Thông tin Đề tài

Tên đề tài Sử dụng hệ thống vi lưu để nghiên cứu sự khử nước của dung dịch protein dạng vi giọt.
Mã số đề tài GUST.STS.ĐT2018-HH05
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Học viện Khoa học và Công nghệ
Thuộc Danh mục đề tài Chương trình sau tiến sỹ tạo nguồn lực khoa học công nghệ cho Viện Hàn lâm KHCNVN
Họ và tên TS. Phạm Văn Nhất
Thời gian thực hiện 01/06/2018 - 30/06/2021
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Xếp loại Khá
Mục tiêu đề tài

Đề tài có 2 mục tiêu chính, đầu tiên là xây dựng được hệ chế tạo và vận hành kênh vi lưu tại phòng thí nghiệm tại Việt nam với tiêu chí là giá thành rẻ, đơn giản và vẫn đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Mục tiêu thứ hai là sử dụng hệ kênh vi lưu để nghiên cứu các yếu tố chính ảnh hưởng tới quá trình loại nước của dung dịch protein dưới dạng vi giọt bao gồm: thời gian, đường kính vi giọt và nồng độ ban đầu. Đồng thời, qua các kết quả thu được, độ ngậm nước và áp suất thẩm thấu với tỷ lệ thể tích của protein cũng sẽ được xác định và trình bày. Ngoài ra, các phương pháp mô phỏng đã được nghiên cứu và áp dụng để dự đoán được quá trình loại nước, góp phần tăng thêm khả năng dự đoán và điều chỉnh quá trình.

Kết quả chính của đề tài

Về khoa học:
Về mặt khoa học, đề tài đã đưa ra một phương pháp mới sử dụng hệ thống kênh vi lưu để nghiên cứu quá trình loại nước của dung dịch protein. Phương pháp này dựa trên việc trao đổi dung môi giữa môi trường bên trong và ngoài vi giọt. Nhờ sử dụng hệ thống kênh vi lưu, các thông số như kích thước ban đầu của vi giọt, nồng độ protein ban đầu cũng như nồng độ bão hòa của nước trong môi trường ngoài được thay đổi nhanh chóng. Phương trình trạng thái của dung dịch vi giọt theo phương pháp này cho dung dịch protein Lysozyme cũng đã thu được và thể hiện sự đồng nhất cao so với tính toán xấp xỉ Carnahan-Starling và các phương pháp khác. Điều này cho thấy sự tin cậy khi sử dụng hệ kênh vi lưu trong các nghiên cứu loại nước của các vật liệu khác.
Về ứng dụng:
Trong đề tài, việc chế tạo và thiết lập hệ kênh vi lưu sẽ góp phần đẩy mạnh ứng dụng của kênh vi lưu trong nghiên cứu cơ bản liên quan tới sinh học, hóa học.

Sản phẩm của đề tài:

- Các bài báo đã công bố (liệt kê):
(1)1.     PHAM, Van Nhat, RADAJEWSKI, Dimitri, RODRÍGUEZ-RUIZ, Isaac and TEYCHENE, Sebastien. Microfluidics: A Novel Approach for Dehydration Protein Droplets. Biosensors. November 2021. Vol. 11, no. 11, p. 460. DOI 10.3390/bios11110460.  
- Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích (liệt kê)
- Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ):
+ Hệ thống vi lưu đơn giản, hiệu quả được chế tạo từ vật liệu NOA 81 với tính chất bền với dung môi mạnh như là 1-decanol. Các chip vi lưu này có kết cấu hoàn chỉnh với các đầu ra đầu vào được gắn bằng các đầu mũi kim tiêm có kích thước phù hợp, dễ dàng kết nối với hệ ống dẫn dòng ( capillary). Ngoài ra, vật liệu NOA 81 có độ truyền qua cao, trong suốt phù hợp với việc quan sát sự biến đổi kích thước của vi giọt trong quá trình loại nước.
+ Phương trình trạng thái của dung dịch protein Lyposome
+ Chương trình mô phỏng

Những đóng góp mới

Tính mới được thể hiện qua việc sử dụng kênh vi lưu có thể thực hiện nhiều thí nghiệm trong thời gian ngắn và đồng thời, giảm được sự mất mát vật tư đáng kể, giảm giá thành cho mỗi thí nghiệm. Ngoài ra, việc sử dụng hệ vi lưu cũng mang lại khả năng thay đổi nhanh chóng các thông số thực nghiệm ví dụ như kích thước vi giọt, nồng độ chất tan, điều này góp phần nghiên cứu sự ảnh hưởng của yếu tố kể trên được nhanh hơn và chính xác hơn.

Ảnh nổi bật đề tài
1670831181236-165.png