Thông tin Đề tài

Tên đề tài Các hạt nano lõi-vỏ CoFe@SiO2 cấu trúc xốp ứng dụng trong dẫn thuốc: nghiên cứu chế tạo và mô hình hóa quá trình di chuyển của chúng dưới tác dụng của từ trường ngoài
Mã số đề tài QTBY01.05/21-22
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Khoa học Vật liệu
Cơ quan phối hợp Viện nghiên cứu các vấn đề hạt nhân, trường Đại học Tổng hợp Quốc gia Belarusian
Thuộc Danh mục đề tài Quỹ Nghiên cứu Cơ bản Nga
Họ và tên TS. Phạm Hoài Linh và TS. Julia Fedotova
Thời gian thực hiện 01/03/2021 - 31/03/2024
Tổng kinh phí 200 triệu
Xếp loại Khá
Mục tiêu đề tài

- Chế tạo thành công hệ hạt nano vỏ-lõi CoFe-SiO2 cấu trúc xốp có kích thước dưới 200 nm nhằm ứng dụng trong tải thuốc và mô hình hóa chuyển động có kiểm soát của chúng bên trong các mao quản hình trụ (mạch máu) dưới tác dụng của từ trường ngoài.

 

Kết quả chính của đề tài

- Đã chế tạo thành công hệ vật liệu dẫn thuốc thông minh trên cơ sở vật liệu nano hợp kim FeCo bọc SiO2 cấu trúc xốp với các các lớp vỏ bọc khác nhau thông qua thay đổi tiền chất TEOS đầu vào. Các hạt nano lõi-vỏ (Fe25Co75)x(SiO2)100-x (x = 70, 80, 90) thu được có dạng hình cầu, kích thước hạt nano lõi-vỏ thu được tăng từ 80 nm đến 220 nm khi tăng tiền chất TEOS từ 1.9 to 5.6 ml.
- Đã nghiên cứu hệ thống và chi tiết các đặc trưng về cấu trúc, pha vật liệu, hình dạng, kích thước, đặc trưng bề mặt của mẫu chế tạo được dựa trên các phép đo XRD, FTIR, SEM, TEM, BET có thể nhận định rằng vật liệu có cấu trúc lõi - vỏ bao gồm các hạt nano từ FeCo kích thước từ 20-50 nm được bọc bởi lớp vỏ SiO2 vô định hình. Vật liệu FeCo@SiO2 có độ xốp cao, diện tích bề mặt là 145,1 đến 248.2 m2/g và đường kính mao quản trung bình trong khoảng 3.6-5.2 nm. Kết quả này cho thấy khả năng hấp phụ thuốc tốt của vật liệu.
- Đã nghiên cứu tính chất từ và khả năng sinh nhiệt trong từ trường của các mẫu. Kết quả quan sát trên đường M(H) của các mẫu nhận thấy rằng cả ba mẫu đều thể hiện đường từ hóa có dáng điệu của vật liệu từ mềm có đường từ trễ với giá trị lực kháng từ HC nhỏ và mô men từ đạt trạng thái bão hòa trong vùng từ 19.1 đến 32 emu/g phụ thuộc vào tỷ phần pha hạt từ trong mẫu. Hệ vật liệu lõi –vỏ (FeCo)x@(SiO2)100-x thể hiện tính siêu nhuận từ trên vùng nhiệt độ phòng. Từ kết quả tính toán bán thực nghiệm của công suất tỏa nhiệt, đã đưa ra được một giá trí độ dày vỏ SiO2 tối ưu cho giá trị công xuất tỏa nhiệt cao nhất là 79 W/g. Do đó, các hạt nano lõi-vỏ thu được có thể được tiếp tục ứng dụng để thiết kế hệ dẫn thuốc thông minh.
- Đã xây dựng mô hình sự vận chuyển của các hạt nano từ trong mạch máu dưới tác động của từ trường ngoài được xây dựng trên cơ sở thiết lập các công thức tính toán lực tác dụng lên 1 hạt nano từ trong môi trường lỏng và được xây dựng chương trình mô phỏng tính toán trên cở phần mềm Wolfram Mathematica.
Trên cơ sở các nội dung nghiên cứu nhiệm vụ đã thu được một số kêt quả như sau:
- Công bố: 01 bài báo ISI, 01 báo cáo tại hội nghị quốc tế và đào tạo 01 thạc sĩ.

 

Những đóng góp mới

Nhiệm vụ góp phần thúc đẩy các hướng nghiên cứu về vật liệu từ cấu trúc nano cho ứng dụng y sinh không chỉ ở đơn vị chủ quản mà còn cả ở các cơ sở nghiên cứu khác ở VN phát triển nhanh, mạnh và bắt kịp với thế giới. Ngoài ra nghiên cứu này nó sẽ cung cấp một nền tảng kiến thức về công nghệ và vật liệu nano cũng như kinh nghiệm nghiên cứu cho các thành viên tham gia đề tài.
Nghiên cứu còn nhằm mục đích đào tạo bậc cao, tăng cường thứ hạng quốc tế trong công bố khoa học của Viện, của quốc gia về giải pháp công nghệ mới, là tiền đề xây dựng và tăng cường các mối quan hệ hợp tác quốc tế.

 

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:

a, Các bài báo đã công bố (liệt kê):
Pham Hoai Linh, Julia Fedotova, Svetlana Vorobyova, Luu Huu Nguyen, Tran Thi Huong, Hong Nhung Nguyen, Thi Ngoc Anh Nguyen, Anh Son Hoang, Quang Anh Nguyen, Uladzislaw Gumiennik, Artem Konakov, Maxim Bushinskij, Pawel Zukowski, Tomasz N. Koltunowicz, “Correlation of phase composition, magnetic properties and hyperthermia efficiency of silica-coated FeCo nanoparticles for therapeutic applications, Materials Science and Engineering B 295 (2023) 116571 (IF = 3.4).
b, Báo cáo tại hội nghị trong nước và quốc tế
Tran Thi Huong1, Le Tien Thai1, Ta Ngọc Bach1, Do Hung Manh1, Nguyen Thi Ngoc Anh1, Julia Fedotova2, Svetlana Vorobyeva2, Pham Hoai Linh, “A facile approach for controlling the particle size and pore size of the mesoporous SiO2 to enhanced BET surface areas”, báo cáo poster tại hội nghị quốc tế IWAMSN 2021.  

 

Ảnh nổi bật đề tài
1724743721219-phoailinh.jpg