơ thể. Ví dụ
nếu ta phủ một lớp
hóa chất miễn dịch
đặc hiệu bên ngoài
hạt nano thì chúng
có thể bám vào các
tế bào máu, các tế
bào ung thư, vi
khuẩn hoặc các thể
golgi. Để phân tách
các tế bào được đánh
dấu, người ta dùng
một dụng cụ tạo ra
gradient từ trường
bằng cách đặt một
thanh nam châm chẳng
hạn để hút các hạt
nano từ đang liên
kết với các tế bào
và bằng cách đó, các
tế bào được tách
khỏi các tế bào khác
không được đánh dấu.
1. The Nanotech
Report 2004
Investment Overview
and Market Research
for Nanotechnology
(3rd edition) Lux
Research Inc., New
York (2004).
2. Nanoscience and
nanotechnologies:
opportunities and
uncertainties, The
Royal Society & The
Royal Academy of
Engineering, London
(2004).
3. Murday, J. S.,
AMPTIAC Newsletter 6
(1), 5 (2002).
4. Pitkethly, M. J.,
"Nanomaterials – the
driving force."
Nanotoday 7(12): 20
(2004).
5. Pankhurst, Q.A.,
J. Connolly, S.K.
Jones, and J.
Dobson,
“Applications of
magnetic
nanoparticles in
biomedicine.” J.
Phys. D: Appl.
Phys., 36: R167
(2004).
6.
http://datrach.blogspot.com/2005/02/vt-liu-t-nano-trong-sinh-hc.html.
© http://vietsciences.free.fr và http://vietsciences.n
et Dạ Trạch