Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu các hệ vật liệu lai có khả năng kháng khuẩn trên cơ sở nano kim loại, chitosan, octenidin và đánh giá khả năng ứng dụng trong thú y để phòng chống bệnh viêm vú.
Mã số đề tài QTBY02.02/22-23
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Hoá học
Đơn vị khác Viện Hóa học Vật liệu mới, Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Belarus
Thuộc Danh mục đề tài Nhiệm vụ Hợp tác Quốc tế
Họ và tên TS. Trần Quang Vinh và PGS.TS. Viktoryia Kulikouskaya
Thời gian thực hiện 01/06/2022 - 30/06/2024
Tổng kinh phí 200 triệu đồng
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

- Chế tạo được các hệ vật liệu lai trên cơ sở nano kim loại (Ag, Cu) kết hợp với chitosan và octenidin.
- Đánh giá được khả năng ứng dụng của các hệ vật liệu lai đã chế tạo trong thú y để phòng chống bệnh viêm vú.

Kết quả chính của đề tài

- Về khoa học:
+ Vật liệu Cu/Cts đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp khử hóa học thân thiện với môi trường khi sử dụng chất khử là dịch chiết lá vối. Việc sử dụng lá vối làm tác nhân khử đã thể hiện khả năng khử chọn lọc tuyệt vời. Các hạt nano Cu được hình thành ở trạng thái kim loại đơn pha, kích thước nhỏ khoảng từ 20-40 nm. Kết quả cũng cho thấy khi sử dụng chất khử mạnh hơn là NaBH4 các hạt nano Cu có kích thước lớn hơn khoảng từ 10-30 nm, tồn tại chủ yếu là dạng hình cầu. Sau khi đưa octenidin lên cả hai vật liệu đều không có sự thay đổi về hình dạng, cấu trúc tuy nhiên kích thước có sự tăng nhẹ.
+ Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn Escherichia coli (ATCC 25922) và Staphylococcus aureus (ATCC 13709)-vi khẩn gây viêm vú ở bò sữa chứng minh rằng cả vật liệu Cu/Cts và Cu/Cts-Otd đều thể hiện hoạt tính ức chế tuyệt vời. Với nồng độ mẫu thử 500 mg/ml, vật liệu Cu/Cts sử dụng chất khử là dịch chiết lá vối (Cu/Cts-LV) làm chất khử thể hiện hoạt tính ức chế kháng khuẩn tốt hơn đối với vi khuẩn gram dương Staphylococcus aureus (đường kính vùng ức chế vi khuẩn là 20 mm) so với Cu/Cts sử dụng chất khử là NaBH4 (Cu/Cts-NaBH4) làm chất khử (có đường kính vùng ức chế vi khuẩn là 18 mm). Tuy nhiên, đối với vi khuẩn gram âm Escherichia coli, kết quả cho thấy xu hướng ngược lại, Cu/Cts-Lá Vối thể hiện hiệu quả ức chế thấp hơn so với Cu/Cts-NaBH4 (với đường kính vùng ức chế vi khuẩn lần lượt là 18 mm và 22 mm). Cả hai vật liệu Cu/Cts/Lá vối và Cu/Cts/NaBH4 sau khi đưa Octenidin với nồng độ 5 % lên đều hoạt tính ức chế kháng khuẩn rất tốt với vi khuẩn gam dương Staphylococcus aureus (ATCC 13709). Với nồng độ mẫu thử chỉ bằng 125 mg/ml vật liệu Cu/Cts/Otd-5-Lá Vối có đường kính ức chế vi khuẩn là 22 mm-thể hiện hoạt tính ức chế vi khuẩn tốt hơn so với vật liệu Cu/Cts/Otd-5-NaBH4 có đường kính ức chế vi khuẩn là 18 mm.
+ Vật liệu Ag/Cts và Ag/Cts/Otd tổng hợp nồng độ octenidin 5 % có dạng hình cầu, kích thước khoảng 10-14 nm phân bố đồng đều trên bề mặt Chitosan/Octenidin. Kết quả thử hoạt tính ức chế chống lại Staphylococcus aureus (ATCC 13709) - vi khuẩn gam dương gây viêm vú ở bò sữa của các mẫu Ag/Cts và Ag/Cts-Otd tốt hơn so với mẫu đối chứng sử dụng nước cất để thay thế chất kháng khuẩn. Điều này được chứng minh bằng đường kính mở rộng của vùng ức chế vi khuẩn tăng gấp 2-2,5 lần. Kết quả cũng cho thấy rằng, nồng độ mẫu thử càng loãng thì khả năng diệt khuẩn càng kém, với nồng độ pha loãng 1/20, đường kính ức chế vi khuẩn của mẫu Ag/Cts giảm từ 15 xuống 12 mm, mẫu Ag/Cts/Otd giảm từ 15 xuống 13 mm. Bên cạnh đó việc đưa thêm octenidin vào cũng không làm cải thiện đáng kể khả năng diệt khuẩn của vật liệu Ag/Cts.
- Về ứng dụng:
Các vật liệu lai Ag, Cu/Chitosan-Octenidin chế tạo được thử nghiệm thành công tác dụng kháng khuẩn, thể hiện hoạt tính ức chế cao đối với Staphylococcus aureus (ATCC 13709)  và Escherichia coli (ATCC 25922) - vi khuẩn gây viêm vú ở bò sữa.

Những đóng góp mới

    Xây dựng và phát triển mối quan hệ hợp tác quốc tế với các nhà khoa học Belarut trong lĩnh vực khoa học-công nghệ chế tạo vật liệu kích thước nano ứng dụng trong y dược (thuốc thú y).
    Đóng góp thêm vào ngành khoa học vật liệu với những vật liệu lai mới trên cơ sở sử dụng nano Ag, Cu/Chitosan-Octenidin ứng dụng trong kháng khuẩn.

***  Sản phẩm cụ thể giao nộp:

-  Bài báo đã công bố
Phuong Anh Pham, Doan Thi Hai, Nguyen Thi Nhiem, Nguyen Minh Viet, Quoc Anh Ngo, Viktoryia Kulikouskaya and Quang Vinh Tran. Synthesis and antibacterial activity of metallic copper-chitosan nanomaterial using environmentally friendly Cleistocalyx Operculatus leaf extract as a reducing agent , Vietnam Journal of Chemistry, 2024, 62(S1) 139-146,
DOI: 10.1002/vjch.202300277
- Các sản phẩm khác (nếu có): Đào tạo 1 cử nhân

 

Kiến nghị

Được mở rộng nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn điều trị các loại bệnh gây ra bởi vi khuẩn cho gia súc, gia cầm, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

Ảnh nổi bật đề tài
1728271041291-tquangvinh.jpg