Loading

Like H2VN trên Facebook

Tác giả Chủ đề: Kiến thức về công nghệ nano  (Đọc 139451 lần)

0 Thành viên và 6 Khách đang xem chủ đề.

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #210 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:40:29 PM »
MÀNG NANO (NANOMEMBRNES)[/center]

1. Khái niệm
Màng nano là một loại vật liệu nano có cấu trúc 2D (tức có 1 chiều là ở kích thước nano) với bề dày khoảng dưới 100nm và có tỉ lệ bề mặt màng là 1cm2 hoặc hơn. Do màng nano điển hình có thể nhỏ hơn 5nm - xấp xỉ 15 lớp nguyên tử, và trong một vài trường hợp, có thể chỉ 0.3nm - tương đương 1 lớp nguyên tử; nên bề dày của màng nano khá gần với giới hạn cơ bản của chất rắn. Vì thế, màng nano được xếp vào nhóm vật liệu nano có cấu trúc 2D. Với cấu trúc 2D, tức bề dày không đáng kể so với bề rộng, màng nano có thể lơ lửng trong không khí và trong chân không.
Một số tên thường gọi của màng nano: nanomembranes, nanofilms, utra-thin films, atomic membranes, monolayer membranes, nanocoatings, free-standing films, free-floating films, …


2. Phân loại
Màng nano được chia ra làm 2 nhóm chính: màng vô cơ và màng hữu cơ. Có sự phân chia như thế này là do: màng nano vô cơ thường có độ bền và khả năng chịu điều kiện khắc nghiệt hơn so với các loại màng hữu cơ, chẳng hạn trong môi trường nhiệt độ cao, áp lực cao hay ăn mòn cao… Hơn nữa, màng vô cơ thì có cấu trúc đơn giản hơn nhiều. Hay nói cách khác, màng nano hữu cơ khá nhạy với môi trường, dễ bị phá hủy ở nhiệt độ cao, hóa chất và độ bền về cơ tính cũng khá thấp. Đồng thời cấu trúc của màng hữu cơ lại khá phức tạp, gồm một số lượng vật chất gần như vô hạn và khả năng cho việc chức năng hóa là vô tận, các hình thức của sự sống nguồn gốc hữu cơ và những chức năng của nó là ví dụ điển hình…
Từ đó, việc kết hợp 2 nhóm này với nhau để hình thành vô tận các loại màng nano composit mới là một triển vọng đầy hứa hẹn. Và việc tận dụng các quá trình tìm thấy trong cấu trúc sinh học để từ đó tạo nên các cấu trúc phỏng sinh học bằng việc chức năng hóa bằng công nghệ nano cũng là một điều có thể trong tương lai.
2.1. MÀNG VÔ CƠ
Mặc dù màng nano vô cơ có cấu trúc đơn giản hơn rất nhiều so với màng hữu cơ, nhưng nó lại mới xuất hiện gần đây, sau ít nhất một thế kỷ kể từ khi màng nano hữu cơ nhân tạo ra đời. Dĩ nhiên, màng nano sinh học, tức màng hữu cơ tự nhiên thì đã ra đời từ rất lâu, hình thành nên sự sống hiện nay.
Màng vô cơ có nhiều loại, đơn giản nhất là các màng nano chứa nguyên tố tinh khiết, có thể chia làm 3 nhóm phụ: thứ nhất là màng nano kim loại; thứ hai là màng nano trên nền carbon, mà quan trọng là kim cương và các chất như kim cương (diamondoid); thứ 3 là các nguyên tố bán dẫn, trong đó tiêu biểu là silicon (chiếm 90% trong các hệ thống cơ-quang-điện).
Ngoài ra còn có màng nano vô cơ của các hợp chất oxide, nitride, carbide, glass, ceramic... Trong các oxide, silicon oxide lại là được dùng nhiều nhất trong các hệ thống cơ-quang-điện.
2.1.1. Màng nano kim loại
Màng nano kim loại được xem là loại màng đơn giản nhất, vì nó chỉ chứa một loại kim loại. Những kim loại thường dùng, gồm có chromium, nikel, alumium, platinum, palladium, vàng, bạc…Ngoài ra đôi lúc còn có titanium, tungsten, đồng, chì, thiếc… Đặc điểm thông thường của những kim loại này là cơ tính của chúng thường có thể tốt hay không tốt. Hầu hết, chúng thường dùng trong lĩnh vực quang-điện, một vài trong số chúng còn được dùng làm xúc tác. Về tính trơ, thì chúng khá tốt.
Lịch sử của màng nano kim loại bắt nguồn từ màng nano vàng với kích thước 80nm được chế tạo đầu tiên vào năm 1931 bởi Winch bằng phương pháp Sputter. Đến năm 1950, một kỹ thuật khác được phát minh là phương pháp bay hơi ngưng tụ tạo màng kim loại trên lớp nền bởi Capenter và Curico. Và sau này, một kỹ thuật tiên tiến hơn là phương pháp bay hơi trong buồng chân không siêu cao (Utra High Vaccum Chamber) bởi Aristov (1998), Glozer (2004)… Hiện nay, còn có thêm phương pháp chế tạo màng nano bằng hệ thống micro cho kết quả tốt hơn, được phát minh bởi Striemer và Fauchet vào năm 2006.
Màng nano kim loại chế tạo hiện nay thường có cơ tính yếu, dễ gãy, giòn. Nhưng tính dẫn điện màng nano thì khá tốt như khối kim loại kích thước ban đầu.
2.1.2. Màng nano composit-kim loại
Màng nano composit-kim loại là màng có thành phần gồm một hay nhiều loai kim loại cùng các thành phần bổ sung khác nhau như các oxide, slicon,… và có thể được tạo nên từ các cấu trúc khác nhau như đơn tinh thể, đa tinh thể, dạng hạt hay là các sợi tinh thể đan xen nhau,… Cấu trúc màng có thể giống hay khác, nhưng các thành phần trong đó thì luôn đồng nhất ở kích thước phân tử hay nguyên tử, và ít nhất có kích thước nhỏ hơn bề dày màng nano. Những màng composit này thường có độ bề và cơ tính khá cao, dẫn điện cũng khá tốt. Tính chất quang học thì độ truyền quang phụ thuộc vào độ dày: 6-7nm thì truyền qua khoảng 70%, nhưng khi độ dày khoảng 20nm thì phản chiếu gần như là gương. Lợi dụng đặc điểm này mà có thể điều chỉnh theo mong muốn khi ứng dụng.


2.1.3. Màng nano nền carbon
Những màng carbon vô định hình, graphene, dạng diamondoid… thì có cấu trúc khá bền, nhẹ, gần như trơ và có độ truyền quang điện cao nên hiện nay thường dùng làm các lớp phủ bảo vệ, và các ứng dụng trong vi mạch, điện tử.
2.1.4. Màng nano nguyên tố bán dẫn
Màng nano loại này có thành phần thường là các nguyên tố bán dẫn như silic hay các hợp chất bán dẫn như galium nitride, silicon carbide… hoặc là kết hợp của các chất bán dẫn… Trong đó, màng bán dẫn nền silicon là được ứng dụng khá nhiều. Với cơ tính khá tốt, màng nền silicon là nền tảng cho sự ra đời của các sensor, các diode, hay các transitor cho công nghệ bán dẫn.
2.1.5. Màng nano oxide, nitride, carbide
Trong nhóm màng này, silicon oxide là nguyên liệu thường dùng nhất. Ngoài ra còn có các nguyên liệu khác như TiO2, Ta2O3, Y2O3, La2O3, HfO2, ZrO2… Đáng chú ý, chúng là các chất bán dẫn có cơ tính tốt, có tính lưỡng cực và bandgap rộng. Trong đó, silicon oxide có cơ tính yếu nhất do nó khá giòn, nhưng nó lại là nguyên liệu nổi tiếng và được ứng dụng nhiều nhất trong công nghệ vi điện tử. Nhưng nhìn chung, đa số màng oxide, thường là hợp chất oxide vô cơ đơn giản thương giòn và dễ vỡ, nên khó có thể chịu được lực cơ học lớn…
2.1.6. Màng nano glass, ceramic
Màng nano glass, ceramic thường được dùng như vật liệu xốp, nên có thể ứng dụng như là rây phân tử cho các quá trình tách pha, lọc acid hay kiềm... Sodium borosilicate glass thương dùng làm nguyên liệu cho màng xốp nano có bề dày khoảng 100nm, và đường kính lỗ xốp thường được điều chỉnh từ 1nm đến 120nm.
2.2. MÀNG HỮU CƠ
Màng hữu cơ thường là các màng nano đại phân tử và composite của nó. Nhóm này khá đa dạng về cấu trúc cũng như tính chất lý, hóa, sinh. Nhưng chúng đều có chung một số tính chất vật lý như: nhạy với độ ẩm, nhiệt độ, dung môi. Phương pháp sử dụng hiện nay cho dạng màng này là phương pháp Layer-By-Layer (LBL).

II. TÍNH CHẤT MÀNG NANO
Nếu như ở màng thông thường, chỉ một số ít nguyên tử nằm trên bề mặt, còn lại nằm sâu bên trong, bị các lớp ngoài che chắn thì trong vật liệu màng nano, hầu hết các nguyên tử bị phơi ra bề mặt hoặc bị che chắn không đáng kể. Do vậy, ở màng có bề dày kích thước nano, mỗi nguyên tử được tự do thể hiện toàn bộ tính chất của mình trong tương tác với môi trường xung quanh theo hướng bề mặt màng nano, làm xuất hiện nhiều đặc tính nổi trội theo chiều này như: quang, điện, từ, cơ…. Và những tính chất này bị ảnh hưởng bởi ba hiệu ứng sau:
   Hiệu ứng lượng tử: đối với các vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên tử (1m có khoảng 1012 nguyên tử), các hiệu ứng lượng tử được trung hòa cho các nguyên tử. Vì thế có thể bỏ qua những khác biệt ngẫu nhiên của từng nguyên tử mà chỉ xét giá trị trung bình của chúng. Nhưng, đối với cấu trúc màng nano, do kích thước bề dày rất rất nhỏ, hệ có ít nguyên tử nên tính chất lượng tử của màng nano thể hiện rõ hơn và không thể bỏ qua. Hiện tượng lượng tử gây bởi màng nano còn có tên là “quantum well” hay còn gọi là hố lượng tử - là tập hợp các hạt lượng tử (quantum dot). Hiện tượng này gây ra các thay đổi trong tính chất quang (xuất hiệu ứng plasmon và plasmon bề mặt, độ hấp thu ánh sáng, truyền qua hay phản ánh sáng…), cũng như tính chất điện (bán dẫn, dẫn điện…) của màng nano. Ví dụ, màng bong bóng xà phòng thể hiện ánh sáng sặc sỡ dưới ánh sáng nhờ bề dày rất nhỏ, trong khi khối nước xà phòng không thể có…
   Hiệu ứng bề mặt: ở vật liệu nano, số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Mà các nguyên tử trên bề mặt thường có tính chất khác biệt so với các nguyên tử bên trong. Nên các hiệu ứng liên quan đến bề mặt như: khả năng hấp phụ, độ hoạt động bề mặt… của vật liệu màng nano sẽ lớn hơn so với màng thông thường. Điều này mở ra những ứng dụng kỳ diệu trong lĩnh vực xúc tác và nhiều lĩnh vực khác mà các nhà khoa học đang quan tâm nghiên cứu.
   Hiệu ứng kích thước: các vật liệu màng truyền thống thường đặc trưng bởi một số đại lượng vật lý, hóa học không đổi như: độ dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy, cơ tính, độ bền… Tuy nhiên, các đại lượng này thường có giới hạn về kích thước. Khi bề dày của màng đủ nhỏ hơn kích thước này, tức có thể so sánh được với kích thước tới hạn của các tính chất của vật liệu, thì tính chất của màng sẽ bị thay đổi hoàn toàn so với tính chất vật liệu khối. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng kích thước. Lúc này các tính chất của vật liệu sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử.


Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Cộng đồng Hóa học H2VN

Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #210 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:40:29 PM »

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #211 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:42:34 PM »
MÀNG NANO (NANOMEMBRNES)

III. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VÀ KỸ THUẬT GIA CÔNG MÀNG NANO
1. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO
1.1. PHƯƠNG PHÁP BAY BỐC NHIỆT CHÂN KHÔNG
Phương pháp bay bốc nhiệt (Thermal evaporation), còn gọi là phương pháp bay bốc nhiệt trong chân không, là kỹ thuật tạo màng nano bằng cách bay hơi các vật liệu cần tạo trong môi trường chân không cao và ngưng tụ trên đế (được đốt nóng hoặc không đốt nóng).
   Nguyên lý của phương pháp:
Bộ phận chính của các thiết bị bay bốc nhiệt là một buồng chân không được hút chân không cao (cỡ 10-5 - 10-6 Torr) nhờ các bơm chân không (bơm khuếch tán hoặc bơm phân tử...). Người ta dùng một thuyền điện trở (thường làm bằng các vật liệu chịu nhiệt và ít tương tác với vật liệu, ví dụ như vonphram, tantan, platinum...) đốt nóng chảy các vật liệu nguồn, và sau đó tiếp tục đốt sao cho vật liệu bay hơi.
Vật liệu bay hơi sẽ ngưng đọng lên các đế được gắn vào giá phía trên. Đôi khi đế còn được đốt nóng (tùy theo mục đích tạo màng tinh thể hay vô định hình...) để điều khiển các quá trình lắng đọng của vật liệu trên màng. Chiều dày của màng thường được xác định trực tiếp trong quá trình chế tạo bằng biến tử thạch anh. Khi màng bay hơi sẽ bám lên biến tử đặt cạnh đế, biến thiên tần số dao động của biến tử sẽ tỉ lệ với chiều dày của màng bám vào biến tử.
   Ưu nhược điểm của phương pháp:
Phương pháp bay bốc nhiệt có ưu điểm là đơn giản, và dễ tạo màng hợp chất vì khi làm bay hơi vật liệu thì toàn thể hợp chất hoặc hợp kim sẽ bị bay hơi do đó màng tạo ra có hợp thức khá gần với thành phần của vật liệu nguồn (đặc biệt là các hợp kim).
Nhược điểm quan trọng là không thể tạo các màng quá mỏng, khả năng khống chế chiều dày của phương pháp này rất kém do tốc độ bay bốc khó điều khiển. Đồng thời, việc chế tạo các màng đa lớp là rất khó khăn với phương pháp này.
Gần đây người ta cải tiến phương pháp này như sử dụng chùm điện tử để bay bốc, cải tiến tường bao quanh nguồn đốt (phương pháp tường nóng)... Tuy nhiên tỉ lệ sử dụng phương pháp bay bốc nhiệt trong kỹ thuật màng mỏng đang ngày càng ít.
1.2. PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ CATHODE
Phún xạ (Sputtering) hay Phún xạ cathode (Cathode Sputtering) là kỹ thuật chế tạo màng mỏng dựa trên nguyên lý truyền động năng bằng cách dùng các ion khí hiếm như Ar, Xe, He…được tăng tốc dưới điện trường, nhằm bắn phá bề mặt vật liệu từ bia vật liệu, truyền động năng cho các nguyên tử này bay về phía đế và lắng đọng trên đế. Phương pháp phún xạ cathode được xem là phương pháp thường dùng nhất để chế tạo màng nano.
   Nguyên lý quá trình phún xạ
Phương pháp này dựa trên quá trình truyền động năng. Vật liệu nguồn được tạo thành dạng các tấm bia (target) và được đặt tại điện cực (thường là cathode), trong buồng được hút chân không cao và nạp khí hiếm với áp suất thấp (cỡ 10−2 mbar). Dưới tác dụng của điện trường, các nguyên tử khí hiếm bị ion hóa, tăng tốc và chuyển động về phía bia với tốc độ lớn và bắn phá bề mặt bia, truyền động năng cho các nguyên tử vật liệu tại bề mặt bia. Các nguyên tử được truyền động năng sẽ bay về phía đế và lắng đọng trên đế. Các nguyên tử này được gọi là các nguyên tử bị phún xạ. Như vậy, cơ chế của quá trình phún xạ là va chạm và trao đổi xung lượng. Thông thường, các nguyên tử bị phún xạ khi đến đế mẫu có năng lượng còn khoảng 1-2eV, năng lượng này đủ lớn để các nguyên tử lăng đọng sẽ tự động sắp xếp và bám vào đế mẫu chắc hơn so với phương pháp bay bốc nhiệt. Bề dày của lớp màng phụ thuộc vào thời gian phún xạ.
   Các kỹ thuật phún xạ:
1.2.1. Kỹ thuật phún xạ phóng điện phát sáng:
Kỹ thuật này có 3 loại:
a. Phún xạ phóng điện phát sáng một chiều (DC discharge sputtering)
Là kỹ thuật phún xạ sử dụng hiệu điện thế một chiều để gia tốc cho các ion khí hiếm. Bia vật liệu được đặt trên điện cực âm (cathode) trong chuông chân không được hút chân không cao, sau đó nạp đầy bởi khí hiếm (thường là Argon) với áp suất thấp (cỡ 10−2 mbar). Người ta sử dụng một hiệu điện thế một chiều cao thế đặt giữa bia (điện cực âm) và đế mẫu (điện cực dương). Quá trình này là quá trình phóng điện có kèm theo phát sáng plasmon (sự phát quang do ion hóa). Vì dòng điện là dòng điện một chiều nên các điện cực phải dẫn điện để duy trì dòng điện, do đó kỹ thuật này thường chỉ dùng cho các bia dẫn điện (bia kim loại, hợp kim...).
b. Phún xạ phóng điện phát sáng xoay chiều (RF discharge sputtering)
Là kỹ thuật sử dụng hiệu điện thế xoay chiều để gia tốc cho ion khí hiếm. Nó vẫn có cấu tạo chung của các hệ phún xạ, tuy nhiên máy phát là một máy phát cao tần sử dụng dòng điện tần số sóng vô tuyến (thường là 13,56 MHz). Vì dòng điện là xoay chiều, nên nó có thể sử dụng cho các bia vật liệu không dẫn điện. Máy phát cao tần sẽ tạo ra các hiệu điện thế xoay chiều dạng xung vuông. Vì hệ sử dụng dòng điện xoay chiều nên phải đi qua một bộ phối hợp trở kháng và hệ tụ điện có tác dụng tăng công suất phóng điện và bảo vệ máy phát. Quá trình phún xạ có hơi khác so với phún xạ một chiều ở chỗ bia vừa bị bắn phá bởi các ion có năng lượng cao ở nửa chu kỳ âm của hiệu điện thế và bị bắn phá bởi các electron ở nửa chu kỳ dương.
c. Phún xạ magnetron
Là kỹ thuật phún xạ (sử dụng cả với xoay chiều và một chiều) cải tiến từ các hệ phún xạ thông dụng bằng cách đặt bên dưới bia các nam châm. Từ trường của nam châm có tác dụng bẫy các điện tử vào trong vùng gần bia. Nhờ đó làm tăng hiệu ứng ion hóa, do làm tăng tần số va chạm giữa các điện tử với các nguyên tử khí ở gần bề mặt bia. Do đó, làm tăng tốc độ lắng đọng đồng thời giảm sự bắn phá của điện tử và ion trên bề mặt màng, giảm nhiệt độ đế và có thể tạo ra sự phóng điện ở áp suất thấp hơn. Áp suất phóng điện càng thấp thì càng giảm được nồng độ các tạp chất trong màng và tăng động năng của các nguyên tử đến lắng đọng trên màng (do quảng đường tự do trung bình (mean free path) của các nguyên tử khí càng tăng, và do đó tấn số va chạm với các nguyên tử lắng động càng giảm, khi áp suất càng thấp)
1.2.2. Kỹ thuật phún xạ bằng chùm electron hay chùm ion:
Có nguyên tắc giống với phún xạ phát sáng, nhưng người ta sử dụng súng phóng ion hay chùm electron riêng biệt và bắn trực tiếp vào bia. Do đó, kỹ thuật này điều khiển được các thông số của quá trình, tạo màng hiệu quả hơn.
   Ưu nhược điểm của phương pháp phún xạ cathode
Có thể ứng dụng cho rất nhiều loại vật liệu bia khác nhau: vật liệu dẫn điện hay không dẫn điện, vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao hay có áp suất hơi bão hòa thấp
Dễ dàng chế tạo các màng đa lớp nhờ tạo ra nhiều bia riêng biệt. Đồng thời, đây là phương pháp rẻ tiền, và dễ thực hiện nên dễ dàng triển khai ở quy mô công nghiệp.
Độ bám dính của màng trên đế rất cao do các nguyên tử đến lắng đọng trên màng có động năng khá cao (cõ vài eV) so với phương pháp bay bốc nhiệt.
Màng tạo ra có độ nhám bề mặt thấp và có cấu tạo gần với của bia, có độ dày chính xác hơn nhiều so với phương pháp bay bốc nhiệt trong chân không.
Do các chất có hiệu suất phún xạ khác nhau nên việc khống chế thành phần với bia tổ hợp trở nên phức tạp. Khả năng tạo ra các màng rất mỏng với độ chính xác cao của phương pháp phún xạ là không cao. Hơn nữa, không thể tạo ra màng đơn tinh thể.
Hiệu suất năng lượng của quá trình phún xạ thấp: phần lớn năng lượng bắn phá của các ion biến thành nhiệt năng nung nóng bia (vì thế bia cần phải được làm mát tốt).
1.3. PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY CHÙM PHÂN TỬ
Phương pháp nuôi cấy chùm phân tử (Molecular beam epitaxy, viết tắt là MBE) là một kỹ thuật chế tạo màng nano bằng cách sử dụng các chùm phân tử lắng đọng trên đế đơn tinh thể trong chân không siêu cao, để thu được các màng mỏng đơn tinh thể có cấu trúc tinh thể gần với cấu trúc của lớp đế. Kỹ thuật này được phát minh vào những năm 60 của thế kỷ 20 tại Phòng thí nghiệm Bell (Bell Telephone Laboratories) bởi J.R. Arthur và Alfred Y. Cho.
Kỹ thuật MBE chỉ có thể thực hiện được trong môi trường chân không siêu cao (áp suất thấp hơn 10−9 Torr), do đó cho phép tạo ra các màng mỏng vật liệu có độ tinh khiết rất cao. Điểm khác biệt cơ bản nhất của MBE so với các kỹ thuật màng mỏng khác (ví dụ như phún xạ, bốc bay nhiệt...) là các màng mỏng đơn tinh thể được mọc lên từ lớp đế đơn tinh thể với tốc độ cực thấp và có độ hoàn hảo rất cao. Vì thế, kỹ thuật MBE cho phép tạo ra các siêu mỏng, thậm chí chỉ vài lớp nguyên tử với chất lượng rất cao. Tuy nhiên, chất lượng màng cũng như tốc độ tạo màng phụ thuộc nhiều vào độ hoàn hảo của môi trường chân không. Lớp đế bên dưới là đơn tinh thể, có tác dụng như một mầm để lớp màng phát triển lên trong quá trình ngưng đọng.
MBE có thể chế tạo các màng hợp chất hoặc đơn chất từ các nguồn vật liệu riêng biệt. Các vật liệu nguồn được đốt đến mức độ bay hơi nhưng với tốc độ rất chậm và được dẫn tới đế. Ở đó, nếu là màng hợp chất, các chất sẽ phản ứng với nhau chỉ tại bề mặt đế để phát triển thành đơn tinh thể. Các chùm nguyên tử, phân tử của các vật liệu nguồn sẽ không phản ứng với nhau cho đến khi chúng kết hợp với nhau trên đế do quãng đường tự do trung bình của chúng rất dài. Đây là lý do chính của tên gọi chùm phân tử.
Trong quá trình hình thành màng, người ta thường dùng kỹ thuật nhiễu xạ điện tử phản xạ năng lượng cao (Reflection high-energy electron diffraction-RHEED) để kiểm soát quá trình mọc màng thông qua phổ nhiễu xạ điện tử được ghi trực tiếp. Quá trình này cho phép kiểm soát sự phát triển của màng với độ chính xác từng lớp nguyên tử. Đồng thời, trong quá trình chế tạo, đế cần được giữ lạnh.
Để đạt được môi trường chân không siêu cao, ban đầu buồng chế tạo được hút chân không sơ cấp (cỡ 10−3 Torr), sau đó sử dụng bơm turbo để tạo chân không cao tới 10−7 Torr và tạo chân không siêu cao bằng bơm iôn hoặc bằng cryo-pump (bơm chân không siêu cao, sử dụng các khí hóa lỏng ở nhiệt độ thấp, ví dụ như nitơ lỏng ở 77 K..., để bẫy khí nhằm tạo ra chân không siêu cao). Vì thế, hệ MBE vận hành khá phức tạp và tốn kém.
Kỹ thuật MBE được sử dụng nhiều trong vật lý chất rắn, khoa học và công nghệ vật liệu, đặc biệt trong công nghệ bán dẫn để chế tạo các màng đơn tinh thể với chất lượng rất cao, với độ dày có thể thay đổi từ vài lớp nguyên tử đến vài chục nanomet.
1.4. PHƯƠNG PHÁP LAYER-BY-LAYER
Phương pháp Layer-by-Layer là một kỹ thuật chế tạo màng mỏng thông qua sự hấp phụ xen kẽ các phân tử (polymer, hạt nano…) mang điện tích trái dấu, hình thành nên các lớp đôi bilayer tạo bởi 2 lớp đơn trái dấu nhau. Do đó, phương pháp này có thể dễ dàng tạo màng nano có bề dày khoảng 1nm, ứng với 1 lớp bilayer.
Cách tiến hành (hình III.6): chất nền được ngâm vào trong dung dịch loãng chứa chất điện ly cao phân tử cation để hấp phụ và hình thành lớp đơn polycation, rồi rửa và sấy khô. Tiếp theo, ngâm chất nền đã được phủ lớp polycation và trong dung dịch chứa polyanion hay các hạt nano tích điện âm. Sau khi hình thành lớp đơn polyanion hay lớp đơn hạt nano, lại tiếp tục sấy khô. Lúc này ta được lớp bilayer polycation-polyanion (hay lớp polycation-lớp hạt nano). Quá trình này lại cứ tiếp tục cho đến khi đạt được màng nano có bề dày mong muốn. Phương pháp này ít tốn kém hơn so với phương pháp chùm phân tử MBE
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #212 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:45:45 PM »
MÀNG NANO (NANOMEMBRNES)

1.5. PHƯƠNG PHÁP PHỦ QUAY
Phương pháp phủ quay (Spin-coating) là phương pháp được sử dụng để tạo màng mỏng đồng nhất trên chất nền bằng phẳng. Thông thường, một lượng nhỏ chất lớp phủ được cho vào trung tâm của chất nền đang quay ở tốc độ thấp hoặc đúng yên. Chất nền sau đó được quay ở tốc độ cao để trải vật liệu phủ bởi lực ly tâm cho đến khi màng đạt độ dày mong muốn. Dung môi được dùng thường dễ bay hơi và bốc hơi ngay. Vì vậy, gia tốc góc càng cao, màng càng mỏng. Độ dày của màng cũng phụ thuộc vào độ nhớt và nồng độ dung dịch và dung môi.
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong việc chế tạo của màng micro oxit sử dụng tiền chất sol-gel. Đồng thời cũng có thể được sử dụng để tạo ra màng có độ dày nano


2. CÁC KỸ THUẬT GIA TĂNG ĐẶC TÍNH MÀNG
Chức năng hóa màng nano là là một bước quang trọng nhằm mở rộng ứng dụng của chúng, tức là thêm vào các chức năng, tính chất mong muốn như độ bền cơ, điện, quang, từ…
2.1. KỸ THUẬT SỬ DỤNG CÁC CHẤT ĐỘN
Đây là một kỹ thuật giúp gia tăng tính chất màng bằng cách đưa chất độn vào bên trong cấu trúc màng. Ví dụ như hạt nano có tính chất mong muốn, vì thế tạo nên vật liệu composite có tính bền cao. Sự hiện diện của các chất độn tốt trong cấu trúc màng chủ yếu nhằm làm phong phú thêm các tính chất cơ học và độ bền của màng. Nếu như các chất độn tỏ ra thụ động, thì có thể thay bằng các hạt nano sở hữu nhưng đặc tính mong muốn như xúc tác (Pt, Ag, Rh), quang học (TiO2), phát sáng (SiC, ZnSe), hay các hạt nano từ, nano ceramic lưỡng cực hay áp điện hoặc các chất có hoạt tính hóa học…Những chất độn này có thể là các hạt nano hay nhưng cấu trúc đa chức năng như fullerene của ống nano… Khi đưa vào cấu trúc màng nano, thì chất độn không được làm ảnh hưởng các đặc tính cơ học hiện có của màng. Các chất độn nano có thể thêm vào trong quá trình tổng hợp màng
2.2. KỸ THUẬT CÁN MỎNG
Kỹ thuật cán mỏng là kỹ thuật đơn giản nhất để tăng tính năng cho màng nano là tạo cấu trúc nano composite dạng sandwich từ hai hay nhiều lớp màng nano mỏng. Mỗi lớp sẽ mang đặc tính riêng để tạo nên cấu trúc nanocomposit mang đặc tính vượt trội. Ví dụ, lớp này có thể tốt về điện, lớp kia thì thiên về cơ tính… Có thể nói, sự kết hợp này khá đa dạng, gần như là vô hạn và trong đó, sự giới hạn cơ bản là sự kết dính và sự phản ứng giữa các lớp. Một điều quan trọng của kỹ thuật cán mỏng này là phải xử lý sự oxy hóa, chống gỉ, cần thiết cho những bề mặt kém ổn định và nhạy cảm với cơ học, có thể bị oxy hóa. Xử lý này dùng cho các chất như kim cương, polymer, kim loại, chất bán dẫn và những hợp chất của chúng… Việc xử lý sẽ được thực hiện bằng những chất hoạt động bề mặt
2.3. KỸ THUẬT THAY ĐỔI CẤU TRÚC MÀNG
Một kỹ thuật chức năng hóa là dựa trên sự bố trí cấu trúc màng nano. Ví dụ, ta có thể tạo ra các lỗ nano hay khe hở trên cấu trúc 2D của màng bằng việc kiểu soát hình học của màng.
Kỹ thuật hình tạo lỗ trong màng được thể hiện ở hình III.11. Màng nano silicon được kẹp giữa 2 lớp silica tạo hệ silica-silicon-silica và đặt lên tấm nền Si. Sau khi tôi luyện, trong cấu trúc màng silicon hình thành các lỗ. Kích thước lỗ sẽ tỉ lệ thuận với nhiệt độ tôi luyện
2.4. KỸ THUẬT THAY ĐỔI BỀ MẶT MÀNG
Kỹ thuật thay đổi cấu trúc sẽ tạo ra nhiều sản phẩm khá phong phú về tính năng, và có thể gồm có các loại sau:
Sự gắn hay tạo khuôn mẫu các cấu trúc 3D hay mặt phẳng lên bề mặt màng. Điều này sẽ có thể làm thay đổi tính chất quang hay điện từ của bề mặt, gia tăng hay hạn chế tình trạng ẩm cục bộ, tăng khả năng hút hay đẩy các tác nhân sinh học…
Những hoạt tính sinh học, sinh hóa, hay hóa học có thể được tạo nên thông qua sự đính các ligand hay xúc tác…
Việc xử lý sự thụ động hóa bề mặt cho các màng nano nhạy cảm với cơ học, hóa học…
Một vài sự thay đổi bề mặt có thể thông qua ứng dụng in nano như hình. Sự thay đổi có thể thực hiện trên màng nano hay thông qua sự gắn các dạng hình học khác nhau lên màng như hình trụ, dạng sọc
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #213 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:48:43 PM »
MÀNG NANO (NANOMEMBRNES)

IV. ỨNG DỤNG CỦA MÀNG NANO
1. TỔNG QUÁT
Từ khi màng nano ra đời, nó được ứng dụng khá rộng rãi trong công nghệ cũng như trong đời sống.
Trong số các tính chất của màng nano, tỉ lệ giữa bề dày với tổng thể tích bề mặt là điều đáng quan tâm. Ở hình IV.1, cho thấy cùng một thể tích như nhau, nhưng sự hấp phụ trên màng nano tỏ ra vượt trội hơn so với màng thông thường. Do khi cùng thể tích, nhưng khi ở kích thước nhỏ về bề dày thì diện tích bề mặt trên màng nano tăng lên đáng kể, làm gia tăng tỉ lệ diện tích bề mặt so với thể tích, từ đó là tăng khả năng hấp phụ. Điều này khá quan trọng cho ứng dụng vào các quá trình xúc tác, giúp gia tăng hiệu suất chuyển hóa, đồng thời tiết kiệm được một lượng đáng kể các kim loại quý-đắt tiền như platinum, palladium… trong các hệ thống xúc tác như microreactor, microconvertor…
Những thiết bị sử dụng đặc tính xúc tác của màng nano còn là các hệ thống pin micro, hệ thống làm sạch-chuyển hóa nhiên liệu… đặc biệt, màng nano còn có thể xem là vật liệu thay thế màng Nafion truyền thống trong pin nhiên liệu trao đổi proton PEM nhằm nâng cao hiệu năng của pin. Màng Nafion là loại màng Sulfonate tetrafluoroehtylene trên nền fluoropolymer-copolymer được ra đời từ những năm 1960, do công ty hóa chất DuPont (Mỹ).
Ứng dụng khá rộng lớn khác của màng nano là cho các quá trình phân riêng, đóng vai trò như rây phân tử hay lọc các tiểu phân – từ phân tách chất lỏng, khí cho đến làm sạch nước khỏi các chất ô nhiễm hay vi khuẩn, virus, hay khử muối từ nước biển. Bởi vì, trong màng nano thì tỉ lệ giữa kích thước lỗ xốp (thường là kích thước meso hay micro) với bề dày thì nhỏ hơn nhiều so với màng thông thường, và dày hơn khoảng 1000-10000 lần so với các tiểu phân cần phân tách. Do tỉ lệ nhỏ hơn này, các tiểu phân khi đi qua màng nano sẽ chỉ phải đi qua lỗ xốp có độ dài kênh ngắn hơn nhiều và kết quả là tốc độ truyền vận qua màng sẽ lớn hơn. Và với tỉ lệ nhỏ hơn như thế, việc lọc bằng màng nano dễ dàng kiễm soát hơn và tránh được sự lãng phí trong quá trình lọc. Với màng nano, còn có thể dễ dàng kiểm soát sự phân bố điện tích trong các lỗ, tăng khả năng chọn lọc các tiểu phân khi đi qua màng, đặc biệt là các tiểu phân có độ phân cực.
Ngoài ra, với tính chất quang học lượng tử chỉ có khi bề dày ở kích thước nano, màng nano còn được ứng dụng trong các hệ thống cơ quang điện như: các tấm hấp thu ánh sáng trong pin mặt trời, các sensor hay các thiết bị bán dẫn…Hoặc trong các lĩnh vực trang trí, xây dựng…
Sau đây là tóm tắt các lĩnh vực ứng dụng của mang nano hiện nay:
•   Sản xuất và chuyển hóa năng lượng: các loại pin nhiên liệu, pin mặt trời, hệ thống pin micro và nguồn năng lượng micro, phân tách hydro, khử lưu huỳnh, tổng hợp hydrocarbon trong hóa dầu, sản xuất nhiên liệu sinh học, tách và làm sạch nhiên liệu…
•   Y học: dẫn truyền thuốc, lọc máu, các sensor cho y học, các thiết bị nuôi cấy mô, dụng cụ chẩn đoán, nghiên cứu các hệ thống miễn dịch và chăn soc sức khỏe…
•   Công nghệ sinh học: phân tách-phân tích và nghiên cứu các hệ gen, DNA, tế bào, protein, nghiên cứu phân tích virus và phương pháp ức chế, chế tạo các cấu trúc nano phỏng sinh học, hay những chất nhạy sinh-hóa…
•   Kỹ thuật hóa học: các quá trình cho thực phẩm, hay các quá trình lọc như: lọc nano, lọc thẩm thấu ngược, siêu lọc, lọc micro, nhằm sản suất hóa chất có độ tinh khiết cao, khử muối từ nước biển, phân tách các khí đa cấu tử, loại nước…
•   Bảo vệ môi trường: thu hồi các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi từ không khí hay các chất có giá trị, xử lý nước thải, kiểm soát ô nhiễm không khí, tái sinh và làm tinh khiết nước uống, chế tạo các sensor sinh-hóa…
•   Bán dẫn, điện từ và quang học: chế tạo các detector về nhiệt, plasmon, nhận biết các tiểu phân hay gốc tự do, các cấu trúc nanophoton, các vật liệu quang học-điện từ, màn hình điện tử, các siêu tụ điện hay những ứng dụng cho thiết bị UV hay X-ray…
•   Đời sống: những tấm màng thay đổi màu sắc, phản quang, chống chói-chống nắng cho lĩnh vực trang trí, hay những chiếc gương một chiều thường dùng trong nghiên cứu, điều tra…
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #214 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:51:14 PM »
Nano - Dẫn truyền thuốc đến não

I/ Giới thiệu
Não có lẽ là cơ quan khó tiếp cận nhất đối với sự phân phối thuốc vì sự có mặt của hàng rào mạch máu não(BBB), nó hạn chế việc vận chuyển các hợp chất nội ngoại sinh, do đó có chức năng bảo vệ. Cấu trúc của BBB được tạo bởi các tế bào nội mô bên trong mạch máu, trái ngược với các tế bào bên trong thành mạch máu não có trong hầu hết các mô cơ khác, chúng nối kết chặt chẽ với nhau bởi các mối nối tạo ra bởi các lớp liên tục của nhiêì lớp protein.Hàng rào vật lý này thủ tiêu gần như triệt để bất kỳ con đường khuếch tán giữa chất lỏng ngoài tế bào trong não và não của các tế bào mang nước. Các tế bào nội mô hình thành BBB cũng có tính chất trao đổi hai chiều và chỉ một chiều. Các hợp chất thiết yếu như amino acid, đường….nhờ những tác nhân vận chuyển này hoặc các chất mang đặc biệt để thấm vào não. Các chất tan trong dầu có thể khuếc tán qua BBB bằng cách thấm trực tiếp thông qua thành tế bào nếu khối lương phân tử của nó nhỏ hơn 500 Da.
II/Hoạt tính dược lý
Chất hoạt động thần kinh
Các chất hoạt động thần kinh vận chuyển ngang qua BBB bằng nhiều cách thức của PBCA NPđược bao phủ bởi Ps80 đã được nghiên cứu rộng rãi. Những chất này bao gồm các liên kết peptide, chẳng hạn như Leu-enkephalin tương tự dalargin ( Dal) và kytorphin, thuốc giảm đau loperamide  và the N-methyl-D-aspartate (NMDA) tác nhân đối kháng MRZ. Tất cả những chất này không được vận chuyển qua BBB sau khi truyền vào tĩnh mạch-.sự quản lý và hơn thế nữa sản phẩm không ảnh hưởng trong CNS.
Sự vận chuyển NP liên kết với Dal, kytorphin, và loper-amide băng qua BBB cho thấy những tác động chống đau rõ ràng được kiểm tra trên chuột bằng việc kiểm tra tail-flick hay hot-plate. Trái ngược với thuốc tăng lên Ps 80–được phủ NP, những dung dịch thuốc hay những công thức không được phủ hạt nano được dùng như là những chất điều khiển, không biểu lộ bất kì những tác động nào đáng kể. Những tác động chống đau của Dal tăng lên từ Ps 80–được phủ NP được phụ thêm vào ảnh hưởng Straub ( sự ghép đuôi) và nhờ tiêm trước nanoxone(chất làm giảm tác hại của thuốc phiện) (được đóng khối trước khi tiêm bằng) (μ-opiate chất tiếp nhận tác nhân đối kháng), chứng minh được bên trong cơ quan thụ cảm chất gây nghiện. Sự tác động của những CNC này cung cấp thêm bằng chứng rằng Dal được vận chuyển qua BBB. Những tác động chống đau của còn đạt được nếu NP được phủ polysorbates ( nhiều chất bị hấp phụ ) 20, 40, 60, hay 85, trong khi các chất hoạt động bề mặt khác như poloxamers 184, 188, 338, 407, poloxamine 908, Brij35, Cremo-phorEL, hay Cremophor RH40 không có kết quả. Sự vận chuyển của tubocurarine qua BBB được chứng minh sử dụng một kỹ thuật trong vị trí truyền dịch não chuột với sự ghi lại cùng lúc nhờ điện não đồ. Tubocurarine ( một muối amoni bậc bốn ) không thâm nhập đến não qua BBB thông thường. Tuy nhiên việc tiêm thẳng tubocurarine vào tĩnh mạch sẽ kích thích sự phát triển của  nhiễu sắc ký đồ (spikes : đột biến, xung nhiễu ) nó có thể được ghi nhận lại bằng máy chụp não. Dung dịch tubocurarine, tubocurarine được phủ NP không có Ps80 hay một hỗn hợp Ps80 và tubocurarine thì không có khả năng tác động đến máy chụp não. Tuy nhiên việc thêm tubocurarine có mang NP được phủ Ps80 vào dịch truyền thường lại gây ra một số xung nhiễu ( đột biến)
Một mới lạ không cạnh tranh tác nhân đối kháng NMDA, MRZ 2/576 là một khả năng nhưng hơn thế nữa là hoạt tính chống giật ngắn. Việc tác động nhanh của thuốc này ( 5-15 phút ) có lẽ nhiều nhất do nó được bài tiết nhanh từ CNS bằng những chất vận chuyển thoát ra nó có thể bị đóng khối bởi thuốc trị bện gút. Sự quản lý của thuốc liên kết với PBCA NP phủ Ps80 được kéo dài thời gian của hoạt tính chống co giật trong chuột lên tới 210 phút và sau khi xử lý trước thuốc trị bện gút thì hoạt tính của chúng có thể lên đến 270 phút được so sánh với thuốc trị bện gút với 150 phút và một mình MRZ 2/576. Những kết quả của nghiên cứu này chứng minh được rằng Ps 80–được phủ PBCANP không chỉ làm gia tăng hiệu suất tới não của những thuốc không có khả năng thâm nhập dễ dàng qua BBB mà còn có khả năng  kéo dài hiệu lực của những thuốc có hoạt tính ngắn.
Doxorubicin (một loại kháng sinh anthracycl chủ trị ung thư bạch cầu và các ung thư khác)
Khả năng thuốc điều trị mục tiêu ở não dùng PBCA NP đã được chứng minh rõ ràng nhất trong các thí nghiệm hóa trị liệu (chemotherapy) của u nguyên bào đệm não trong (intracranial glioblastoma ). Như đã được đề cập ở trên, những khối u não ác tính được đặc trưng bởi sự gia tăng mạch thẩm thấu. Tuy nhiên nếu sự phá vỡ của BBB là rõ ràng trong nhân sưng thì màng chắn vẫn được giữ lại xung quanh chỗ sưng đó. DOX được sử dụng là chất kháng sinh chống sưng một cách rộng rãi nó cho thấy sự thẩm thấu qua BBB kém bởi vì các chất vận chuyển bị rò rĩ. Thực vậy, những kiểm tra lâm sàng cho thấy rằng sau khi truyền DOX vào tĩnh mạch không đến được những mức tế bào độc trong mô u thần kinh đệm do những vấn đề về sự truyền. Cùng lúc đó, sự gia tăng đáng kể trong tỉ lệ cấp cứu đã đạt được trong những bệnh nhân có u thần kinh đệm ác tính được điều trị bằng cách tiêm DOX vào chỗ sưng. Não được gia tăng lưu lượng của DOX với Ps 80–được phủ PBCA NP đề nghị rằng hệ thống lưu lượng này có một tiềm năng cho hóa trị liệu các khối u não.
Thực vậy, một hiệu quả cao của DOX liên kết với Ps 80–được phủ PBCA đã được chứng minh trong những con chuột được sinh ra 101/8 u nguyên bào đệm. Những nhóm có 5 đến 8 u nguyên bào đệm trong những con chuột sinh ra ( tổng là 151 ) tùy thuộc vào 3 x 1.5 mg/kg hay 3 x 2.5 mg/kgcủa DOX trong những cách thức được tiêm vào khác nhau trong 2 ngày, 5 ngày hay 8 ngày sau khi đưa vào chỗ sưng. Kết quả nổi bật nhất thu được trong nhóm được điều trị với 3 x 1.5 mg/kgcủa DOX liên kết với Ps 80 được phủ NP: một sự tăng đáng kể trong thời gian còn sống (insurvival time (IST) ) thu được (IST 84%, như được so sánh với điều khiển không được xử lý)và hơn 20% các con vật cho thấy lâu thuyên giảm.
Những con vật bị chết sau 6 tháng và không có nghiên cứu mô học rõ ràng của khối u được quan sát. Về sơ bộ mô học cho thấy kích thước khối u nhỏ hơn giá trị nhỏ hơn đối với các tế bào đã sơ cứng và đã chết trong nhóm này. Điều này nghĩa là thời gian sống sót được kéo dài hơn trong nhóm được điều trị với 3 x 2.5 mg/kg (IST 169%),cho thấy rằng sự phụ thuộc của tác động chống sưng vào liều lượng dùng. Tuy nhiên, những động vật có thời gian sống được kéo dài trong nhóm này chết trước 180 ngày, có lẽ nguyên nhân lớn nhất là do độc tính cao trong chế độ trị liệu này. Điều lý thú là thời gian sống lại tăng lên trong những nhóm được điều trị bằng dung dịch DOX trong 1% Ps 80 và liên kết với với Ps 80 không phủ  PBCA NP. Điều này trái ngược với những nghiên cứu được trích dẫn trước đây ở nhưng động vật khỏe mạnh, nơi không có điều tương tự điều khiển ( dung dịch thuốc hay hay thuốc có liên kết mà không được phủ NP) có khả năng kéo dài tác động của CNS. Hiện tượng này có thể được giải thích bằng ERP tác động liên hợp với một sự thẩm thấu cao hơn của BBB tại vị trí khối u nó được phép vận chuyển những công thức khác nhau đến não.
Thât là một chú ý đáng giá rằng dấu hiệu lâm sàng cho thấy tính độc hại thân kinh không xuất hiện trong suốt quá trinh nghiên cứu. Hơn thế nữa những nghiên cứu trước đây của những động vật được điều trị với một liều lượng của 3 x 2.5 mg/kg và chết trong ngày thứ 12 mà không thấy bất kì dấu hiệu nào của tính độc thần kinh. Brigger et al. đánh giá tính hiệu quả DOX liên kết với PEG–PHDCA NPchống lại ung thư tế bào mô liên kết 9L trong hộp sọ. Như đã được đề cập ở trên, không được phủ PEG–PHDCA NPcho thấy sự tích tụ đáng kể trong khối u này, cũng như sự bám dính trong các mô não khỏe mạnh. Theo đó nó được cho rằng làm tăng sự phân bố của DOX trong khối u và xung quanh mô do sự kết hợp của nó với chất mang sẽ nâng cao khả năng truyền thuốc. Tuy nhiên, DOX được dẫn trong PEG–PHDCA NPlàm hỏng hiệu quả tác động chống lại sự gia tăng ung thư mô liên kết 9L. Tuy nhiên, nghiên cứu này với những sự phân bố sinh học nghiên cứu PEG–PHDCA NPđược đưa ra thảo luận đầu tiên, nó cho thấy một ví dụ tuyệt vời của kê hoạch phát triển toàn diện của hệ thống cung cấp thuốc được thiết kế choc ho việc điều trị các khối u não.
Hai dạng hạt nano được chuẩn bị DOX được gắn vào  PEG–PHDCA NP bằng sự kết tủa nano, hay bằng sự hòa tan trong pha nước ( các dạng DOX ngậm nước ) hay trong pha hữu cơ ( các dạng DOX hữu cơ ) trước khi kết tủa. Những công thức cho thấy kết cấu khác nhau trong thuốc nhả ra: trong khi công thức ngậm nước giải phóng mạnh DOX ( 90% thuốc sau 2 giờ ) thì công thức DOX hữu cơ giữ lại thuốc tốt hơn. Công thức sau cùng cho thấy sự rò rĩ thuốc theo 2 bước, giai đoạn nhả chậm theo sau động học bậc không, nó phụ thuộc vào mức độ thoái hóa sinh học của copolymer ( những sản phẩm thoái hóa sinh học là polycyanoacrylic acid, MePEG và hexadecanol). Tính đồng thời của các quá trình này ( sự thoái hóa polymer và việc giải phóng thuốc ) kích hoạt các dạng công thức của một phần ion giữa DOX và polycyanoacrylic acid, cần thiết cho sự đỏa chiều P-gp phụ thuộc vào sự thoát ra của DOX, nó có thể làm gia tăng sự thâm nhập của thuốc xuyên qua BBB. Từ đó, việc trị liệu hóa học được chỉ đạo dùng dạng DOX hữu cơ.
Việc điều trị được bắt đầu ba ngày sau khi cấy vào khối u bên trong não. Ngay lúc đó, độ thẩm thấu của BBB xung quanh khối u đã bị tăng lên, thể hiện bằng sự thoát mạch của chất đánh dấu ( chất chỉ thị) ưa nước ( Evans Blue), nó là tiên đề cho sự tách ra EPR trung gian. Sau đó lịch trình của thuốc được vạch sẵn có chú ý đến đặc tính riên lẻ của từng cấu trúc khối u, tức là động học tế bào. Lịch trình bao gồm ba hay năm ngày tiêm, kể từ những tế bào 9L nhân đôi thời gian được ghi lại khoảng 20 giờ.
Kết quả của việc trị liệu hóa học không như mong đợi: sự kết hợp của DOX trong PEG–PHDCA NP không có khả năng làm tăng tác động chống lại khối u ung thư mô liên kết 9L. Sự tác động của việc điều trị bằng dạng DOX hữu cơ (5 x 1.8 mg/kg) không trên 30% IST, so sánh với các nhóm tự diều khiển nhận được không liên kết với NP. Kết quả này có ý nghĩa không khác biệt từ những chất không có DOX hay là những dạng ngậm nước : tương ứng với 50% và 40% IST.
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #215 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:52:54 PM »
Nano - Dẫn truyền thuốc đến não

Các thí nghiệm được tiến hành thêm làm rõ hơn câu hỏi là tại sao DOX liên kết với PEG–PHDCA NP thất bại trong mô hình ung thư mô liên kết 9L. Các lý do quan trọng nhất được trình bày dưới đây:
1.   Thứ nhất: nó cho thấy rằng việc tải thêm của những phần với DOX có một sự va đập đáng chú ý trong mặt phân bố sinh học của chúng. Điều hấp dẫn nhất được tìm thấy có lẽ là nồng độ thấp hơn 2,5 lần của DOX liên kết với NP trong khối u và xung quanh các mô, được so sanh với DOX không liên kết với NP, thậm chí nồng độ máu của của những phần không được liên kết cũng bị tăng. Thêm vào đó, những phần liên kết cho thấy sự phân bố khác nhau bên trong những cơ quan MPS, với việc cân nhắc sự tích tụ trong phổi và lá lách sau khi tiêm một mũi.
2.   Sự tác động nghiêm trọng của những phần DOX liên kết với các protein plasma được quan sát sau khi ấp trong lồng kính với huyết thanh tinh khiết. Như thế một sự tương tác không được quan sát cho DOX không liên kết với PEG–PHDCA NP. Hiện tượng này được giải thích bởi sự đổi chiều của điện tích bề mặt do sự hấp phụ diện tích dương của những phân tử DOX (+15.5 mV cho liên kết NP , - 24.4 mV cho sự không liên kết). Hơn nữa, sau việc ấp trong huyết thanh chuột điện tích bề mặt của DOX liên kết với NP bị đổi chiều lại và trở nên mang điện tích âm, trong khi DOX không liên kết với NP cho thấy chỉ một tiềm năng zeta âm yếu hơn.
Sự tương tác với các protein  huyết tương được kết hợp với sự tăng tức thời của sự tác động kích thước của DOX liên kết với NP, nó có thể chịu trách nhiệm cho việc tăng sự kết tụ của những phần trong phổi, từ đó các mao mạch phổi như là một lớp mao dẫn của đường dẫn đầu tiên, những phần giữ lại lớn hơn. Cuối cùng, nó được giả định rằng sự kết hợp tăng lên của DOX liên kết với PEG–PHDCA NPtrong phổi và lá lách có thể làm lệch hướng của chúng từ những cơ quan không có MPS, do đó gây nhiễu tín hiệu não.
Mặt khác, nó có thể liên quan tới việc đề cập trong nghiên cứ của Shama. Những nhà nghiên cứu đã khảo sát những con chuột mang 9L với liều lượng cao của DOX nang hóa trong những liposomes tuần hoàn dài ( liều lượng tích tụ 17 mg/kg , tiêm trong 3 tuần liên tục).Dạng hạt béo bị tác động nhiều hơn là không có DOX, tuy nhiên tác động này ( trung bình IST 29% ) không lớn hơn của DOX liên kết với PEG–PHDCA NP. Bên cạnh đó những đặc trưng hóa lý của DOX liên kết với liposomes thì có ích: điện tích bề mặt bị âm ( -25.5 mV) và kích thước nhỏ hơn ( khoảng 80 nm) được so sánh với NP.
CƠ CHẾ VẬN CHUYỂN THUỐC ĐẾN NÃO BẰNG POLYMER  NP
Một số khả năng tồn tại mà có thể giải thích cơ chế vận chuyển thuốc qua  hàng rào máu não bằng NP( nanoparticles-hạt nano)
1 . Một cơ chế chung liên quan đến việc mở hàng rào máu não là do hoạt động bề mặt và / hoặc hiệu ứng NP đặc trưng bởi sự tăng tính thấm của màng tế bào nội mô và / hoặc mở các mối nối chặt chẽ giữa các tế bào nội mô . NP  và / hoặc thuốc sau đó có thể thấm thông   qua hàng rào máu não.
2 . NP được giữ lại trong các mao mạch máu não  do độ bám dính của chúng trên thành mao mạch .Điều này có thể tạo ra một gradient nồng độ cao hơn làm tăng cường vận chuyển đến não.
3 . Nhập bào của NP bởi các tế bào nội mô cho phép giảm các loại thuốc trong các tế bào và cung cấp cho não.
4 . Thoát bào của NP với các thuốc thông qua ràng buộc của các lớp tế bào nội mô .
5 . Tương tác của NP với màng của tế bào nội mô và mạch máu trong các mạch não . điều này có thể tạo ra những thay đổi độ nhớt trong màng tế bào do đó ức chế hệ thống bên ngoài  , chẳng hạn như P- gp, và tạo điều kiện cho não hấp thu  thuốc   
Cơ chế 1
Những cơ chế này có thể gợp chung lại. Trong những cơ chế trên, cơ chế 1 (mở hàng rào máu não) không có khả năng đóng góp vào sự phân phối thuốc NP  đến não. Một số nghiên cứu cung cấp bằng chứng cho thấy sự hấp thu NP  PBCA bọc Ps 80 của não  không liên kết với việc mở hàng rào máu não do tác động gây độc.
Đầu tiên, một số nghiên cứu độc lập trên động vật khỏe mạnh sử dụng  NP dạng PBCA bọc Ps 80 liên quan một loại thuốc trong dung dịch bề mặt như một điều khiển (8,15,45,48).
Các chế phẩm này không có hiệu quả trong điều kiện của việc tăng cường tập trung não hoặc tác dụng dược lý. Những kết quả này cho thấy liều / nồng độ Ps 80 được sử dụng không gây ra việc mở BBB (hàng rào máu não).
Thứ hai, nó không chắc rằng việc mở BBB được gây ra bởi một sự thẩm thấu không đặc hiệu liên quan đến độc tính của NP PBCA  phủ Ps 80, theo đề nghị của Olivier et al. (53). nếu trong trường hợp này, trước khi ràng buộc của thuốc với NP  sẽ không cần thiết, như thuốc sẽ tiếp cận tự do khuyếch tán  đến não thông qua các mối nối chặt chẽ mở.
Để kiểm tra giả thuyết này trong cơ thể, Dal tự do  đã được tiêm vào chuột 5 hoặc 30 phút sau khi tiêm dỡ  PBCA bọc Ps 80 NP (54). Hiệu quả chống đau này điều trị là không đáng kể và giống hệt với dung dịch Dal hoặc các hạt không bọc trống. Ngược lại, Dal bị gắn kết với NP trước khi bọc với Ps 80 chỉ ra một tác động rõ rệt và ý nghĩa thống kê, chỉ ra rằng sự gắn kết của Dal với NP là một điều kiện tiên quyết cho việc phân phối tới não. Những quan sát tương quan với kết quả nghiên cứu trước đó của Alyautdin et al. (8) và Olivier et al. (53).
Hơn nữa, tính toàn vẹn của hàng rào máu não ở chuột được điều trị bằng đã được đánh giá bởi cách đo không gian inulin ( 55 ) . Sự gia tăng không gian 10% sau 10 phút và 99 % sau 45 phút đã được tìm thấy . Sự gia tăng này sẽ đề nghị NP PBCA phủ Ps 80 đã tăng khối lượng có sẵn cho các inulin mạch nhẹ nhưng không gây ảnh hưởng đáng kể hàng rào máu não, vì điều này sẽ có yêu cầu tăng theo hệ số 10-20 .
Kết quả không phù hợp đã thu được trong các nghiên cứu việc sửa đổi tính thấm màng máu não do PBCA phủ Ps 80 NP. Tính thấm được đánh giá bằng cách đo thông lượng của các dấu exrtracellular [ 14C ] - sucrose và [ 3H ] - inulin trên một lớp đơn bào .
Trong các thí nghiệm của Kreuter et al. ( 54 ) không có thay đổi đáng kể [ 14C ] - sucrose và [ 3H ] - inulin thấm đã được quan sát trong mô hình BBB trong ống nghiệm sau khi coincubation với NP PBCA phủ Ps 80 hoặc không phủ . Mô hình này bao gồm một coculture của tế bào nội mô mao mạch não loài bò và tế bào hình sao chuột và đã được thể hiện để thiết lập một hàng rào .
Olivier et al. (53) sử dụng mô hình màng tế bào tương tự và quan sát thấy một sự gia tăng gấp 10 lần hơn trong các chất trợ đường sucrose và inulin sau khi ủ với PBCA NP phủ Ps 80 (53). Tuy nhiên, trong trường hợp này, huyết thanh không được bổ sung , mà có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của các lớp tế bào.
Steiniger et al. ( 56 ) tiêm tế bào nội mô mao mạch của não bò ( không coculture với tế bào hình sao ) có nguồn gốc từ chất xám vào Precoated Transwell1 chèn .
Sau khi ủ với 10 mg / ml chất pha chế NP , các [ 14C ] - sucrose thông tăng gấp đôi với NP không phủ và 6,5 lần với NP PBCA phủ Ps 80  .
Những kết quả này chứng minh rằng những thay đổi nhỏ trong các mô hình trong ống nghiệm của hàng rào máu não có thể dẫn đến sự khác biệt đáng kể trong kết quả thử nghiệm .
Việc vận chuyển các loại NP cũng không liên quan đến sự rối loạn của hàng rào máu não. Đánh giá của việc sửa đổi tính thấm BBB do PHDCA NP hoặc bề mặt sử dụng [ 14C ] - sucrose được thực hiện trong nghiên cứu của Calvoet al . (32) . Không có sự chuẩn bị nanoparticulate sửa đổi đoạn thấp của đường mía , mà chỉ ra rằng sự thâm nhập của NP không liên quan với sự gia tăng tính thấm BBB . Tuy nhiên , dung dịch 1% của Ps 80 tăng đáng kể nồng độ sucrose trong tất cả các cấu trúc não.
Lý thuyết về ảnh hưởng của hai SLN trên tính thấm của hàng rào máu não đã được điều tra bởi Koziara et al. (21)và Lockman et al. (57)
 Các SLN được tạo ra trong hai nhũ hoá sáp ( E. Wax / Brij 78 ) hoặc Brij 72/Ps 80 và dán nhãn với entrapped [3H rượu ] - cetyl . Đối với cả hai loại SLN , sự hấp thu đáng kể của não được đo bằng một trong vận chuyển máu não tại chỗ . Đồng thời , NP không gây ra thay đổi đáng kể về mặt thống kê trong màng máu não tính toàn vẹn , tính thấm, hoặc vận chuyển choline . Sự hiện diện của các hạt không ảnh hưởng đáng kể lưu lượng vận chuyển máu não , và [14C không gian phân phối não ] - đường mía không tăng , cho thấy rằng những SLN có hiệu lực tối thiểu vào sự toàn vẹn BBB . Ngoài ra, phân tích Western blot khẳng định ủ bệnh của NP này với microvessel não tế bào nội mô bò không làm thay đổi biểu hiện của các protein nối màng máu não , chẳng hạn như occludin và claudin -1 . Số liệu trên cho thấy rằng sự hấp thu não của NP này cũng không liên quan đến paracellular do việc mở liên kết chặt chẽ .
Cơ chế 2
Ngoài ra, việc cung cấp não tăng cường có thể beexplained bởi tăng duy trì của NP trong các mao mạch máu não do hấp phụ của chúng vào tường mao mạch. điều này có thể tạo ra một gradient nồng độ cao hơn, do đó nâng cao vận chuyển qua thành nội mạc mạch máu đến não ( cơ chế 2 ) . Thật vậy, sự tương tác của các NP khác nhau với não microvessels được quan sát thấy trong một số nghiên cứu (xem sau) . Troster et al. ( 30 ) tin rằng các hạt PMMA đã không nhấn chìm bởi các tế bào nội mô lót các mạch máu mà là tôn trọng các tế bào này . Cơ chế này cũng đã được đề xuất , trong số những khả năng khác, DOX được nạp vào SLN ( 12 ) . Trong nghiên cứu này , sự hấp thu nâng cao của DOX trong não có liên quan với sự gia tăng nồng độ của các đại lý tàng hình trong SLN . Đồng thời , nồng độ ngày càng tăng của các đại lý tàng hình (PEG phát sinh ) cũng đề nghị một sự gia tăng song song của ưa nước bề mặt của các tàu sân bay .
Ưa nước tăng này có thể được dự kiến sẽ cản trở sự tương tác NP với màng tế bào , thông qua thông qua hàng rào máu não , tuy nhiên, đây không phải là trường hợp . Quan sát điều này hàm ý sự tham gia của một cơ chế bổ sung trong việc vận chuyển DOX đến não với SLN tàng hình .
Cơ chế 3
Cơ chế khác là nhập bào của NP bởi  vi mạch tế bào nội mô của não (cơ chế 3). Thật vậy, có những nghiên cứu cho thấy rằng việc phân phối tới não  của thuốc nạp trong PBCA NP là kết quả tất yếu của chúng bởi các tế bào nội mô tạo  hàng rào máu não.
Giả thuyết này được hỗ trợ bởi các nghiên cứu về sự tương tác của PBCA NP với BBB (hàng rào máu não)  trong ống nghiệm và trong cơ thể (55). Như đã đề cập trước đó, sự gia tăng trong không gian inulin bằng 10-99% đã được tìm thấy ở chuột được điều trị bằng PBCA NP Ps 80-bọc. Sự  Tăng nhẹ này có thể được hiểu như là một kết quả của một upfolding của màng tế bào do các sự kiện nội bào, hoặc sự gia tăng nhập bào pha lỏng của inulin liên quan đến việc hòa nhập của NP. Ngoài ra, sự hấp thu của PBCA NP huỳnh quang nhãn với Rhodamine 6G được quan sát thấy trong microvessel tế bào nội mô não nuôi cấy của người, trâu, bò, và chuột .
Sự hấp thu được cho phép bởi huỳnh quang, cũng như bằng kính hiển vi laser. Sự hấp thu của NP bề mặt phủ là rõ rệt hơn so với các hạt không bọc, mặc dù trong các tế bào bò tăng nhẹ trong sự hấp thu của các hạt không bọc được quan sát với tăng thời gian ủ bệnh. Sử dụng phần mềm phân tích hình ảnh, tăng gấp 20 lần trong sự hấp thu của bọc đối với NP không bọc với được quan sát thấy trong hai giờ. Các tế bào của con người cũng thể hiện sự hấp thu nâng cao của NP bọc.
Sự hấp thu của PBCA NP huỳnh quang của chuột não tế bào nội mô của các dòng tế bào RBE4 cũng đã được chứng minh bởi Alyautdin et al. (55). NP PBCA được phủ với fluorescein isothiocyanate (FITC) dextran 70.000. Sau khi bổ sung NP- bọc Ps-80, các tế bào cho thấy xuất hiện đốm huỳnh quang tập trung trong các tế bào. Ngược lại, sau khi điều trị với NP không bọc không có đốm huỳnh quang đã được quan sát trong các tế bào, thậm chí sau khi bổ sung nồng độ gấp 10 lần cao hơn của NP.
Tóm lại, kết quả của những nghiên cứu mở rộng cho rằng NP PBCA bọc Ps 80 được endocytosed bởi não tế bào nội mô mao mạch . Hơn nữa, Kreuter et al. ( 59,60 ) cho rằng endocytosis của NP này là trung gian bởi plasma apolipoprotein B và apolipoprotein E ( APOE ) hấp thụ trên bề mặt do lớp phủ với Ps 80 . Những apolipoprotein tương tác với các lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL) thể hiện trong hàng rào máu não và thúc đẩy sự hấp thu của NP bởi mao mạch tế bào nội mô của não thông qua endocytosis receptormediated . Giả thuyết này dựa trên cơ sở kết quả sau : Kreuter et al. (46) quan sát thấy rằng bên cạnh Ps 80 , lớp phủ của NP PBCA với polysorbate 20, 40 , hoặc 60 cũng kích hoạt một hiệu ứng antinociceptive sau khi tiêm PBCA NP Dalloaded , trong khi bề mặt khác , chẳng hạn như poloxamers và poloxamines , không thể đạt được hiệu quả này . Đồng thời , Luck thấy rằng lớp phủ của PBCA NP với các bề mặt tăng đáng kể số lượng APOE hấp thụ trên bề mặt của các hạt này sau khi ủ bệnh của họ trong huyết tương người ( 61 ) . Hơn nữa, não tế bào nội mô mao mạch của con người và bò thể hiện mức độ cao của thụ thể LDL , được minh chứng bằng nhuộm miễn dịch ( 58 ) .

Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #216 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:54:50 PM »
Nano - Dẫn truyền thuốc đến não

Sau khi i.v. tiêm vào chuột ngưỡng antinociceptive và đo bằng thử nghiệm. Một tác dụng antinociceptive đạt được chỉ sau khi điều trị với Dal hoặc loperamide được nạp PBCA NP phủ Ps 80 và / hoặc với apolipoprotein B hoặc APOE . Hiệu quả cao khi NP lần đầu tiên được phủ Ps 80 và sau đó overcoated với APOE (Hình 8) . Hơn nữa, ngưỡng antinociceptive của Dal- nạp PBCA NP Ps 80 - bọc đã được xác định trong APOE thiếu và bình thường chuột. Trong những con chuột APOE thiếu , ảnh hưởng antinociceptive đã giảm đáng kể so với những con chuột bình thường . Một hiệu lực antinociceptive tương tự cũng đã đạt được sau khi sơn của các hạt Dal- nạp với apolipoprotein B.
Vì vậy, có thể kết luận rằng apolipoprotein B và APOE được tham gia vào việc vận chuyển PBCA NP-qua trung gian thuốc qua hàng rào máu. Lớp phủ Polysorbate thúc đẩy hấp thụ của apolipoprotein lưu thông, do đó NP được giả định như hạt lipoprotein có thể được đưa lên bởi não tế bào nội mô mao mạch thông qua thụ trung gian nhập bào.
Thuốc bị ràng buộc sau đó có thể được vận chuyển vào trong não bằng cách khuếch tán sau các hạt fromthe trong các tế bào nội mô, hoặc cùng với các tàu sân bay của transcytosis.
Vai trò của lớp phủ Ps 80 của NP đã tạo điều kiện của họ tương tác với microvessel não tế bào nội mô đã được cũng đã chứng minh cho các loại NP. Lipid liên hợp thuốc (LDC) NP được sáng tác của axit stearic và diminazene Tv 80 đã được sử dụng như một chất chuyển thể sữa (62). Quét tia laser đồng tiêu kính hiển vi của mô não chuột cho thấy sông Nile Redlabeled nước kém phát triển hạt tôn trọng những nội mạc của mạch não và sự khuếch tán thuốc nhuộm vào các mô não. Protein hấp phụ mẫu plasma điều tra bằng điện twodimensional tiết lộ hấp phụ mạnh mẽ của
apolipoprotein AI và A-IV vào nước kém phát triển NP sau khi ủ bệnh của họ trong huyết tương chuột; APOE không thể được xác định. các tác giả đưa ra giả thuyết rằng khả năng của Vườn quốc gia 80-bọc Ps để cung cấp thuốc đến não không chỉ qua trung gian hấp phụ của apolipoprotein B và APOE nhưng có thể liên quan đến đội'' '' công việc của apolipoprotein khác ngăn chặn sự gan sự hấp thu của NP, do đó tạo điều kiện giao hàng não.
Các nghiên cứu gần đây của Sun và cộng sự. (22) được sử dụng nhiều (lactic) NP nạp với FITC dextran và phủ Ps 80 bởi 24 giờ ủ. Các quan sát trực tiếp giao hàng NP đến não được thực hiện bằng cách sử dụng kính hiển vi huỳnh quang phần não chuột thu được sau khi mạch máu tưới máu cố định. Sự phát huỳnh quang chỉ ghi nhận ở các loài động vật được điều trị bằng FITC dextran ràng buộc để NP 80-bọc Ps, trong khi điều trị bằng các chế phẩm khác, chẳng hạn như giải pháp của FITC dextran trong Tv 80, FITC dextran ràng buộc với NP không bọc, hoặc trong hỗn hợp tại chỗ của tất cả các thành phần, không sản xuất bất kỳ huỳnh quang của các phần não. Sự phát huỳnh quang là chủ yếu nằm ở bức tường của não microvessels, mà chỉ mang tính của sự tương tác giữa Ps NP 80-bọc và vi mạch não tế bào nội mô.

Trong nghiên cứu của Koziara et al. (21) tốc độ truyền tải của SLN ổn định bằng Ps 80 ( Brij 1 72/Ps 80 ) NP từ tưới máu chất lỏng vào trong não cao hơn so với của đáng kể Vườn quốc gia ổn định bằng Brij 1 78 ( E. sáp / Brij 78 ) .
Giả thuyết rằng Ps 80 trung gian một sự tương tác của Vườn quốc gia với các tế bào nội mô não , trong một cách , củng cố bởi các dữ liệu dược động học thảo luận trước đó . thực sự , mặc dù các lớp phủ của Vườn quốc gia khác nhau với Ps 80 đáng kể tăng cường phân phối thuốc đến não , ảnh hưởng của bề mặt này trên các đặc điểm lưu thông của các hạt không rất rõ ràng ( 13,15,30,32 ) . Ngược lại, poloxamine 908 hiệu quả nhất kéo dài thời gian lưu thông của Vườn quốc gia khác nhau ;
Tuy nhiên , ảnh hưởng của nó trên sự hấp thu não thường vừa phải hoặc tối thiểu. Nó có thể được đưa ra giả thuyết rằng poloxamine 908 tạo ra các rào cản về không gian mà không chỉ bảo vệ VQG từ opsonization , do đó tăng thời gian lưu thông, mà còn liên fered với các bước công nhận màng tế bào , khiến giao thông vận tải của Vườn quốc gia qua hàng rào máu (32) . trên
Mặt khác, và phù hợp với các quy tắc dược được trích dẫn ở trên, Ps 80 có khả năng cho phép một sự tương tác cụ thể của các hạt với các tế bào nội mô BBB .
Giả định này được hỗ trợ bởi các kết quả thí nghiệm trong các Borchardt et al. (63). Các tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng hoạt động bề mặt trên sự hấp thu của [14C]-PMMANP bởi bộ não bò tế bào nội mô microvessel phân lập từ chất xám của vỏ não. Sự hấp thu cao nhất và nhanh nhất (> 300% so với đối chứng không bọc sau hai giờ) đã được quan sát sau khi sơn phủ với Tv 80, trong khi lớp phủ của NP với poloxamine 908 mang lại một kết tăng cường sự hấp thu không đáng kể.
Điều thú vị là, dài lưu hành PHDCA NP pegylated không chỉ cung cấp sự tích lũy cao hơn trong các mô khối u não nhưng cũng hiển thị một ái lực cho các vùng não được bảo vệ bởi hàng rào máu não bình thường (17). Rõ ràng, và phối hợp với các nghiên cứu khác, nồng độ của các hạt trong não là cải thiện do giảm độ thanh thải của các tàu sân bay dài lưu hành của Bộ Công An. Hơn nữa, việc phân tích các dược dữ liệu cho phép các tác giả kết luận rằng nếu cơ chế tích lũy intratumoral tương tự cho pegylated và hãng không pegylated, một mối quan hệ của các hạt pegylated cho bộ não bình thường không thể được coi là một đơn giản khuếch tán / quá trình đối lưu. Nó có thể được suy đoán rằng, như với Tv 80, lớp phủ PEG cho phép một sự tương tác cụ thể của hạt với các tế bào nội mô BBB.
Trên tất cả, những kết quả này cho thấy dự đoán của sự hấp thu não của thuốc NP- ràng buộc trên cơ sở hành vi lưu thông của họ không phải lúc nào cũng rõ ràng và tế bào / hạt tương tác phải được xem xét để đạt được hiệu quả não giao hàng.
hấp phụ nội bào là một cơ chế khả năng của tăng cường vận chuyển ODN qua hàng rào máu với các hạt nanôgien tích điện dương ( 14,35 ) . Trở ngại chính để điều trị hiệu quả với các hợp chất ODN là các anion và cấu trúc phân tử tương đối lớn, cản trở xâm nhập của chúng vào các màng mục tiêu bên trong các tế bào tế bào chất và / hoặc hạt nhân . Mặt khác, NP được cho là tương tác tĩnh điện với màng tế bào tích điện âm , được tiếp theo sự đồng hóa của các hạt trong các tế bào này thông qua  hút bám trên nội bào. Thật vậy, việc xây dựng nanôgien tích điện dương cho phép chuyển ODN hiệu quả hơn qua các đơn lớp của vi mạch não tế bào nội mô , so với việc xây dựng electroneutral . Kết quả này là phối hợp với các dữ liệu trong cơ thể thể hiện tỷ lệ não / pha lỏng đáng kể của ODN đạt được sau khi tiêm các hạt nanô ODN  ( thảo luận trước đó )
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #217 vào lúc: Tháng Năm 05, 2016, 11:57:09 PM »
Nano - Dẫn truyền thuốc đến não

(A) Sự nhập bào của oligonucleotide (ODN)-bọc hạt nano bởi nội bào hút bám và cơ chế giả định của ODN phát hành vào bào tương. (B) bất ổn của màng endosomal (1) tương tác của hạt nano tích điện dương với phospholipid điện tích âm, (2) hạt nano với phospholipid tương tác, và (3) sự xâm nhập của hạt nano vào phospholipid và vận chuyển ODN vào bào tương
Ảnh hưởng của tích điện bề mặt và kích thước màng tế bào não vẫn chưa rõ ràng, tuy nhiên, một số xu hướng có thể được ghi nhận. Như vậy, trái ngược với tích cực tính DOX được nạp PEG-PHDCA NP mà không sản xuất tỷ lệ não / máu cao, các hạt ODN-nạp nanôgien đã có một tiềm năng zeta thấp hơn (so với þ2.3 þ15.5mV với PEG-PHDCA NP) và nhỏ hơn đáng kể (90 so với 180 nm). Trong nghiên cứu của Zara và các cộng sự., (12) tích lũy DOX trong não tăng song song với việc giảm tiềm năng zeta tiêu cực của SLN tàng hình, trong đó, những yếu tố khác, có thể góp phần nhắm mục tiêu não thành công của các hãng vận chuyển (Bảng 1). những quan sát rõ ràng hàm ý tầm quan trọng của cả hai tham số cho mục tiêu não.
Cơ chế 4.
Transcytosis ( cơ chế 4 ) của polysaccharide cation NP phủ một lớp đôi lipid trên trong ống nghiệm mô hình BBB được quan sát bởi Fenart et al. (23) . Mô hình BBB bao gồm của một coculture của não tế bào nội mô mao mạch và bò tế bào hình sao chuột . Trung lập, anion và cation NP 60 - nm là chuẩn bị từ maltodextrin liên kết ngang dẫn xuất hay không ( trung tính) với anion ( phốt phát ) hoặc cation ( bậc bốn amoni ) phối tử . Các hạt được bọc huỳnh quang và bọc ( hoặc không ) với một lớp đôi lipid. Cation lipid NP tráng đã được tìm thấy là tốt nhất cho thấm qua hàng rào máu não , trong khi lớp phủ của các hạt trung tính không làm thay đổi đáng kể các đặc tính thấm của họ . Không modification của thấm paracellular đã được quan sát trong ủ bệnh của các tế bào với NP , do đó, sự gia tăng này không phải do một phân tích về các rào cản . Sự phân bố của các hạt trong tế bào chất là đặc điểm của transcytosis .
Cơ chế 5
Ngược lại, nội địa hóa perinuclear của NP polysaccharide không tráng cho thấy sự tích tụ trong tế bào của NP này trong một ngăn suy thoái Cuối cùng, phân phối thuốc tăng cường cho não với NP bọc Ps PBCAcó thể được liên kết với sự ức chế các protein màng , chẳng hạn như MRP và P- gp ( cơ chế 5 ) . Như có thể được nhìn thấy từ các dữ liệu trên , lớp phủ với Ps 80 cho phép tương tác của NP với các màng của não microvessel tế bào nội mô . Ngoài khác hiệu ứng, tương tác này có thể ảnh hưởng đến màng tính lưu động / độ nhớt, mà có thể gây ra sự thay đổi cấu trúc và ức chế các protein xuyên màng. các protein này máy bơm là thành phần quan trọng của hàng rào máu não và hầu hết các thuốc cung cấp cho não bằng Ps 80 - tráng PBCA NP ( như loperamide , Dal , DOX , và MRZ 2/576 , mô tả trước đó ) là P - gp và / hoặc MRP chất . Mặc dù khả năng tham gia của P- gp đã được đề cập trong ấn phẩm trước đó , vai trò của các cơ chế protein này trong việc cung cấp thuốc NP- qua trung gian để não bộ đã không được điều tra ( 55,59 ) . Đồng thời , giả thuyết này được hỗ trợ bởi sau sự kiện.

NP Polyalkylcyanoacrylate hiển thị một khả năng độc đáo vượt qua kháng đa thuốc ( MDR ) qua trung gian của P- gp ( 64-66 ) . Vì vậy , nhiều NP ( isobutylcyanoacrylate ) có thể đảo ngược MDR P- gp - phụ thuộc vào DOX và tạo hiệu ứng độc tế bào đáng kể trong các tế bào P388/ADR kháng DOX ( 65-67 ) . Tích tụ trong tế bào của DOX và độc tế bào rõ ràng phụ thuộc vào việc phát hành các loại thuốc từ hạt . Tuy nhiên , trái ngược với những gì người ta tin , quốc tế hóa các hạt trong các tế bào P388/ADR không cần thiết để khắc phục MDR . Cơ chế cho hành động là NP hấp phụ lên bề mặt của các tế bào ung thư và đồng thời phát hành các loại thuốc được đóng gói và suy thoái NP sản phẩm (axit polycyanoacrylic ) tạo thành một cặp ion, có thể qua màng mà không được công nhận bởi P- gp (Hình 10)
cơ chế theo giả thuyết DOX (doxorubicin-một loại kháng sinh trị ung thư) được bọc bởi poly (alkylcyanoacrylate) dạng NP bỏ qua MDR-vi khuẩn đề kháng ở cấp độ tế bào. DOX được nạp NP không endocytosed bởi các tế bào kháng (A) nhưng tuân thủ các bề mặt tế bào, nơi chúng đồng thời phá hủy lớp màng polyme và tạo thuốc (B). Các sản phẩm phân hủy và ionpairs dạng thuốc (C) có thể xâm nhập vào các tế bào tránh được sự công nhận của P-gp (P-glycoprotein). Nó đã được chứng minh rằng sự tiếp xúc của các hạt với màng tế bào là cần thiết cho MDR đảo chiều . các tác giả cho rằng các đảo chiều MDR là liên quan nhiều hơn đến những thay đổi trong tính thấm màng tế bào hoặc lỏng hơn để sự tương tác trực tiếp với P- gp. Hơn nữa, hiệu quả của nhiều NP (alkylcyanoacrylate)được tăng cường trong sự hiện diện của chất ức chế P-gp hoặc MRP.
Do đó, người ta thấy rằng các NP 80-bọc Ps đáng kể kéo dài tác dụng anticonvulsive của MRZ 2/576, là một chất nền ofMRP ra ngoài này bơm, thuốc này đang tích cực bơm ra khỏi não (66). Một hiệu ứng tương tự đã đạt được khi MRZ 2/576 liên kết với NP không bọc được tiêm sau khi tiền xử lý với probenecid, mà là một chất ức chế MRP nổi tiếng. Nó có thể được suy đoán rằng sự ức chế của thuốc ra ngoài này bởi Ps phủ 80 của NP là tương tự như tác dụng của probenecid. Hơn nữa, tác dụng ức chế của probenecid được tăng cường nếu cơ quan này là bị ràng buộc vào NP. Những số liệu này  của Soma et al. (19) đã chứng minh rằng khả năng gây độc của DOX ràng buộc với nhiều NP (isobutylcyanoacrylate) đối với dòng tế bào P388/ADR kháng DOX, có thể là tăng cường bởi cyclosporine1 A, một chất ức chế mạnh P-gp. Các Ảnh hưởng của cyclosporin, lần lượt, có thể được tăng cường nếu thuốc được ràng buộc để NP. Mặc dù DOX nạp trong PBCA NP không bọc có thể đảo ngược P-gp-liên MDR trong nuôi cấy tế bào, chỉ có trong cơ thể DOX ràng buộc để NP 80-bọc Ps có thể được gửi đến các não (15). Có thể là khả năng của DOX được nạp PBCA NP để phá vỡ P-gp được hỗ trợ bởi Ps 80. Thật vậy, bề mặt này đã được tìm thấy để đảo ngược P-gp liên quan đến kháng thuốc bằng cách tăng dòng thuốc vào các tế bào (68-70). Trong cơ thể, Ps 80 tăng cường sự bám dính của methotrexate qua đường tiêu hóa chuột (GIT) và sự hấp thu thuốc vào não một cách phụ thuộc vào liều (71). Hơn nữa, Ps 80 có thể tạo điều kiện cho sự tương tác hạt với màng tế bào nội mô.
Do đó, nó có thể được đưa ra giả thuyết rằng PBCA NP phủ Ps 80 nguyên nhân gây ra sự ức chế gián tiếp của P-gp qua những thay đổi trong màng tế bào. Cơ chế có thể vận chuyển DOX qua hàng rào máu não với NP polyalkylcyanoacrylate được tóm tắt trong
Hình 11.
Cơ chế phân phối thuốc đến não bằng Ps 80 (polysorbate 80) -coated NP: (1) hấp thụ qua trung gian nhập bào kích hoạt bằng cách hấp phụ của APOE (apolipoprotein E) vào NP;
(2) transcytosis, (3) nhập bào sau khi phá hủy lớp màng thuốc polyme  NP, kết quả vận chuyển thuốc qua hàng rào máu não (4) ức chế P-gp(P-glycoprotein), và (5) điều chế thẩm thấu của hàng rào máu não bằng cách mở các liên kết chặt chẽ
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #218 vào lúc: Tháng Năm 07, 2016, 08:22:29 PM »
LIPSOME - CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ ĐIỀU CHẾ

Phần 1. CẤU TRÚC LIPOSOME
1.1   Cấu trúc Liposome
Từ liposome được ghép từ hai từ tiếng Hy Lạp: lipo ("béo") và soma ("cơ thể"); được đặt tên bởi vì thành phần của nó chủ yếu là các phospholipid.
Liposome là những tiểu phân nhân tạo hình cầu có kích thước nano được cấu tạo cơ bản từ các thành phần phospholipid tự nhiên và cholesterol.
Liposome được phát hiện đầu tiên vào năm 1961 tại Anh bởi Alec D Bangham khi đang thử nghiệm kính hiểm vi điện tử mới, ông đã phát hiện ra rằng khi các phân tử phospholipid kết hợp với nước sẽ lập tức hình thành những quả cầu được cấu tạo bởi những màng kép do cấu trúc phân tử phospholipid với một đầu phân tử hoà tan được trong nước, trong khi đó đầu kia của phân tử không hoà tan trong nước.


Điểm khác biệt cơ bản nhất của liposome và nhũ tương được thể hiện trong hình 1.2.  Với một hạt nhũ tương (dầu trong nước hoặc nước trong dầu) thì chúng chỉ có một lớp duy nhất. Với một hạt liposome thì chúng được tạo nên từ một lớp kép với kích thuớc khá nhỏ.

Liposome là những tiểu phân nhân tạo hình cầu có kích thước từ 20 nm đến vài micrometer được cấu tạo cơ bản từ các thành phần phospholipid .Chủ yếu là phospholipid tự nhiên. Các phân tử photpholipit là các phân tử có mạch cacbon dài, có cấu tạo đăc biệt (hình 1.3), một đầu ái nước, một đầy kỵ nước. Nhờ cấu tạo đặc biệt này mà khi tồn tại trong dung môi phân cực hoặc dung mội không phân cực, chúng sẽ có xu hướng quay những đầu kỵ nước vào trong (môi trường phân cực) hoặc ra ngoài (môi trường không phân cực). Ngoài ra trong liposome, còn có các phân tử cholesterol nằm xen kẽ trong lớp photpholipit kép. Các phân tử cholesterol này sẽ làm tăng khả năng chịu đựng cơ học, tăng độ bên, và giảm tính thấm của hạt.

Bên ngoài là lớp vỏ kép được thiết kế có tính thân nước (hydrophilic) ở bề mặt trong và ngoài để có thể di chuyển trong môi trường sinh học và chứa phân tử thuốc trong trạng thái dung dịch nước. Giữa hai bề mặt này là vùng chứa chất béo như phospholipid và cholesterol kỵ nước (hydrophobic), có khả năng hòa tan dược liệu thích béo (lipophilic). Ngoài ra, bề mặt vỏ liposome được thiết kế với thành phần hóa học thích hợp sao cho hạt biết tránh các tế bào khoẻ mạnh không phải là mục tiêu tấn công, mà chỉ có thể tác dụng với tế bào ung thư và nhả thuốc khi gặp một môi trường có một nhiệt độ hay pH nhất định. Các nhà nghiên cứu sinh hóa học đã thiết kế lớp phospholipid có độ nhạy cảm với pH của môi trường. Nhờ vậy, khi liposome đi vào môi trường vi mô mang tính acid của khối u ung thư vỏ liposome tan vỡ và nhả thuốc vào tế bào bệnh [1].
   Các phân tử phosphoipid có một đầu ái nước và một đuôi kỵ nước, khi kết hợp với pha nước (dung môi phân cực) dưới tác động của lực tương tác, các đầu kỵ nước sẽ chụm vào nhau và đầu ái nước sẽ quay về phía pha nước để giảm lực tương tác, tạo thành lớp bilayer.
   Thành quả nghiên cứu trong vài thập niên vừa qua đã tối ưu hóa cấu trúc liposome, gia tăng hiệu năng cho việc hóa trị liệu ung thư trong cơ thể con người.

1.2    Phân loại Liposome
Hiện tại có nhiều cách phân loại liposome, nhưng theo kích thước thì liposome có 4 loại chính:
-   Multilamellar large vesicles (liposome đa lớp-MLW) có cấu trúc gồm nhiều lớp màng kép phospholipid hình cầu đồng tâm, đường kính từ vài trăm nm đến vài μm.
-    Multivesicular vesicles (MVV): gồm những túi nhỏ nằm trong một túi lớn hình cầu, đường kính từ vài trăm nm đến vài μm.
-   Unilamellar vesicles liposome (liposome đơn lớp): có cấu trúc chỉ gồm 1 lớp màng kép phospholipid  hình cầu.
+  Small unilamellar vesicles (SUV): đường kính 20 - 100nm
+  Large unilamellar vesicles ( LUV): đường kính  > 100nm.

Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #219 vào lúc: Tháng Năm 07, 2016, 08:26:59 PM »
LIPSOME - CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ ĐIỀU CHẾ

Phần 2. TÍNH CHẤT LIPOSOME
2.1    Kích thước của Liposome.
   Kích thước của liposome là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng cấp phát thuốc trong để điều trị ung thư, điều đó có nghĩa là kích thước sẽ quyết định khả năng thẩm thấu qua tế bào ung thư và định vị trong tế bào ung thư.
Trong khoảng kích thước từ 50 -150 nm, khi kích thước tăng thì hiệu quả tải thuốc của liposome tăng. Trong khoảng 80-200nm, khi tăng kích thước, khả năng ổn định của liposome giảm, khả năng phát thuốc giảm khi tăng kích thước.
Cho đến nay, kích thước liposome khoảng 100 nm là kích thước tối ưu, chúng không chỉ giúp cho tăng hiệu quả chuyển liposome từ máu đến tế bào ung thư mà còn tăng thời gian lưu giữ của chúng trong tế bào ung thư.
Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây đã đề nghị rằng kích thước của tế bào ung thư khác nhau và phụ thuộc vào loại ung thư, thời điểm phát triển của tế bào ung thư. Do đó kích thước 100 nm của liposome không phải lúc nào cũng luôn là kích thước thích hợp nhất cho việc vận chuyển chúng từ máu đến tế bào ung thư.
2.2    Điện tích bề mặt của Liposome
Tùy loại phospholipid cấu thành nên liposome mà nó mang điện tích bề mặt khác nhau.
Dựa vào điện tích nó mang có 3 loại liposome: Cationic, anionic, neutral liposome. Cationic liposome: là những cấu trúc được làm bằng lipid tích điện dương. Cationic lipid thường có cấu trúc gồm một nhóm đầu tích điện dương và một, hai đuôi hydrophobic được làm từ mạch H.C or cấu trúc steroid.
 Ví dụ: N-[1-(2,3-dioleyloxy)propyl]-N,N,N-trimethylammonium chloride.
Điện tích bề mặt của liposome ảnh hưởng đến sự hấp thu động học của liposome vào khối u rắn và khôi u mạch máu. Cationic liposome có khả năng tích tụ chọn lọc và tác kích ưu tiên vào tế bào nội mô mạch máu của khối u. Vì thế liposome có tính chọn lọc trong chẩn đoán hoặc điều trị các của khối u rắn.
2.3     Nhạy pH, nhạy nhiệt.
Trong thực tế, việc tăng nhiệt độ hoặc giảm pH, với những giá trị sinh lý tương ứng, sẽ là tăng khả năng phát thuốc được bọc trong liposome.
Độ bền của liposome phụ thuộc vào pH và T. Để tăng độ bền:
-   Khống chế ở pH thích hợp (6.5) bằng cách dùng dd đệm.
-   Lưu trữ ở T thấp để hạn chế sự kết hợp với nhau của các liposome
Ðể tránh sự phân hủy của lysosome, liposome nhạy pH, không ổn định và kích thích dung hợp ở pH=6 đã được thiết kế. Kiểu liposome này bao gồm một hỗn hợp phosphatidyl ethanolamine (PE) với acidic phospholipid. Ở pH=6.5, sau khi proton hóa lớp màng kép, PE chuyển phase màng kép thành phase hexagon, không  bền, trở nên kích thích dung hợp và giải phóng các chất chứa trong liposome vào cytosol. Liposome nhạy pH đã được sử  dụng một cách thành công trong việc làm vector chuyển nucleic acid.
   Liposome nhạy với nhiệt đã được thiết kế từ phospholipid với nhiệt độ chuyển phase khoảng 40ºC. Làm nóng các vị trí mà ở đó liposome đã được tích lũy, gây ra sự giải phóng nhanh các chất chứa trong liposome. Loại liposome này đã được sử dụng thành công trong các mô hình in vitro và động vật nhưng chưa được đưa vào lâm sàng mặc dù sự tăng nhiệt cục bộ đã được sử dụng để điều trị kháng ung thư và nhiệt độ trên 40ºC là dễ dàng có được ở các mô khác nhau.
2.4    Khả năng bao bọc thuốc của liposome
Những tính chất quan trọng của liposome có được do tính chính cấu trúc của liposome mang lại.
Liposome có thể encapsulate hóa các loại hoạt chất cả ái nước lẩn kỵ nước. Các hoạt chất ái nước được chứa ở giữa khoang bên trong, các loại hoạt chất kỵ nước được chứa ở giữa các lớp kép phosphorislipid.


Cấu trúc màng kép phosphorislipid của liposome cũng là cấu trúc màng tế bào của cơ thể sống. Do sự tương thích này, liposome dễ dàng tương tác với màng tế bào để phóng thích các hoạt chất. Mặt khác, phosphorislipid của tế bào bị lão hóa có thể được thay thế bằng phosphorislipid của liposome, đặc điểm này làm cho liposome có tác dụng chống lão hóa. Ngoài ra, nhờ cấu trúc giống màng tế bào, các phối tử đặc biệt có thể được gắn trên liposome một cách dễ dàng, mở rộng ứng dụng của liposome.

Với kích thước nano, sự kết hợp tương đối dễ dàng với màng tế bào và khả năng kết hợp được với các phối tử đặc biệt như PEG hay kháng thể, liposome được xem là một dạng thuốc đích lý tưởng.
Nghĩa là liposome có khả năng định vị chính xác các mô bệnh để phóng thích hoạt chất, từ đó làm tăng hiệu quả tác dụng của hoạt chất và làm giảm độc tính của một số loại hoạt chất với cơ thể. Các tiểu phân liposome không khuếch tán qua thành mạch máu bình thường để đến các mô của cơ thể mà chỉ có thể khuếch tán qua các vị trí thành mạch máu có lổ hổng như vị trí khối u ung thư.
Ngoài ra, sóng chiếu xạ siêu âm có thể phá vỡ liposome giúp phóng thích hoạt chất với liều lượng có thể kiểm soát ở bất cứ đâu trong cơ thể. Những điều này làm nên tính chọn lọc của liposome, tức là khả năng định vị chính xác vị trí các mô bệnh.
Khi được gắn kháng thể, khả năng đến đích của liposome sẽ cao hơn vì các kháng thể có khả năng nhận biết và kết hợp với tế bào đích.
Khả năng kết hợp với phối tử của liposome giúp ngăn cản đại thực bào tiêu hủy các tiểu phân liposome, giúp liposome tồn tại lâu dài trong máu.
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #220 vào lúc: Tháng Năm 07, 2016, 08:41:37 PM »
LIPSOME - CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ ĐIỀU CHẾ

Phần 3. ĐIỀU CHẾ
3.1 Giới thiệu chung
   Liposome được mô tả lần đầu tiên bởi tiến sĩ Alec Douglas Bangham FRS – một nhà khoa học về lĩnh vực huyết học vào năm 1961 (đăng báo năm 1964), tại viện Babraham, Cambridge. Họ khám phá ra liposome khi ông và R.W.Horne nhuộm âm để khô phospholipid nhằm thử nghiệm kính hiển vi điện tử mới. Sự tương hợp màng sinh học và hình ảnh dưới kính hiển vi đã cho biết những đặc điểm của màng tế bào với một cấu trúc lipid kép. Tên liposome được ghép từ hai từ tiếng Đức: “Lipos” là chất béo và “Soma” là cơ thể [3].
   Theo A.Akbarzadeh et al, để điều chế liposome gồm các giai đoạn sau: Làm khô lipid từ dung môi hữu cơ; Phân tán các lipid trong môi trường nước; Tinh chế liposme; Phân tích sản phẩm cuối. Các phương pháp để điều chế liposome gồm: Passive loading và Active loading [4].
   Passive loading là phương pháp này liên quan đến sự truyền dẫn của các tác nhân giữ trước hoặc trong suốt quá trình sản xuất.
   Active loading là phương pháp sử dụng các hợp chất có nhóm ionisable, có sự hiện diện của cả lipid và nước, hình thành các liposome.
3.2 Kỹ thuật Passive loading
   Kỹ thuật này gồm có ba phương pháp được thực hiện trên các nguyên tắc khác nhau: Phân tán bằng cơ học; Phân tán bằng dung môi; Phân tán chất hoạt động bề mặt.
3.2.1 Phương pháp Bangham/Phương pháp hydrat hóa màng film
   Phương pháp này được Bangham đưa ra và phát triển từ năm 1965 và cho đến nay vẫn là phương pháp được sử dụng nhiều để bào chế liposome vì tính tiện ích, dễ thực hiện, không yêu cầu thiết bị công nghệ cao, dễ bổ sung cải tiến.
   Hoà phospholipid và các thành phần tạo vỏ liposome vào dung môi hữu cơ (chloroform, methanol…). Bốc hơi dung môi dưới áp suất giảm trong bình cất quay, phospholipid sẽ  tạo thành màng mỏng bám lên thành bình cất. Nhiệt độ  tiến hành xấp xỉ nhiệt độ chuyển pha của phospholipid. Thêm dung dịch nước có hệ đệm, vừa cho vừa lắc để phospholipid hydrat hoá tạo thành liposome.  Phương pháp này thu được liposome nhiều lớp, có kích thước không đồng nhất. 


Các lớp màng lipid:


3.2.2 Phương pháp dùng dung môi phân tán
   Trong phương pháp này, đầu tiên lipid được hòa tan trong dung môi hữu cơ, sau đó được đưa qua dung dịch chưa nước, sự thay đổi dung môi đã giúp hình thành liposome.
Phương pháp Batzri và Korn (phương pháp tiêm/ hòa tan ethanol)
   Phương pháp này được thực hiện từ năm 1973, như sau: Hòa tan phospholipid và các thành phần tạo màng vào ethanol. Bơm nhanh dung dịch này vào dung dịch KCl 0,1 - 0,2 M (hoặc một dung dịch khác tương đương, ví dụ  MgSO4 ), do thay đổi dung môi  sẽ  tạo thành các liposome. Siêu lọc để loại ethanol và tinh chế liposome. Phương pháp này tạo ra liposome có kích thước không đều.


Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #221 vào lúc: Tháng Năm 07, 2016, 08:43:10 PM »
LIPSOME - CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ ĐIỀU CHẾ

3.2.3 Phương pháp bốc hơi pha đảo (Riaz & Weiner, 1994)
   Phương pháp này dựa trên sự hình thành micel đảo khi siêu âm hỗn hợp pha nước chứa dược chất thân nước với pha dầu  hòa tan các chất thân dầu. Bốc hơi dung môi hữu cơ từ từ để hình thành gel  nhớt. Tại điểm tới hạn, trạng thái gel bị phá vỡ, hình thành màng kép bao quanh các micel đảo còn lại, tạo thành liposome.  Tỉ lệ pha nước: dung môi hữu cơ là 1/3 với diethylether và 1/6 đối với hỗn hợp dung môi isopropylether và chloroform [4].
   Phương pháp này cho hiệu suất tạo liposome cao, áp dụng được với nhiều loại  phospholipid, nhưng  tạo ra liposome kích thước lớn, dược chất chịu tác động của nhiệt và siêu âm, có thể ảnh hưởng đến độ bền.
3.3 Các phương pháp làm đồng nhất hệ Liposome
   Để làm đồng nhất kích thước tiểu phân liposome tạo thành, người ta thường sử sụng các phương pháp sau:
3.3.1 Phương pháp đẩy qua màng
   Đẩy qua màng là một trong những phương pháp phổ biến nhất được dùng để  tạo liposome một  lớp và kiểm soát kích thước của chúng. Trong phương pháp này, hỗn hợp liposome  được  đẩy  qua  một  màng  polycarbonate tạo ra liposome có kích tthước gần với kích thước lỗ lọc của màng. Phương pháp này hạn chế việc phải loại tạp chất trong sản phẩm tạo thành. Ưu điểm lớn nhất là kích thước và phân bố  kích thước thủy phân (KTTP)  có độ  lặp lại cao giữa các lô mẻ sản xuất [7].
3.3.2 Phương pháp siêu âm
   Siêu âm là một trong những phương pháp phổ biến để bào chế liposome từ hệ phân  tán  phospholipid  trong  pha  nước,  được  áp  dụng  từ  khi  bắt  đầu  nghiên  cứu  về liposome. Siêu âm có thể  coi là phương pháp phổ  biến nhất được áp dụng để bào chế  SUV. Có thể  dùng siêu âm bể  hoặc siêu âm  cầm tay  để  làm nhỏ  kích  thước tiểu phân, áp lực gây ra bởi năng lượng siêu âm phá vỡ  các  liposome  nhiều lớp kích thước lớn thành các liposome kích thước nhỏ  hơn, có thể  là  liposome một lớp hoặc liposome nhiều lớp kích thước nhỏ  [8].
Kích thước  liposome tạo thành phụ thuộc vào thời gian và cường độ siêu âm [3], không phụ thuộc vào chiều dài chuỗi hydrocarbon của các phospholipid. Theo nghiên cứu của Yamaguchi T. et al. (2009), siêu âm với tần số thấp làm giảm KTTP  nhanh hơn so với siêu âm tần số cao. Cùng tần số và tổng năng lượng, siêu âm với cường độ mạnh hơn trong thời gian ngắn cho hiệu quả cao hơn siêu âm cường độ yếu trong thời gian dài [8]. Ưu điểm chính của phương pháp siêu âm là tiết kiệm thời gian. Tuy nhiên có thể  gây quá nhiệt cục bộ [3]. Hơn nữa, liposome tạo thành có khoảng phân bố  kích thước tương đối rộng (các MLV tồn tại đồng thời với SUV), không có sự đồng nhất giữa các lô mẻ [4].
   -  Siêu âm cầm tay: que siêu âm được đặt ngập trực tiếp vào hỗn dịch liposome. Năng lượng siêu âm đưa vào là rất lớn và có nguy cơ gây quá nhiệt cục bộ vì  vậy cần làm lạnh mẫu trong quá trình siêu âm. Ngoài ra kim loại(titan) giải phóng từ  đầu que gây nhiễm bẩn chế  phẩm. Siêu âm liên tục trong 1 giờ khoảng trên 5% lipid bị de-este hóa.
-  Siêu âm bể: Mẫu siêu âm được đựng trong dụng cụ thích hợp và đặt vào bể siêu âm, việc kiểm soát nhiệt độ  trong kỹ thuật này dễ dàng hơn so với siêu âm cầm tay. Mẫu liposome có thể được bảo vệ trong lọ tiệt trùng hoặc dưới dòng khí trơ [4].
 3.3.3 Phương pháp đông chảy
   Đông - chảy là quá trình làm nhỏ kích thước tiểu phân liposome (thường là MLV) thành các tiểu phân liposome có số lớp ít hơn (như LUV) bằng chu kỳ làm lạnh hỗn dịch liposome ở  nhiệt độ thấp, rồi tiếp tục làm chảy. Thường sử dụng lặp đi lặp lại nhiều lần chu kỳ  đông  –  chảy nói trên. Kích thước trung bình và số lớp của liposom giảm dần khi số chu kỳ tăng lên [9].
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
Re: Kiến thức về công nghệ nano
« Trả lời #222 vào lúc: Tháng Năm 07, 2016, 08:47:53 PM »
LIPSOME - CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ ĐIỀU CHẾ

Phần 4. ỨNG DỤNG
   
Liposome được ứng dụng tronh nhiều lĩnh vực như:
   * Dẫn truyền thuốc/protein: Kiểm soát và duy trì quá trình nhả thuốc; Tăng cường độ ổn định của thuốc; Biến đổi dược chất và sinh học; Trị liệu thay thế enzyme và rối loạn tích lũy lipid
   * Kháng khuẩn, kháng nấm (thuốc chữa bệnh phổi) và kháng virus (điều trị anti-HIV): Thuốc liposomal; Liposomal thích nghi phản ứng sinh học
* Điều trị khối u: Vận chuyển phân tử thuốc đến khối u; Vận chuyển các đại phân tử như cytokine hoặc gen
* Vận chuyển gen: Điều trị gen và antisense; Chủng ngừa di truyền (DNA)
* Miễn dịch học: Immunoadjuvant (Hỗ trợ miễn dịch); Immunomodulator (Tăng cường miễn dịch); Immunodiagnosis (Chẩn đoán miễn dịch)
   * Liposome sử dụng thay thế máu nhân tạo
   * Thuốc phóng xạ để chuẩn đoán bệnh
   * Sử dụng trong mỹ phẩm và da liễu
   * Sử dụng trong cố định enzyme và công nghệ phản ứng sinh học
4.1 Cơ chế dẫn truyền thuốc của liposome
   Thuốc đưa vào cơ thể qua ba đường cơ bản là đường uống, đường dùng ngoài và đường tiêm.Thuốc liposome dạng uống được lựa chọn do sinh khả dụng thấp, và chúng hấp thu qua ống dạ dày ruột, bị chuyển hóa qua gan. Những thuốc này sẽ cải thiện hấp thu sinh khả dụng đồng thời kéo dài khoảng thời gian tác động của thuốc.
Đối với dạng thuốc tiêm, khi một dược chất tan được tiêm tĩnh mạch, nó sẽ đi qua gan, tại gan một lượng lớn thuốc bị oxy hóa bởi tế bào gan (tác đông vượt qua lần  đầu). Phần thuốc còn lại sẽ nhanh chóng thoát khỏi mao mạch đi vào ở lỗ nhỏ ở lớp trong tế bào mạch máu để đi đến tế bào ung thư, phần còn lại sẽ đi đến các tế bào lành. Khi một dược chất tan trong nước, nó được nang hóa trong liposome, màng lipid bao quanh thuốc bảo vệ chúng  khỏi tác động chuyển hóa của gan và lượng lớn thuốc còn lại vượt qua được các quá trình chuyển hóa này  sẽ gây hiệu quả tác dụng cao hơn. Bên cạnh đó, cấu trúc liposome khá lớn không thể xuyên qua những khe hở của tế bào  mạch máu và thoát khỏi mạch máu. Thuốc liposome sẽ tuần hoàn như một hỗn dịch nano trong máu một thời gian dài, kết quả những thuốc liposome có hoạt chất hòa tan trong nước sẽ tồn tại trong cơ thể lâu hơn và sinh khả dụng sẽ cao hơn. Đối với những hoạt chất không tan trong nước thì được hòa tan vào một hỗn hợp đặc biệt phospholipid và cuối cùng sẽ tạo thành liposome với hoạt chất được tích hợp vào lớp phospholipid kép. Vì các liposome có kích thước rất nhỏ nên nó sẽ tồn tại dưới dạng hỗn dịch nano và gây nên tác động tương tự dung dịch.
   Đối với thuốc dạng liposome sử dụng trên bề mặt da thì có 6 cơ chế xâm nhập:
   - (1): Tích hợp với lipid
   - (2): Thâm nhập nội bào
   - (3): Điều hòa thẩm thấu
   - (4): Thấm qua khe giữa các tế bào biểu mô
   - (5): Hấp thụ
   - (6): Thấm qua lỗ chân lông
 


4.2 Liposome ứng dụng vào miễn dịch học
Sau khi tiêm vào tĩnh mạch, Liposome được tiêu hóa bởi tế bào thực bào trong cơ thể, đó là phương tiện tốt để mang các phân tử thuốc đến đại thực bào. Giúp điều trị một số bệnh nhiễm trùng do nấm hoặc leishmaniasis.
Bệnh leishmania là một bệnh rất cổ điển, được đặt tên sau khi W.B. Leishman phát hiện ra những sinh vật hữu cơ trên tiêu bản từ lách của bệnh nhân tử vong do sốt Dumdum năm 1901. Gánh nặng do bệnh này gây ra vẫn tồn tại trong thế kỷ 21 với số bệnh nhân lưu hành trên toàn thế giới là 12 triệu và số mới mắc hằng năm là 2 triệu, 25% thuộc thể có thương tổn nội tạng..
 
Liposome tích lũy trong các quần thể tế bào rất giống nhau mà bị nhiễm, và là phương tiện phân phối thuốc lý tưởng. Các chỉ số điều trị được tăng lên rõ rệt đối với thử nghiệm trên chuột khoảng vài trăm lần sau khi dùng thuốc chứa nhiều Liposome. Và bây giờ, có nhiều nghiên cứu về Liposome chống ký sinh trùng ở cơ thể người. Các ion điện ly amphotericin B được cấy ghép vào Liposome giúp tăng cường hiệu quả trong điều trị kháng nấm.
Báo cáo kết quả tốt nhất hiện nay trong điều trị kháng nấm trên cơ thể người là sử dụng Liposome làm chất mang foramphotericin B, đây là thuốc đặc trị nhiễm trùng nấm đã phát tán và thường phải kết hợp với hóa trị liệu, hệ thống miễn dịch, AIDS và thường gây tử vong. Thật không may là loại thuốc đặc trị này thường rất độc và phải hạn chế liều lượng do ion điện ly và đầu độc thần kinh. Độc tính này thường có liên quan đến kích thước thuốc. Rõ ràng là việc bọc Liposome giúp ngăn cản sự tích tụ của thuốc trong các cơ quan này và giảm độc tính triệt để.
4.3 Liposome ứng dụng vào điều trị khối u
   * Đặc điểm hệ vận chuyển thuốc Liposome:
   - Không bị phá huỷ và giải phóng dược chất trong tuần hoàn máu.
   - Không khuyếch tán qua thành mạch máu bình thường.
   - Có khả năng qua khe hở thành mạch máu ở các tổ chức ung thư và viêm theo cơ chế tăng tính thấm và tăng hiệu quả lưu giữ.
   - Liposome dạng miễn dịch có khả năng nhận biết, chọn lọc và đi sâu vào bên trong các tế bào ung thư nhất định.
   * Liposome là hệ vận chuyển thuốc lý tưởng với những ưu điểm nổi bật:
   - Giảm thải trừ thuốc trong tuần hoàn máu.
   - Tăng hấp thu đặc hiệu của thuốc tại các khối u.
   - Không phân bố thuốc tới mô lành.
   Ung thư là giai đoạn cuối cùng của một căn bệnh do đột biến gen cơ thể mà dẫn đến sự biến đổi của một tế bào bình thường thành tế bào khối u ác tính. Cuối cùng, các kiểu hình tế bào khối u tiến triển theo ba bước chính sau đây:
-   Tăng tốc độ phát triển và / hoặc giảm quá trình chết của tế bào, gây ra sự gia tăng của khối lượng tế bào khối u.
-   Sự xâm lấn của các mô xung quanh và mở thành mạch. Đây là một bước quan trọng mà khác biệt ở chỗ, khối u không xâm lấn không có khả năng di căn từ xâm lấn khối u có tiềm năng di căn và đe dọa tính mạng.
-   Sự xâm lấn của các mô xung quanh và mở thành mạch. Đây là một bước quan trọng mà khác biệt ở chỗ, khối u không xâm lấn không có khả năng di căn từ xâm lấn khối u có tiềm năng di căn và đe dọa tính mạng.
Cho đến nay, anthracycline (Doxorubicin, Epirubicin ) vẫn là một trong những thuốc cơ bản điều trị ung thư vú cho cả điều trị bổ trợ và tái phát di căn. Tuy nhiên, việc tích lũy liều cao anthracycline sẽ làm tăng nguy cơ gây độc tính trên tim (tổng liều tích lũy cao nhất của doxorubicin thông thường là 550 mg/m²da, ngoài ra còn phối hợp với một số độc tính khác như: ức chế tủy xương, nôn, buồn nôn, rụng tóc dó đó làm giảm hiệu quả điều trị của thuốc.
 
Pegylated liposomal doxorubicin là chế phẩm doxorubicin có dẫn chất thuốc liposome gắn với phân tử polyethylene glycol, nhờ có cấu trúc đặc biệt này mà thuốc lưu lại trong máu lâu hơn, tăng nồng độ thuốc tập trung tại mô ung thư và giảm tại mô lành, do đó làm tăng hiệu quả điều trị và hạn chế độc tính của doxorubicin, nhất là độc tính trên tim (với tổng liều tích lũy cao nhất là 2360 mg/m²da.
Hiện nay, pegylated liposomal doxorubicin (PLD) đã được sử dụng trong điều trị ung thư vú tái phát di căn ở Mỹ, Canada, Đức và người ta đã chứng minh được hiệu quả tương đương với doxorubicin thông thường về thời gian sống thêm không tiến triển, sống thêm toàn bộ trong khi các độc tính, nhất là độc tính tim giảm đáng kể có ý nghĩa thống kê. Năm 2008, bệnh viện K đã áp dụng phác đồ PLD đơn thuần (biệt dược là Lipo-dox) điều trị cho những bệnh nhân ung thư vú tái phát di căn.
   Lipo-dox là chế phẩm của doxorubicin HCL có dẫn chất thuốc liposome gắn với phân tử polyethylene glycol.
   * Cơ chế tác dụng:
   - Ức chế tổng hợp DNA, RNA bằng cách xen kẽ giữa các base trong chuỗi DNA, ức chế men topoisomerase II ngăn chặn sửa chữa DNA.
   * Dược động học:
   - Hấp thu và phân phối:
   + Sau khi được truyền tĩnh mạch, Lipo-dox phân bố chủ yếu trong phạm vi thể tích dịch trong máu và độ thanh thải doxorubicin khỏi tuần hoàn máu phụ thuộc vào chất mang là các tiểu phân liposome. Sau khi các tiểu phân liposome lọt qua thành mạch máu và đi vào tổ chức mô, doxorubicin mới được giải phóng ra ngoài và phát huy tác dụng.
   + Đặc điểm dược động học của Lipo-dox rất khác biệt so với Doxorubicin:
   • Tăng tích luỹ thuốc và giải phóng dược chất doxorubicin tại mô ung thư.
   • Với liều 50mg/m2 nồng độ tối đa trong huyết tương 26,8 mg/lít (cao hơn nhiều doxorubicin thông thường là 5,9 mg/lít).
   • Hệ sẽ thanh thải toàn phần 0,025ml/phút (doxorubicin thông thường 422ml/phút).
   • Thời gian bán thải trung bình 73,9 giờ (doxorubicin thông thường là 30 giờ).
   • Nồng độ thuốc tại mô di căn vào xương cao gấp 10 lần so với mô xương lành liền kề.
   - Chuyển hoá, thải trừ: Chuyển hoá ở gan và bài tiết qua mật.
   Khi chức năng gan giảm thì thải trừ chậm hơn, do vậy cần giảm liều dùng: Đối với bilirubin máu 1,2 - 3mg/dl: giảm 25% liều ban đầu.Đối với bilirubin máu > 3mg/dl: giảm 50% liều ban đầu.
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
HỆ NANO LIPID RẮN
« Trả lời #223 vào lúc: Tháng Một 22, 2017, 08:10:35 AM »
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ HẠT PHÂN TÁN NANO
1.1.1. Các dạng hạt phân tán nano
Với nhiều ưu điểm vượt trội và các đặc tính nổi bật, vật liệu nano và công nghệ nano đang là lĩnh vực và xu hướng thu hút được sự quan tâm các nhà khoa học. Các đặc điểm nổi trội của vật liệu nano:
-   Kích thước từ 1 đến 100 nm, diện tích bề mặt riêng rất lớn.
-   Kích thước vi hạt, dễ dàng đi qua màng tế bào trong các sinh vật.
-   Tương tác nhanh chóng với hệ thống sinh học trong cơ thể, hệ dẫn truyền thuốc tốt.
Do có nhiều ưu điểm nổi trội nên hướng nghiên cứu về vật liệu và công nghệ nano là một trong những hướng nghiên cứu đầy triển vọng [1].
Các dạng hạt nano có chứa hoạt chất, mỗi loại có những đặc trưng riêng với phạm vi ứng dụng khác nhau [2-5]: nano tinh thể (nanocrystal), hệ vi nhũ (nanoemulsion), nanocapsule, hạt nanopolymer (nanosphere) và liposome….
1.1.1.1. Hạt vi nhũ
Hệ vi nhũ hay hệ nhũ tương (nanoemulsion) là hệ phân tán các chất lỏng không hòa tan vào nhau. Tùy theo môi trường phân tán là nước hay dầu mà nhũ tương được gọi là nhũ dầu trong nước hay nước trong dầu. Hệ được gọi là vi nhũ tương khi kích thước các hạt phân tán nhỏ (20-200nm), hoặc dưới 1 m.
Chất nhũ hóa được thêm vào để ngăn các hạt nhũ kết tụ lại dẫn đến hiện tượng tách pha nhũ.
Ứng dụng: tương thích sinh học tốt với cơ thể nên được ứng dụng rộng rãi trong mỹ phẩm và là chất mang tốt đối với các hoạt chất kị nước[6-7].
1.1.1.2. Hạt nanopolymer [5]
Hạt nanopolymer chứa những hạt phân tán kỵ nước được bao bọc bởi màng matrix polymer. Kích thước trong khoảng 50-300nm và được tạo ra cách đây 30 năm. Phân loại:
-   Nanospheres: các hạt kỵ nước được phân tán đồng đều khắp nơi trong matrix.
-    Nanocapsules, trong đó hoạt chất thì tồn tại trong lõi của các phần tử ( như là dung dịch rắn hoà tan hoặc hoà tan trong dầu) và polymer nanocapsules là dạng keo, hệ thống bọng với thuốc bị bao bọc bên trong.
1.1.1.3. Liposome [8]
Liposomes là những tiểu phân nhân tạo hình cầu có kích thước nano
(50 – 100nm), nhỏ hơn các tế bào máu hàng ngàn lần, được cấu tạo cơ bản từ các thành phần phospholipid tự nhiên và cholesterol [3].
 Liposomes đã được tạo khoảng 30 năm nhưng đến nay những tiềm năng lợi ích của nó mới được ứng dụng: Liposomes được ứng dụng làm hệ dẫn truyền thuốc, vacxin và nhiều hoạt chất khác.
Ứng dụng nổi bật: liposome được dùng làm hệ dẫn truyền thuốc ung thư, vì có kích thước nhỏ (< 400 nm), liposome mang thuốc đi qua lớp tế bào của các mạch máu nuôi khối u  đi vào trong khối u và phóng thích thuốc [8].
1.1.1.4. Micelle [9]
Micelle thực chất là một dạng của hệ nhũ tương khi cho chất hoạt động bề mặt vào. Micelles tạo thành khi các chất hoạt động bề mặt đạt đến nồng độ CMC [9].Tùy môi trường phân tán mà chọn chất hoạt động bề mặt thích hợp để đưa vào trong lõi của micelles. Micelle nhằm giúp phân tấn các vi hạt (nằm trong lõi của micelle) vào trong môi trường liên tục tốt hơn.
1.1.1.5. Dendrimers [10]
    Dendrimers là hệ hạt có cấu trúc nano dạng phân nhánh với lõi bên trong; được tổng hợp từ các phân tử lớn như polyamidoamine, polyropyleneimine hay polyaryl ether. Kích thước hệ hạt dendrimers trong khoảng 1-100nm.
Ưu điểm: có khả năng giữ hoạt chất với dung lượng lớn cả trong lõi hay gắn vào bề mạng nhánh do cấu trúc đặc biệt nhiều nhánh [10].
1.1.1.6. Hạt nano kim loại [11]
Hạt nano kim loại là một khái niệm để chỉ các hạt có kích thước nano được tạo thành từ các kim loại: nano vàng, nano bạc.
Đặc điểm của hạt nano kim loại:
-   Màu sắc của hạt nano phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và hình dạng của chúng [10-12]. Chỉ có các hạt nano kim loại, trong đó các điện tử tự do mới có hấp thụ ở vùng ánh sáng khả kiến.
-   Nano bạc còn được biết có khả năng diệt khuẩn nên được ứng dụng làm bình đựng sữa cho trẻ con.
-   Các nhà khoa học đã phát hiện ra rất nhiều ứng dụng khả dĩ của hạt nano vàng để tiêu diệt tế bào ung thư.
1.1.2. Các tính chất của vật liệu nano
Với kích thước vi hạt, vật liệu nano sẽ ảnh hưởng đến tính chất của chính vật liệu cũng như hệ chứa hạt nano, đặc biệt là đối với vật liệu không tan trong nước. Những tính chất đặc trưng của vật liệu nano [12]:
• Diện tích bề mặt lớn: làm tăng số lượng các phân tử nằm trên bề mặt các hạt.
• Dễ phân phân tán hạt trong chất lỏng hơn vì chuyển động nhiệt của hạt lớn hơn chuyển động dưới tác dụng của lực trọng trường nên các hạt sẽ khó chuyển động xuống dưới đáy bình chứa và khó kết tụ.
• Khắc phục nhược điểm về độ tan của vật liệu.
• Dễ hấp thụ qua tế bào, da và ruột.
• Có một vài tính chất quang học và đặc tính riêng khác so với vật liệu có kích thước lớn hơn.
Tóm lại, với khả năng chứa thuốc, dẫn truyền thuốc trị liệu và phát quang tạo ảnh trong mô tế bào sinh vật, vật liệu Nano đã mở ra một cơ hội lớn cho những ứng dụng mới hay cải thiện những ứng dụng hiện có trong y học, chăm sóc sức khoẻ và phục vụ cho cuộc sống của con người.

Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn

Offline Mr H2O

  • Administrator
  • Gold Member H2VN
  • ******
  • Bài viết: 1326
  • Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn
HỆ NANO LIPID RẮN
« Trả lời #224 vào lúc: Tháng Một 22, 2017, 08:12:36 AM »
1.2. HỆ HẠT NANO CHẤT BÉO RẮN
1.2.1. Giới thiệu
Hiện nay, vật liệu và công nghệ nano đang là vấn đề được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm bởi những tính chất và ưu điểm nổi bật của nó. Hàng loạt các công trình nghiên cứu đã và đang được tiến hành tạo ra nhiều hệ hạt nano mang nhiều triển vọng, và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trong đời sống như: mỹ phẩm, thực phẩm, dược phẩm,…Hệ nano chất béo rắn được giới thiệu năm 1991 là một hệ phân tán có kích thước 50-1000nm, có nhiều ưu điểm có thể khắc phục được hạn chế của các hệ hạt nano khác trong hệ keo truyền thống như: hệ nhũ tương (nanoemulsion), liposomes, polymeric capsules và các hệ hạt nano khác [2,14].
Hạt nano chất béo rắn (SLN) được sản xuất bằng cách thay thế chất béo dạng lỏng bởi chất béo dạng rắn hoặc hỗn hợp các hạt chất béo rắn. Hạt nano chất béo rắn chứa 0,1% (w / w) đến 30% (w / w) lipit rắn ( pha phân tán) và ổn định với  0,5% (w / w) đến 5% (w / w) chất hoạt động bề mặt nếu cần thiết. SLN đã sản xuất thành công với đường kính siêu nhỏ, trong khoảng từ 40 nm đến 1000 nm [15].
Hệ nano chất béo rắn (solid lipid nanopartcles – SLN) là một trong những hệ chất mang với nhiều tiềm năng lớn như là vật liệu thay thế cho các polymer dạng nhũ dầu trong nước. Trong hệ nano chất béo rắn,  pha dầu là chất béo dạng rắn thay thế chất béo dạng lỏng là điểm khác biệt so với các hệ nhũ nano khác. Hệ hạt nano chất béo rắn có khả năng tương thích sinh học tốt khi vào cơ thể, ít độc hại, độ bền và ổn định cao và khả năng phóng thích hoạt chất đúng mục đích do có kích thước vi hạt. Đặc biệt, hệ hạt nano chất béo rắn là một hệ dẫn truyền tốt đối với các hoạt chất có tính kỵ nước và khó hấp thu vào cơ thể. Tuy nhiên, cũng có ba hạn chế [16]:
    Hạn chế tải thuốc bởi tính hòa tan của thuốc trong lipid rắn
    Sự rò rỉ thuốc khi lipid kết tinh để đạt trạng thái ổn định
    Nồng độ hạt trong pha phân tán trong khoảng từ 1% đến tối đa chỉ có 30%.
1.2.2. Thành phần và phân loại
 Thành phần hệ:
Hệ hạt nano chất béo rắn gồm các thành phần:
-   Một lõi lipid rắn dạng matrix có thể hòa tan các phân tử ái dầu.
-   Hoạt chất được phân tán vào lõi lipid rắn.
-   Các lõi lipid này được ổn định bởi các chất hoạt động bề mặt (chất nhũ hoá).
-   Các chất béo rắn thường có điểm nóng chảy cao hơn nhiệt độ cơ thể (370C), thường dùng gồm: triglycerides, acylglycerols, acid béo (acid stearic, acid palmitic, steroids (cholesterol), sáp (cetyl palmitate), cetyl alcohol, glycerol monostearate (GMS)…Sự lựa chọn chất béo rắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ bền của hệ, nhiệt độ nóng chảy, …
-   Chất hoạt động bề mặt ( HĐBM) được sử dụng nhằm tạo sự ổn định và đồng nhất cho hệ, ngăn cản sự keo tụ, kết dính của các chất trong hệ, gồm: phospholipids ( soy lecithin, phosphatidylcholine…), Poloxamer 188, Polysorbate, Sodium taurocholate…Chất hoạt động bề mặt ảnh hưởng đầy đủ đến đặc trưng của hệ trong các bước nhũ hóa. Thông thường, chỉ số HLP cao thường sử dụng tạo ra hệ nhũ O/W. Bên cạnh đó, các chất trợ nhũ hóa được thêm vào hệ để làm tăng độ ổn định cho hệ.
Phân loại [13-14]:
Sự phân chia loại hệ hạt nano chất béo rắn phụ thuộc thành phần các chất và loại chất béo rắn, độ tan của hoạt chất trong chất béo nóng chảy, bản chất và nồng độ của chất hoạt động bề mặt, phương pháp tổng hợp và nhiệt độ khi tổng hợp hệ. Có thể chia hệ thành 3 dạng:
   SLN matrix: Hoạt chất và chất béo rắn nóng chảy phân tán vào nhau. Sau khi chất béo đông đặc trở lại thì hoạt chất đã được phân bố đều.
   SLN dạng vỏ (shell): được tạo thành khi dùng phương pháp đồng hóa nóng, hoạt chất bao bọc bên ngoài lõi chất rắn.SLN dạng lõi (core): hoạt chất được bao bọc bởi lớp vỏ chất béo rắn.
Trong ba dạng trên thì loại hạt nano chất béo rắn dạng matrix là phổ biến và dễ tạo nhất bằng những phương pháp đồng hóa thông dụng. Do đó đề tài chỉ nghiên cứu chế tạo hệ hạt nano chất béo rắn có dạng matrix.
Nước hiền hòa ẩn chứa nhiều bí ẩn