ngoc_xinh_nl

New Member

Download miễn phí Tìm hiểu về Công nghệ nano





MỤC LỤC
 
1. GIỚI THIỆU CHUNG
 
1.1 Lịch sử phát triển
1.1.1 Công nghệ sinh học
1.1.2 Công nghệ nano
1.1.3 Công nghệ sinh học nano
 
1.2. Hướng nghiên cứu chính
1.3 Tiềm năng
 
2. KHỐI CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ CHẾ TẠO
 
2.1 Vật liệu nano
2.1.1 Dạng cầu
2.1.2 Dạng thanh
 
2.2 Các phần tử sinh học trong CNSH nano
2.2.1 Protein
2.2.2 DNA
2.2.3 Các cấu trúc khác
 
2.3 Cấu trúc nano tích hợp
2.3.1 Microarray
2.3.2 Microfluidic
2.3.3 Điện cực nano (nanosensor)
2.3.4 Thiết bị nano (nanodevice)
 
3. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO
 
3.1 Phương pháp hóa học
3.1.1 Micelle ngược
3.1.2 Khử
3.1.3 Tổng hợp điện hóa
 
3.2 Phương pháp vật lý
3.2.1 Các phương pháp cơ học
3.2.2 Vi định vị không gian
3.2.3 Tổng hợp trong pha khí
3.2.4 Hồ quang điện
 
3.3 Các phương pháp sinh học
3.3.1 Tự lắp ráp phân tử
3.3.2 Vi chế tác dựa trên khuôn sinh học
3.3.3 Phỏng sinh học
2.3.4 Sinh học phân tử
 
4. ỨNG DỤNG
 
4.1 Khám phá, phân phối thuốc và các phân tử liệu pháp
4.2 Chẩn đoán và điều trị
4.3 Kháng vi sinh vật
4.4 Phát hiện-xác định cấu tử sinh học
4.5 Phân tách các cấu tử sinh học
4.6 Máy tính nano sinh học
 



Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

ủa lipid L-α-distearoyl phosphatidylcholine [96]. 3.2.3 Tổng hợp trong pha khí Tổng hợp trong khí trơ là một trong các phương pháp được sử dụng đầu tiên để tạo vật liệu nano. Khí trơ hạn chế nguyên tử khuếch tán ra khỏi vùng quanh cơ chất [94]. Có nhiều cách tạo vật liệu nano trong khí trơ. Có thể tập hợp hạt nano từ một vị trí trong buồng gần nơi tạo ra chúng. Thiết bị sử dụng trong phương pháp này này gồm nguồn hơi trong buồng chứa khí trơ (argon hay heli). Trong đó xảy ra sự quá bão hòa trên nguồn hơi và các hạt nano được tạo thành. Bên trên nguồn hơi là bề mặt kết tụ được làm lạnh bằng Nitơ lỏng. Hình 22 là sơ đồ thiết bị dạng này [94], cho phép tạo ra vài gram vật liệu nano trong một lần chạy tùy thuộc năng suất. Có thể tạo hạt nano của rất nhiều loại vật liệu khác nhau (bao gồm các oxit) với kích thước 1-100 nm bằng cách này, nhưng nhược điểm là biến thiên kích thước hạt lớn [38, 94]. Một cách khác là tạo ra chùm hạt nano nhờ dòng khí áp lực. Nếu có một dòng khí áp lực, có thể tập hợp các hạt theo phương ngang một đoạn khá xa từ nơi xuất phát. Ưu điểm của phương pháp này là có thể tạo ra một phổ lớn các hạt nano phân bố kích thước hẹp [94].
Hình 22. Sơ đồ thiết bị tạo ra, tập hợp và nén các hạt nano trong khí trơ. 3.2.4 Hồ quang điện Hồ quang điện là phương pháp tạo ống nano carbon đầu tiên được công bố và cũng là phương pháp sản xuất ở quy mô công nghiệp đầu tiên [38]. Để sản xuất MWNT, sử dụng hai điện cực graphite siêu tinh sạch. Khi phun hồ quang điện giữa hai điện cực chứa vật liệu trong khí trơ sẽ làm vật liệu chuyển sang trạng thái siêu bão hòa [94]. Trong quá trình phát triển, các ống nano được tạo thành và lắng trên cathode; anode xảy ra quá trình ăn mòn liên tục [38]. Phương pháp này thường được sử dụng để tạo ra fullerene (C60) và ống nano carbon. Nhiệt độ cao trong hồ quang làm thăng hoa vật liệu [94].
Hình 23. (a) Thiết bị tạo ống nano carbon bằng phương pháp hồ quang điện. Mô hình này tạo ra các ống nano carbon nhiều thành khi các que nano tinh sạch được sử dụng tại các điện cực và tạo ra các ống nano đơn thành khi chất xúc tác kim loại được trộn với lõi của anode. (b) Ảnh định vị trên cathode; (c) Ảnh TEM của MWNT [Theo 38]. Phương pháp khác gắn các hạt kim loại xúc tác vào điện cực carbon tạo ra SWNT. Để thực hiện thí nghiệm này, sử dụng mô hình tương tự của MWNT nhưng lỗ đường kính nhỏ hơn được khoan trong anode và bao gói với một hỗn hợp của chất xúc tác kim loại và bột graphide (Hình 23). Sau thời gian tổng hợp ngắn (thường vài phút) có thể tập hợp một mạng lưới vật liệu giống như mạng chứa SWNT từ bề phản ứng [38]. Nhược điểm của phương pháp này là mẫu chứa một lượng đang kể tạp chất không phải ống nano và chất xúc tác; cần tiến hành tinh sạch sau tổng hợp để thu mẫu tinh sạch [38]. 3.3 Các phương pháp sinh học 3.3.1 Tự lắp ráp phân tử Tự lắp ráp (TLR) là quá trình tự tổ chức của 2 hay nhiều thành phần thành một khối lớn thông qua các liên kết đồng và/hay phi đồng hóa trị [97]. TLR phân tử (MSA) là một cách tiếp cận tuyệt vời để chế tạo các cấu trúc siêu phân tử. MSA được tạo thành bởi các liên kết phi đồng hóa trị yếu- đáng chú ý là liên kết H, liên kết ion, tương tác kỵ nước, van der Waals và liên kết H qua nước. Mặc dù khi đứng riêng, các liên kết này tương đối yếu nhưng trong tổng thể chung, chúng chi phối quá trình hình thành cấu trúc của tất cả các đại phân tử sinh học và ảnh hưởng đến tương tác của chúng với các phân tử khác. Tất cả các phân tử sinh học, bao gồm peptide và protein, tương tác và tự tổ chức thành các cấu trúc xác định, có chức năng. Bằng cách quan sát quá trình các cấu trúc siêu phân tử lắp ráp trong tự nhiên, chúng ta có thể bắt đầu khai thác sự TLR để tạo ra những vật liệu tổng hợp hoàn toàn mới. DNA, peptide và protein là các khối cấu trúc đa tác dụng để lắp ráp các vật liệu. Tự nhiên luôn sử dụng chúng như các bộ khung để tạo ra rất nhiều loại vật liệu khác nhau (collagen, keratin… ) [98]. Chế tạo sợi nano Một loại sợi nano được tạo thành từ các peptide ion hóa tự lắp ráp bổ sung [99], chúng tạo thành trong dung dịch lỏng với hai bề mặt: một ưa nước, một kỵ nước. Các gốcbphiến kỵ nước tự bảo vệ chúng khỏi nước và TLR trong nước theo cách tương tự trong gấp nếp protein in vivo. Đặc trưng cấu trúc độc nhất vô nhị của các peptide “Lego phân tử” này là chúng tạo thành các liên kết ion bổ sung với sự lặp lại đều đặn trên bề mặt ưa nước (hình 24a). Có thể định hướng điện tích theo chiều ngược lại, để tạo ra các phân tử hoàn toàn khác. Trình tự được thiết kế tốt cho phép các peptide TLR theo trật tự, trong một quá trình giống như sự lắp ráp polymer đã được nghiên cứu kỹ [98]. Chế tạo NT Phospholipid dễ dàng TLR trong dung dịch nước, tạo thành các cấu trúc khác nhau bao gồm micelle, túi và ống. Schnur và cộng sự đi tiên phong trong công nghệ tự lắp ghép ống lipid để tạo ra các vật liệu dùng trong lĩnh vực chế tạo vật liệu mới sử dụng các khối cấu trúc đơn giản [98] (hình 24b). Bao gói các bề mặt với độ dày nm Zhang và cộng sự tập trung thiết kế các peptide TLR thành một lớp đơn trên các bề mặt, cho phép các phân tử dính với nhau để tương tác với tế bào và dính trên bề mặt [100]. Các peptide này có ba vùng chung dọc theo chiều dài của nó: một phối tử nhận biết và gắn tế bào đặc biệt, một thể liên kết để phân tách vật lý với bề mặt và neo để gắn cộng hóa trị với bề mặt [98]. Gần đây, Zang và đồng sự đã tiến một bước xa hơn: sử dụng các peptide và protein như một loại mực, họ in trực tiếp các ký hiệu đặc biệt trên bề mặt polyethylene glycol không bám dính để nhanh chóng lắp ráp các mô hình tùy thích mà không cần mặt nạ hay con dấu (hình 24c). Bộ khung sợi nano peptide và protein Có thể lắp ráp các bộ khung peptide ba chiều bằng cách nhúng peptide TLR vào dung dịch muối hay môi trường sinh lý để tạo ra các cấu trúc đại phân tử [101]. Nếu thay alanine bằng các gốc kỵ nước hơn như valine, leucine, isoleucine, phenylalanine hay tyrosine, các phân tử có khuynh hướng TLR lớn hơn và tạo thành các chất nền peptide [102]. Chế tạo các dây nano sử dụng bộ khung sinh học Có thể dùng NT peptide TLR làm khuôn cho quá trình kim loại hóa. Khi bộ khung hữu cơ bị loại bỏ, lưu lại dây dẫn điện tinh sạch trên bề mặt. Có rất nhiều phương pháp gắn tinh thể nano kim loại dẫn điện vào peptide [98]. Matsui và cộng sự đã chế tạo thành công NT peptide thành dây nano. Họ không chỉ bao gói NT peptide với đồng và niken mà còn bọc NT của họ trong avidin, làm chúng có thể gắn đặc hiệu với các bề mặt vàng [103].
Hình 25. Khám phá và chọn các vật liệu điện sử dụng hệ thống trình diện bacteriophage. Một thư viện phage tái tổ hợp được sử dụng để gắn chọn lọc với vật GaAs. Đường đỏ (đường kính 1 µm) tương ứng với GaAs và vùng đen (đường kính 4 µm) là SiO2. Sự gắn đặc hiệu peptide này cũng có thể được sử dụng để phân phối các tinh thể nano tới các vị trí đặc biệt [Theo 104]. Belcher và cộng sự tiến hành m
 

Các chủ đề có liên quan khác

Top