Tải bản đầy đủ (.doc) (93 trang)

Nghiên cứu tổng hợp nano bêta cyclodextrin alginate nicotine

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.29 MB, 93 trang )

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin chân thành biết ơn TS. Nguyễn Cửu Thị Hương Giang, Cô
đã tận tình truyền đạt những kinh nghiệm nghiên cứu quý báu, nhiệt tình hướng dẫn
tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện công trình nghiên cứu và hoàn tất luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Nguyễn Công Hào, người Thầy
luôn gắn bó với khoa học, tận tình truyền đạt những tri thức khoa học uyên bác, nhiều
kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu thực hiện đề
tài này.
Tôi trân trọng cảm ơn các thầy cô Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học
Cần Thơ và các thầy cô công tác tại Viện Công nghệ Hóa học đã truyền đạt những
kiến thức quý báu và tận tình hướng dẫn tôi suốt khóa đào tạo vừa qua.
Tôi xin cảm ơn TS. Đặng Chí Hiền đang công tác tại Phòng Công Nghệ Hóa
Dược-Viện Công nghệ Hóa học đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và các đồng nghiệp công tác tại Trường
THCS Vĩnh Thạnh Trung 2, các bạn lớp cao học Hóa hữu cơ đã giúp đỡ tôi trong thời
gian tôi tham gia khóa học.
Thành quả này tôi xin kính tặng hai đấng sinh thành–một đời hy sinh vì con.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn anh, chị luôn cổ vũ, động viên tôi, là chỗ dựa tinh thần
vững chắc cho tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành tốt khóa học.
Chân thành cảm ơn!
PHAN ANH ĐÀO
ii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN 3
1.1 KHÁI QUÁT VỀ NICOTINE 3
1.1.1 Lịch sử và tên gọi 3
1.1.2 Thành phần hóa học 3
1.1.3 Hoạt tính quang học 4


1.1.4 Tính chất dược học 4
1.1.5 Hiệu ứng tâm sinh lý 5
1.2 KHÁI QUÁT VỀ THUỐC LÁ 6
1.2.1 Đôi nét về lịch sử thuốc lá 6
1.2.2 Tình hình hút thuốc lá 6
1.2.2.1 Trên thế giới 6
1.2.2.2 Tại Việt Nam 7
1.2.3 Thành phần, độc tính thuốc lá 8
1.2.3.1 Thành phần 8
1.2.3.2 Các nguy cơ gây bệnh của hút thuốc lá 10
1.2.4 Liệu pháp cai nghiện 10
1.3 CÔNG NGHỆ NANO VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN 12
1.3.1 Một vài khái niệm về công nghệ nano 12
1.3.2 Những ứng dụng của công nghệ nano 14
1.3.3 Cuộc chạy đua thực sự trong thời đại công nghệ nano 16
1.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ PHỨC VÀ
NANO TỪ β-CYCLODEXTRIN 17
iii
1.4.1 Phương pháp điều chế phức từ β-cyclodextrin 17
1.4.2 Phương pháp điều chế nano từ β-cyclodextrin 19
1.5 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ NANO TỪ
ALGINATE 21
Chương 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ 23
2.1.1 Thiết bị 23
2.1.2 Dụng cụ 23
2.2 NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT 24
2.2.1 Nguyên liệu và hóa chất 24
2.2.2 Giới thiệu sơ lược về đặc điểm và tính chất của một số nguyên liệu 24
2.2.2.1 Alginate 24

2.2.2.2
β
-Cyclodextrin 25
2.3 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG 26
2.3.1 Kính hiển vi điện tử quét 26
2.3.2 Kính hiển vi điện tử truyền qua 27
2.3.3 Máy đông khô 28
2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.4.1 Tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine 29
2.4.1.1 Tổng hợp phức
β
-cyclodextrin/nicotine bằng phương pháp khuấy từ 29
2.4.1.2 Tổng hợp phức
β
-cyclodextrin/nicotine bằng phương pháp siêu âm 29
2.4.2 Tổng hợp nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 29
2.4.3 Các phương pháp phân tích sản phẩm 29
Chương 3 THỰC NGHIỆM 31
3.1 QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM 31
iv
3.2 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 32
3.2.1 Tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine 32
3.2.1.1 Phương pháp khuấy từ 32
3.2.1.2 Phương pháp siêu âm 33
3.2.2 Tổng hợp nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 33
3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP 34
3.3.1 Tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine bằng phương pháp khuấy từ 34
3.3.2 Tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine bằng phương pháp siêu âm 36
3.3.3 Tổng hợp nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 37
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 41

4.1 PHỨC β-CYCLODEXTRIN/NICOTINE 41
4.1.1 Phương pháp khuấy từ 41
4.1.1.1 Khảo sát tỉ lệ giữa
β
-cyclodextrin và nicotine 41
4.1.1.2 Khảo sát thời gian phản ứng 44
4.1.1.3 Khảo sát nhiệt độ phản ứng 47
4.1.2 Phương pháp siêu âm 49
4.1.2.1 Khảo sát công suất 49
4.1.2.2 Khảo sát thời gian phản ứng 52
4.2 NANO β-CYCLODEXTRIN-ALGINATE-NICOTINE 54
4.3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ HÌNH DẠNG CỦA PHỨC
β-CYCLODEXTRIN/NICOTINE 56
4.4 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ HÌNH DẠNG CỦA NANO 57
4.4.1 Chuẩn bị mẫu đo SEM và TEM 57
4.4.2 Đặc điểm cấu trúc và hình dạng của nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 58
4.5 ĐỊNH TÍNH NICOTINE 59
v
4.5.1 Định tính nicotine trong mẫu phức β-cyclodextrin/nicotine 59
4.5.2 Định tính nicotine trong mẫu nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 60
4.6 ĐỊNH LƯỢNG NICOTINE 61
4.6.1 Định lượng nicotine trong mẫu nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 61
4.6.2 Định lượng nicotine trong mẫu phức β-cyclodextrin/nicotine 65
4.6.2.1 Định lượng nicotine các mẫu phức được tổng hợp bằng phương pháp
khuấy từ 67
4.6.2.2 Định lượng nicotine các mẫu phức được tổng hợp bằng phương pháp
siêu âm 69
KẾT LUẬN 71
KIẾN NGHỊ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
ABS Acrylonitrile butadiene styrene
CaCl
2
Calcium chloride
CdS Cadmium sulfide
CdSe Cadmium Selenide
CH
3
OH Methanol
CNS Central nervous system
CuS Copper (II) Sulfide
ETS Environmental tobacco smoke
FDA Food and Drug Administration
GC Gas Chromatography
Li-MMT Lithium Montmorillonite
MS Main smoke
nm Nanomet
PCL Poly(ε-Caprolactone)
PEO Poly(ethylene oxide)
PLA Polylactide
PMMA Poly(methyl methacrylate)
PS Polystyrene
PVA Polyvinyl acetate
SEM Scanning Electron Microscope
SS Secondary smoke
TB Trung bình
TEM Transmission Electron Microscopy
vii

TLC Thin Layer Chromatography
µm Micromet
WHO The World Health Organization
ZnO Zinc oxide
ZnS Zinc sulfide
viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1 Danh mục nguyên liệu và hóa chất đã sử dụng 24
Bảng 2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ β-cyclodextrin:nicotine đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 41
Bảng 3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 44
Bảng 4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 47
Bảng 5 Khảo sát ảnh hưởng của công suất siêu âm đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 49
Bảng 6 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 52
Bảng 7 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nicotine đến hiệu suất tổng hợp
nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 54
Bảng 8 Kết quả chạy GC của dung dịch nicotine chuẩn 62
Bảng 9 Kết quả chạy GC của dung dịch mẫu nano 63
Bảng 10 Kết quả chạy GC của dung dịch nicotine chuẩn 66
Bảng 11 Kết quả chạy GC của dung dịch mẫu phức khuấy từ 67
Bảng 12 Kết quả chạy GC của dung dịch mẫu phức siêu âm 69
Bảng 1 Danh mục nguyên liệu và hóa chất đã sử dụng 23
Bảng 2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ β-cyclodextrin:nicotine đến hiệu suất tạo
phức β-cyclodextrin/nicotine 40
ix
Bảng 3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức

β-cyclodextrin/nicotine 43
Bảng 4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 45
Bảng 5 Khảo sát ảnh hưởng của công suất đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 48
Bảng 6 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo phức
β-cyclodextrin/nicotine 50
Bảng 7 Khảo sát sự ảnh hưởng của hàm lượng nicotine đến hiệu suất tổng hợp
nano β-cyclodextrin–alginate–nicotine 52
Bảng 8 Kết quả chạy GC của dung dịch nicotine chuẩn 59
Bảng 9 Kết quả chạy GC của dung dịch mẫu nano 61
Bảng 10 Kết quả chạy GC của dung dịch nicotine chuẩn 64
Bảng 11 Kết quả chạy GC của dung dịch mẫu phức khuấy từ 65
Bảng 12 Kết quả chạy GC của dung dịch mẫu phức siêu âm 67
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1 Quy trình tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine bằng phương pháp khuấy từ
34
Sơ đồ 2 Quy trình tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine bằng phương pháp siêu âm
36
Sơ đồ 3 Quy trình tổng hợp nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 38
x
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1 Cấu trúc hóa học của nicotine 4
Hình 2 Miếng dán nicotine giúp cai nghiện thuốc lá 11
Hình 3 Sodium alginate (C
6
H
7
NaO
6

)
n
25
Hình 4 Cấu trúc hóa học của β-cyclodextrin 26
Hình 5 Máy đo SEM 27
Hình 6 Máy đo TEM 28
Hình 7 Phức β-cyclodextrin/nicotine kết tủa 35
Hình 8 Hỗn hợp β-cyclodextrin và nicotine trong bồn siêu âm 37
Hình 9 Mẫu alginate và nicotine trên máy khuấy từ 39
Hình 10 Mẫu β-cyclodextrin-alginate-nicotine khuấy thời gian đầu 39
Hình 11 Mẫu nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine sau khi khuấy 40
Hinh 12 Nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine sau khi ly tâm loại nước và các chất dư
sau phản ứng 40
Hình 13 Đồ thị biểu diễn hiệu suất phức β-cyclodextrin/nicotine thu được theo tỷ lệ
β-cyclodextrin:nicotine 42
Hình 14 Sản phẩm phức β-cyclodextrin/nicotine 43
Hình 15 Đồ thị biểu diễn hiệu suất phức β-cyclodextrin/nicotine thu được theo thời
gian phản ứng 45
Hình 16 Đồ thị biểu diễn hiệu suất phức β-cyclodextrin/nicotine thu được theo nhiệt
độ phản ứng 47
Hình 17 Đồ thị biểu diễn hiệu suất phức β-cyclodextrin/nicotine thu được theo công
suất siêu âm 50
Hình 18 Đồ thị biểu diễn hiệu suất phức β-cyclodextrin/nicotine thu được theo thời
gian phản ứng 52
xi
Hình 19 Đồ thị biểu diễn hiệu suất nano thu được theo hàm lượng nicotine 54
Hình 20 Sản phẩm nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 56
Hình 21 Ảnh SEM của phức β-cyclodextrin/nicotine (a.) và β-cyclodextrin (b.) 57
Hình 22 Ảnh SEM của β-cyclodextrin (a.), alginate (b.), nano β-cyclodextrin-alginate
(c.) và nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine (d.) 58

Hình 23 Ảnh TEM của nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine 59
Hình 24 TLC của mẫu nicotine chuẩn và mẫu thử 60
Hình 25 TLC của mẫu thử và mẫu nicotine chuẩn 60
Hình 26 Đường chuẩn của nicotine 62
Hình 27 Kết quả chạy GC của nicotine chuẩn ở các nồng độ 0,05, 0,13 và 0,2 mg/mL
63
Hình 28 Các mẫu nano được phân tích trên GC 64
Hình 29 Đường chuẩn của nicotine 66
Hình 30 Kết quả chạy GC của nicotine chuẩn ở các nồng độ 0,8, 1,4 và 2 mg/mL 67
Hình 31 Các mẫu phức được phân tích trên GC 68
Hình 32 Các mẫu phức được phân tích trên GC 70
MỘT SỐ TỪ TIẾNG ANH DÙNG
TRONG LUẬN VĂN
xii
ANOVA Phân tích phương sai
Anova single factor Phân tích phương sai một yếu tố
Average Trung bình
Between groups Ngẫu nhiên
Coeff. Of variation Hệ số phương sai
Count Số lượng
Df: deviation Bậc tự do
F: Fisher Tiêu chuẩn Fischer thực nghiệm
F-crit: Fisher crit Tiêu chuẩn Fischer lý thuyết
Mean square Mức ý nghĩa
P-value Độ tin cậy
Range Dãy
Source Biến lượng
Variance Phương sai
Sum of squares Tổng bình phương
Standard deviation Độ lệch chuẩn

Stnd. Skewness Độ nghiêng chuẩn
Sum Tổng
Summary Tóm tắt
Total Tổng cộng
Within Tổng phương sai các yếu tố
xiii
MỞ ĐẦU

Tại Việt Nam, ước tính có khoảng 40.000 ca tử vong mỗi năm do hút thuốc lá,
cao hơn số người chết vì tai nạn giao thông, dẫn đầu trong hàng các nguyên nhân tử
vong. Con số này sẽ tăng lên trên 50.000 ca hàng năm vào năm 2023, chưa kể đến
các trường hợp hút thuốc thụ động.
Theo điều tra toàn cầu về sử dụng thuốc lá ở người trưởng thành do Tổ chức Y
Tế thế giới tiến hành tại 14 quốc gia trong đó có Việt Nam, với sự tham gia của Bộ Y
tế và các cơ quan nghiên cứu của Việt Nam, năm 2010 Việt Nam đã có 15,3 triệu
người lớn hút thuốc lá, tức cứ 4 người Việt Nam trưởng thành là có 1 người hút thuốc.
Những nguy hại do thuốc lá gây ra đã được các nhà nghiên cứu chứng minh từ
thập kỷ 50 của thế kỷ trước, không chỉ với người hút mà cả những người hít phải khói
thuốc của người khác (hay còn gọi là hút thuốc lá thụ động).
81
Tác hại của thuốc lá đối
với sức khỏe là rất nghiêm trọng nên để tránh các tác hại này người nghiện thuốc lá
nên bỏ hút thuốc. Các biện pháp dùng thuốc hỗ trợ cai nghiện được tổ chức y tế thế
giới khuyến cáo sử dụng gồm có: nicotine thay thế (miếng dán, viên nhai, ống hít);
bupropion hydrochloride (viên uống), varenicilline.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ nano, vật liệu nano đã và
đang được ứng dụng làm chất dẫn truyền thuốc hiệu quả, làm tăng hiệu lực và hoạt
tính sinh học của những thuốc hòa tan kém.
Gần đây, cyclodextrin đã được tìm thấy nhiều ứng dụng đầy hứa hẹn trong việc
thiết kế hạt nano, một trong số đó là làm tăng khả năng dẫn thuốc cho các hạt nano.

Chính vì những lý do trên chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu
tổng hợp nano β-cyclodextrin-alginate-nicotine”. Trong đề tài này, chúng tôi trình
bày phương pháp tổng hợp nano β-cyclodextrin–alginate–nicotine và phức
β-cyclodextrin/nicotine. Kết quả thu được có thể ứng dụng để bào chế thuốc hỗ trợ cai
thuốc lá và cũng là kết quả hoàn toàn mới so với các kết quả nghiên cứu khác trong
 PHAN ANH ĐÀO 1
lĩnh vực nano, đồng thời cũng góp phần vào việc tổng hợp nguyên liệu nano từ
β-cyclodextrin ứng dụng làm chất mang thuốc.
Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine có kích thước micromet và
nano β-cyclodextrin–alginate–nicotine có kích thước nanomet để ứng dụng trong y
sinh học.
Chứng minh sự có mặt của nicotine trong phức β-cyclodextrin/nicotine và nano
β-cyclodextrin–alginate–nicotine tổng hợp được.
Nội dung nghiên cứu
Tổng hợp phức β-cyclodextrin/nicotine có kích thước micromet ứng dụng trong
y học.
Tổng hợp nano β-cyclodextrin–alginate có kích thước nanomet làm chất mang
thuốc nicotine ứng dụng trong y sinh học.
Xác định đặc điểm hình dạng, kích thước của phức và các hạt nano tổng hợp
được bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM).
Dùng sắc ký bản mỏng TLC để chứng minh sự có mặt của nicotine trong phức
β-cyclodextrin/nicotine và nano β-cyclodextrin–alginate–nicotine thu được.
Xác định hàm lượng nicotine có trong mẫu phức β-cyclodextrin/nicotine và
nano β-cyclodextrin–alginate–nicotine thu được bằng phân tích sắc ký khí GC.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ứng dụng phương pháp mới trong tổng hợp nano từ β-cyclodextrin. Một hợp
chất nano mới β-cyclodextrin–alginate được sử dụng làm chất mang thuốc nicotine đã
được điều chế từ β-cyclodextrin và alginate. Đây là đề tài mới, góp phần làm cho lĩnh
vực công nghệ nano ứng dụng trong y sinh học ở trong nước ngày càng phát triển.

 PHAN ANH ĐÀO 2
Chương 1
TỔNG QUAN

1.1 KHÁI QUÁT VỀ NICOTINE
Nicotine là một alkaloid tìm thấy trong các cây họ Cà (Solanaceae), chủ yếu
trong cây thuốc lá, và với số lượng nhỏ trong cà chua, khoai tây, cà tím và ớt Bell.
Alkaloid nicotine cũng được tìm thấy trong lá của cây coca. Nicotine chiếm 0,6 đến
3% của cây thuốc lá khô, được tổng hợp sinh học thực hiện từ gốc và tích lũy trên lá.
Nó là một chất độc thần kinh rất mạnh với ảnh hưởng rõ rệt đến các loài côn trùng; do
vậy trong quá khứ nicotine được sử dụng rộng rãi như là một loại thuốc trừ sâu, và
hiện tại các dẫn xuất của nicotine như imidacloprid tiếp tục được sử dụng rộng rãi.
72,75
1.1.1 Lịch sử và tên gọi
Nicotine được đặt tên theo cây thuốc lá Nicotiana tabacum, cây này lại được đặt
tên theo tên của Jean Nicot de Villemain, một đại sứ người Pháp tại Bồ Đào Nha. Ông
đã gửi thuốc lá và hạt của nó từ Brazil tới Paris vào năm 1560 và khuyến khích ứng
dụng chúng vào y học. Nicotine được các nhà hóa học người Đức, Posselt và Reimann
chiết xuất ra khỏi cây thuốc lá vào năm 1828. Công thức thực nghiệm của nicotine
được Melsens miêu tả vào năm 1843, cấu trúc của nó được phát hiện bởi Adolf Pinner
và Richard Wolffenstein vào năm 1983. Nicotine được A. Pictet và Crepieux tổng hợp
lần đầu tiên vào năm 1904.
72,75
1.1.2 Thành phần hóa học
Nicotine là một chất lỏng như dầu, hút ẩm và có thể trộn lẫn với nước trong
dạng base của nó. Là một base gốc nitơ, nicotine tạo ra các muối với các acid, thông
thường có dạng rắn và hòa tan được trong nước. Nicotine dễ dàng thẩm thấu qua da.
Nicotine dạng base tự do sẽ cháy ở nhiệt độ thấp hơn điểm sôi của nó, và hơi của nó
bắt cháy ở nhiệt độ 308°T (35°C, 95°F) trong không khí cho dù có áp suất của hơi là
thấp. Do điều này, phần lớn nicotine bị cháy khi người ta đốt điếu thuốc lá; tuy nhiên,

 PHAN ANH ĐÀO 3
nó được hít vào đủ để gây ra các tác dụng dược lý. Cấu trúc nicotine được trình bày
trong Hình 1.
72
N
N
(S)-3-(1-Methyl-2-pyrrolidinyl)pyridine
Hình 1 Cấu trúc hóa học của nicotine
1.1.3 Hoạt tính quang học
Nicotine có hoạt tính quang học, có hai đối hình. Nicotine trong tự nhiên làm
mặt phẳng phân cực quay trái với [α]
D
= -166,4°. Các cấu hình quay phải, (+)-nicotine,
chỉ có một nửa hoạt tính sinh lý của (-)-nicotine. Các muối của (+)-nicotine thường
quay phải.
72
1.1.4 Tính chất dược học
72

Khi nicotine được đưa vào cơ thể, nó được vận chuyển nhanh thông qua các
mạch máu và có thể vượt qua hàng rào giữa máu và não đến não trong vòng 10-20
giây kể từ khi hít vào. Thời gian bán phân rã của nicotine trong cơ thể vào khoảng 2
giờ. Lượng nicotine hít vào cùng với khói thuốc là một phần nhỏ dung lượng chất này
có trên lá của cây thuốc lá (hầu hết chất này bị cháy hết khi đốt thuốc). Lượng nicotine
ngấm vào cơ thể thông qua việc hút thuốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm kiểu
thuốc lá, việc có hít khói vào phổi hay không, và có đầu lọc hay không. Khi nhai thuốc
lá, với việc để lá thuốc giữa môi và lợi, lượng thuốc ngấm vào cơ thể có xu hướng cao
hơn nhiều so với việc hút thuốc. Nicotine bị chuyển hóa trong gan bằng enzyme
cytochrome P450 (chủ yếu là CYP2A6, và cũng có CYP2B6). Một trong các chất
chuyển hóa chính là cotinine.

72
Nicotine tác động lên các thụ thể nicotinic acetylcholine, đặc biệt là ở hạch loại
thụ thể nicotinic và một thụ thể nicotinic thần kinh trung ương (CNS). Ở nồng độ nhỏ,
nicotine làm tăng hoạt động của các thụ thể này. Nicotine cũng có tác dụng trên nhiều
loại dẫn truyền thần kinh khác thông qua ít cơ chế trực tiếp.
 PHAN ANH ĐÀO 4
Trong thần kinh trung ương, bằng cách gắn vào các thụ thể nicotinic
acetylcholine, nicotine làm tăng mức độ của một số dẫn truyền thần kinh, làm tăng
mức dopamine trong não, tạo hưng phấn và cuối cùng gây nghiện. Nicotine có ái lực
cao với các thụ thể acetylcholine trong não hơn trong cơ xương, ở liều độc hại có thể
gây ra các cơn co thắt và liệt hô hấp.
Trong hệ thống thần kinh giao cảm, nicotine cũng gây kích thích thông qua dây
thần kinh nội tạng đến tủy thượng thận, kích thích sự phóng thích epinephrine.
Nicotine cũng có ái lực với melanine chứa trong các mô do chức năng tiền thân của nó
trong tổng hợp melanine. Điều này đưa ra giả thuyết làm tăng sự phụ thuộc vào
nicotine và tỉ lệ cai thuốc thấp với những người có sắc tố da sẫm màu hơn.
Trong tủy thượng thận, nicotine gắn vào các hạch thụ thể nicotinic làm tăng
dòng chảy của adrenaline (epinephrine), một kích thích nội tiết tố và dẫn truyền thần
kinh, làm tăng nhịp tim, huyết áp và hô hấp, cũng làm lượng đường huyết cao hơn.
1.1.5 Hiệu ứng tâm sinh lý
72

Nicotine vừa là một chất kích thích vừa giúp thư giãn.
Đầu tiên, do sự phóng thích glucose từ gan và epinephrine (adrenaline) từ tủy
thượng thận, nó gây ra sự kích thích. Người dùng có cảm giác thư giãn, nhạy bén, trầm
tĩnh và hoạt bát. Giống như bất kỳ chất kích thích nào, nó rất hiếm khi có thể gây khó
chịu tâm thần kinh ảnh hưởng của akathisia. Do làm giảm sự ngon miệng và tăng sự
trao đổi chất, hậu quả là một số người hút thuốc có thể bị giảm cân. Khi hút một điếu
thuốc, máu giàu nicotine đi từ phổi đến não trong vòng 7 giây và ngay lập tức phóng
thích nhiều hóa chất như: acetylcholine, norepinephrine, epinephrine, vasopressin,

arginine, dopamine, tác nhân autocrine và β-endorphin. Ảnh hưởng của nicotine gây ra
hầu hết phóng thích dẫn truyền thần kinh và các kích thích tố. Nicotine xuất hiện làm
tăng cường sự tập trung và bộ nhớ do sự gia tăng của acetylcholine. Nó cũng làm tăng
cường sự hoạt bát do acetylcholine và norepinephrine tăng. Kích thích được tăng lên
do sự tăng norepinephrine. Acetylcholine và β-endorphin tăng giúp giảm đau.
β-Endorphin tăng giúp giảm lo lắng. Nicotine cũng kéo dài thời gian tác động tích cực
của dopamine và tăng độ nhạy cảm của não bộ. Hầu hết các điếu thuốc (trong khói hít
vào) chứa 1-3 mg nicotine.
 PHAN ANH ĐÀO 5
1.2. KHÁI QUÁT VỀ THUỐC LÁ
1.2.1 Đôi nét về lịch sử thuốc lá
72
Theo các nghiên cứu khảo cổ học thì thuốc lá là loại cây mọc hoang ở Châu Mỹ
từ khoảng 8.000 năm trước. Cách đây khoảng 2.000 năm thuốc lá bắt đầu được nhai và
hút bởi các thổ dân châu Mỹ thường là trong các buổi lễ tôn giáo. Người Châu Âu đầu
tiên khám phá ra thuốc lá chính là Christopher Columbus, người đã tìm ra Châu Mỹ
vào cuối thế kỷ 15 đầu thế kỷ 16. Vào năm 1531 thuốc lá được đem về Châu Âu và lần
đầu tiên được trồng tại Santo Domingo (nay thuộc Cộng hòa Dominique) và sau đó lan
ra khắp Châu Âu. Vào thế kỷ 17-19, thuốc lá cũng đã theo chân những người Tây
phương để đến Châu Á trong đó có Việt Nam.
Nếu như trong thời gian đầu việc sử dụng thuốc lá tương đối đa dạng từ hút
bằng tẩu, quấn thành điếu hút, nhai, hít thì vào nửa sau thế kỷ 19, khi các máy sản xuất
thuốc lá tự động được chế tạo khiến cho việc sản xuất thuốc lá điếu trở nên dễ dàng và
nhanh chóng hơn (những chiếc máy đầu tiên này sản xuất ra trung bình 200 điếu thuốc
lá trong một phút còn ngày nay là khoảng 9000 điếu/phút) thì việc sử dụng thuốc lá
dưới dạng điếu bắt đầu trở nên thông dụng. Cũng từ đó xuất hiện các công ty thuốc lá
lớn với những hoạt động quảng cáo ngày càng rầm rộ và việc tiêu thụ thuốc lá cũng từ
đó tăng dần lên từ cuối thế kỷ 19 qua đến thế kỷ 20. Đặc biệt tỉ lệ người hút thuốc lá
tăng đáng kể trong thời gian các cuộc chiến tranh thế giới do việc cung cấp miễn phí
thuốc lá cho binh lính như là một biện pháp củng cố tinh thần.

1.2.2 Tình hình hút thuốc lá
1.2.2.1 Trên thế giới
Theo nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới, Trung Quốc là một trong ba quốc
gia có số người hút thuốc lớn nhất thế giới, và lớn nhất thế giới về sản xuất thuốc lá.
Hàng năm Trung Quốc có tới hơn 100.000 người tử vong và một nửa triệu người khác
bị ảnh hưởng bởi hút thuốc thụ động. Theo báo cáo của Bộ Y tế Trung Quốc, ước tính
quốc gia này có khoảng 350 triệu người hút thuốc, với gần một triệu người chết từ các
căn bệnh liên quan tới hút thuốc lá hàng năm. Bệnh tật liên quan đến thuốc lá có thể
giết chết 30% nam giới ở lứa tuổi trung niên ở Trung Quốc vào năm 2030. Chi phí cho
việc chữa bệnh liên quan đến hút thuốc lá ước tính khoảng 5 tỷ đô la mỗi năm.
82

 PHAN ANH ĐÀO 6
Tại Mỹ, ước tính mỗi năm có khoảng 440.000 người chết do hút thuốc lá hơn
hẳn số người chết do uống rượu, sử dụng ma túy bất hợp pháp, bị giết, tự sát, tai nạn
giao thông và ma túy cộng lại. Từ năm 1964 đến năm 2004, có hơn 12 triệu người Mỹ
chết sớm do hút thuốc và thêm 25 triệu người hút thuốc lá còn sống ngày hôm nay sẽ
rất có thể chết vì một căn bệnh liên quan đến thuốc lá.
76

Nhân Ngày thế giới không thuốc lá 31-05-2010, Liên Hiệp Quốc đã đưa ra
những con số hết sức nguy hại về việc hút thuốc lá. Theo đó, trong số trên 5 triệu ca tử
vong hằng năm do thuốc lá, có xấp xỉ 1,5 triệu ca xảy ra ở nữ giới. Tính trên toàn cầu,
trong số khoảng 600.000 ca tử vong hàng năm do hút thuốc thụ động, khoảng 64% là
nữ giới. Tổ chức Y tế thế giới WHO cảnh báo, nếu các biện pháp hiệu quả không được
áp dụng từ hôm nay, thì ước tính số tử vong do thuốc lá sẽ tăng lên thành hơn 8 triệu
ca vào năm 2030 và khoảng 2,5 triệu ca trong số này sẽ là nữ giới.
69
1.2.2.2 Tại Việt Nam
Tại Việt Nam, Tiến sĩ Lương Ngọc Khuê, Cục trưởng Cục Quản lý khám chữa

bệnh (Bộ Y tế) công bố kết quả khảo sát, Việt Nam hiện có khoảng 50% nam giới và
3,4% nữ giới hút thuốc lá cao nhất châu Á. 26% thanh thiếu niên có độ tuổi từ 15-24
hút thuốc lá. Trên 40% nam cán bộ y tế và 1,3% nữ cán bộ y tế hút thuốc lá. Trong khi
đó, tại một hội thảo về tác hại do thuốc lá mới diễn ra tại Việt Nam, Tổ chức Y tế thế
giới WHO đánh giá Việt Nam là một trong những nước có số người hút thuốc lá lớn
nhất trên thế giới. Gần một nửa số nam giới ở Việt Nam hút thuốc lá. Trong đó, 65%
số nam giới trong độ tuổi từ 25 đến 45 hút thuốc. Thêm vào đó, nhiều phụ nữ và trẻ
em phải chịu ảnh hưởng của khói thuốc lá do 2/3 số hộ gia đình ở nước ta có ít nhất
một người hút thuốc. Nếu không có biện pháp can thiệp kịp thời, 10% dân số Việt
Nam nghĩa là vào khoảng 7,5 triệu người Việt Nam sẽ chết sớm do hút thuốc lá. Cũng
theo ước tính của Tổ chức Sức khỏe Thế Giới, tới năm 2020 số người Việt Nam chết
do sử dụng thuốc lá sẽ nhiều hơn số người chết do HIV/AIDS, lao, tai nạn giao thông
và tự tử cộng lại.
69,83
1.2.3 Thành phần, độc tính của thuốc lá
82

Hàng năm thuốc lá, thuốc lào giết hại hàng triệu người trên thế giới. Hút thuốc
là nguyên nhân gây bệnh và tử vong có thể tránh được. Những năm gần đây người ta
ngày càng hiểu rõ các tác hại của hút thuốc lá, thuốc lào (gọi tắt là thuốc lá).
 PHAN ANH ĐÀO 7
1.2.3.1 Thành phần
Trong khói thuốc lá chứa hơn 4000 loại hóa chất. Trong đó có hơn 200 loại có
hại cho sức khoẻ, bao gồm chất gây nghiện và các chất gây độc. Người ta chia ra 4
nhóm chính:
- Nicotine
Nicotine là một chất không màu, chuyển thành màu nâu khi cháy và có mùi
thuốc khi tiếp xúc với không khí. Nicotine được hấp thụ qua da, miệng và niêm mạc
mũi hoặc hít vào phổi. Người hút thuốc trung bình đưa vào cơ thể 1 đến 2 mg nicotine
mỗi điếu thuốc hút. Hút thuốc lá đưa nicotine một cách nhanh chóng đến não, trong

vòng 10 giây sau khi hít vào.
Cơ quan Kiểm soát Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) xếp nicotine vào nhóm
các chất có tính chất dược lý gây nghiện chủ yếu, tương tự như các chất ma túy heroin
và cocaine. Tác dụng gây nghiện của nicotine chủ yếu là trên hệ thần kinh trung ương
với sự có mặt của các thụ thể nicotine trên các cấu trúc não. Chất alkaloid này tác động
lên các thụ thể ở hệ thống thần kinh với chất dẫn truyền thần kinh dopamine.
Dopamine là một hóa chất chính trong não điều chỉnh mong muốn sử dụng các chất
gây nghiện, gây bài tiết adrenaline (nhịp tim nhanh, co mạch ngoại vi, ức chế co bóp
và chế tiết dịch vị dạ dày). Tuy nhiên trong cơ thể nicotine sẽ nhanh chóng được
chuyển hóa thành cotinine và thải trừ ra nước tiểu.
- Monoxit carbon (khí CO)
Khí CO có nồng độ cao trong khói thuốc lá và sẽ được hấp thụ vào máu, gắn
với hemoglobine với ái lực mạnh hơn 20 lần oxygen. Với người hút trung bình 1 bao
thuốc mỗi ngày thì hàm lượng hemoglobine khử có thể tới 7-8%. Sự tăng hemoglobine
khử làm chuyển dịch đường cong phân tách oxygen-hemoglobine dẫn đến giảm lượng
oxygen chuyển đến tổ chức gây thiếu máu tổ chức và có lẽ góp phần hình thành các
mảng xơ vữa động mạch.
- Các phân tử nhỏ trong khói thuốc lá
Khói thuốc lá chứa nhiều chất kích thích dạng khí hoặc dạng hạt nhỏ. Các chất
kích thích này gây nên các thay đổi cấu trúc của niêm mạc phế quản dẫn đến tăng sinh
các tuyến phế quản, các tế bào tiết nhầy và làm mất các tế bào có lông chuyển. Các
 PHAN ANH ĐÀO 8
thay đổi này làm tăng tiết nhày và giảm hiệu quả thanh lọc của thảm nhầy-lông
chuyển. Phần lớn các thay đổi này có thể hồi phục được khi ngừng hút thuốc.
- Các chất gây ung thư
Trong khói thuốc lá có trên 40 chất trong số đó gồm cả các hợp chất thơm có
vòng đóng như benzopyrene có tính chất gây ung thư. Các hóa chất này tác động lên tế
bào bề mặt của đường hô hấp gây nên tình trạng viêm mạn tính, phá hủy tổ chức, biến
đổi tế bào dẫn đến dị sản, loạn sản rồi ác tính hóa.
- Định nghĩa khói thuốc

Có 3 kiểu khói thuốc: dòng khói chính, dòng khói phụ và khói thuốc môi
trường. Dòng khói chính (MS) là dòng khói do người hút thuốc hít vào. Đó là luồng
khí đi qua gốc của điếu thuốc. Dòng khói phụ (SS) là khói thuốc từ đầu điếu thuốc
đang cháy tỏa ra vào không khí, nó không bao gồm phần khói thuốc do người hút thở
ra. Khoảng 80% điếu thuốc là cháy bỏ đi. Khói thuốc môi trường (ETS) là hỗn hợp
của dòng khói phụ và khói thở ra của dòng khói chính cũng như các chất tạp nhiễm
khuếch tán qua giấy quấn thuốc lá và đầu điếu thuốc giữa các lần hút.
ETS rất giống với MS: nó bao gồm hơn 3.800 loại hóa chất. Điều đáng ngạc
nhiên là SS có nhiều hỗn hợp gây ung thư mạnh hơn MS. Điều này là bởi vì SS thường
bị tạp nhiễm hơn MS. SS cũng khác với MS ở chỗ các sản phẩm độc có thể tồn tại
dưới dạng khác ví dụ nicotine chủ yếu ở dạng hạt rắn trong khói dòng chính, nhưng lại
ở dạng khí trong khói thuốc môi trường.
Kích thước các hạt phân tử rất khác nhau ở các loại khói thuốc khác nhau. Kích
thuớc các phân tử rắn dao động trong khoảng từ 0,1-1 micromet trong dòng khói
chính, nhưng từ 0,01-1 micromet trong dòng khói phụ. Khi dòng khói phụ bị pha loãng
hơn thì kích thước các hạt trở nên nhỏ hơn. Vì kích thước các hạt trong dòng khói phụ
nhỏ hơn nên nó vào sâu hơn trong tổ chức phổi. (Theo như định nghĩa thì kích thước
các hạt trong môi trường khói thuốc cũng nhỏ hơn trong dòng khói chính).
1.2.3.2 Các nguy cơ gây bệnh của hút thuốc lá
Tác hại của hút thuốc đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu trên thế giới
cũng như ở nước ta. Hút một điếu thuốc tức là đã tự mình làm mất đi 5,5 phút cuộc
sống. Tuổi thọ trung bình của người hút thuốc ngắn hơn so với người không hút thuốc
 PHAN ANH ĐÀO 9
từ 5-8 năm. Hút thuốc làm tăng tỷ lệ tử vong từ 30-80%, chủ yếu là do các bệnh ung
thư (ung thư phổi, ung thư các bộ phận thuộc đầu và cổ, ung thư thận và bàng
quang…), bệnh về hô hấp (bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính, bệnh hen, bệnh nhiễm trùng
đường hô hấp, …), các bệnh tim mạch (bệnh mạch vành, bệnh cơ tim, mạch máu ngoại
vi, …). Ngoài ra, hút thuốc còn gây ra các bệnh ở phụ nữ, nam giới, ảnh hưởng đến
sức khỏe của trẻ em, thai nhi, …. Mức độ tăng nguy cơ phụ thuộc vào tuổi bắt đầu hút
(hút thuốc càng sớm thì nguy cơ càng cao), số lượng thuốc hút trung bình với đơn vị là

bao/năm tính bằng cách lấy số bao thuốc hút trung bình hàng ngày nhân với số năm
hút (số lượng thuốc hút bao/năm càng lớn thì nguy cơ càng cao) và thời gian hút càng
dài thì nguy cơ cũng càng lớn.
1.2.4 Liệu pháp cai nghiện
Bên cạnh việc WHO kêu gọi Chính phủ các nước cùng áp dụng đồng bộ 6
chính sách giúp ngăn chặn vấn nạn thuốc lá-tăng thuế và giá bán thuốc lá; cấm quảng
cáo thuốc lá; tăng cường các biện pháp bảo vệ những người bị ảnh hưởng gián tiếp bởi
khói thuốc; tăng cường tuyên truyền về các nguy cơ từ việc hút thuốc, nhất là đối với
giới trẻ; giúp những người đang hút thuốc bỏ thuốc lá kết hợp với việc tăng cường
theo dõi việc sử dụng thuốc lá để hiểu rõ hơn nhằm thay đổi tệ nghiện ngập này-các
chuyên gia y học đã nghiên cứu và đưa ra các liệu pháp chủ yếu để hỗ trợ người
nghiện thuốc có thể cai thuốc thành công như sau:
- Liệu pháp thay thế nicotine giúp người cai thuốc giảm dần sự lệ thuộc vào
nicotine để cuối cùng có thể từ bỏ hẳn thuốc lá. Trước mắt, liệu pháp này nhằm đưa
nicotine vào cơ thể người nghiện thuốc. Qua thời gian, người cai thuốc phải giảm dần
việc sử dụng liệu pháp này cho đến khi họ có thể ngưng hoàn toàn việc đưa nicotine
vào cơ thể. Khi đã không còn lệ thuộc vào nicotine thì nhu cầu hút thuốc sẽ không còn
tồn tại nữa. Liệu pháp này được ứng dụng qua các sản phẩm như sau:
 PHAN ANH ĐÀO 10
Hình 2 Miếng dán nicotine giúp cai nghiện thuốc lá
- Miếng dán nicotine là những miếng mỏng tương tự như băng y tế. Ở phần
giữa miếng dán này có chứa nicotine. Người sử dụng chỉ việc bóc gỡ mặt sau của
miếng đắp và dán nó vào một vùng da khô, sạch trên cơ thể. Khi thay miếng dán, đừng
đặt miếng dán mới vào cùng một vị trí với miếng dán cũ. Phải sử dụng sản phẩm đúng
theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Kẹo cao su nicotine: Kẹo cao su nicotine được sử dụng độc lập hoặc đồng thời
với miếng dán nicotine nói trên. Khi đến cơn thèm thuốc, người sử dụng nhai kẹo này
đúng theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất. Thời gian nhai kẹo là 30 phút. Không
được nuốt kẹo. Kẹo có nhiều hương vị để người sử dụng chọn lựa.
- Viên ngậm nicotine: Đó là những viên thuốc hình thoi, có 2 loại: 2 mg và 4

mg. Người cai nghiện ngậm thuốc này trong miệng cho đến khi tan hoàn toàn. Cứ mỗi
vài phút thì chuyển viên kẹo từ bên này miệng sang bên kia.
- Liệu pháp Laser được xem là một trong những biện pháp hữu hiệu để giúp
người nghiện có thể bỏ được thuốc lá. Theo cách này, kỹ thuật viên laser sẽ chiếu một
tia laser “lạnh” vào những vị trí được bác sĩ chỉ định trên cơ thể người nghiện thuốc.
Việc chiếu laser như thế sẽ giúp cơ thể sản sinh ra những chất hóa học tự nhiên là
endorphin. Chất này có tác dụng giúp thư giãn cơ thể, làm giảm tình trạng “đói”
nicotine và đẩy lùi các triệu chứng khó chịu phát sinh trong quá trình cai nghiện. Theo
các chuyên gia, liệu pháp này không gây ra tác dụng phụ, miễn là được thực hiện bởi
một kỹ thuật viên lành nghề.
- Liệu pháp châm cứu: Đây là một phương pháp cai nghiện không dùng bất cứ
thuốc hay hóa chất nào. Liệu pháp được thực hiện bằng cách dùng kim châm cứu
châm vào một số huyệt trên cơ thể để làm giảm cơn thèm thuốc và chặn đứng tình
trạng mệt mỏi, bứt rứt, khó chịu, nóng nảy, … thường có ở người nghiện đang trong
quá trình cai thuốc.
 PHAN ANH ĐÀO 11
1.3 CÔNG NGHỆ NANO VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG TRONG
THỰC TIỄN
78
Ngày nay, có thể ta tình cờ nghe một vài vấn đề nào đó hoặc một sản phẩm nào
đó có liên quan đến hai chữ “nano”. Ở khoảng nữa thế kỷ trước, đây thực sự là một
vấn đề mang nhiều sự hoài nghi về tính khả thi, nhưng trong thời đại ngày nay ta có
thể thấy được công nghệ nano trở thành một vấn đề hết sức thời sự và được sự quan
tâm nhiều hơn của các nhà khoa học. Các nước trên thế giới hiện nay đang bước vào
một cuộc chạy đua mới về phát triển và ứng dụng công nghệ nano.
1.3.1 Một vài khái niệm về công nghệ nano
Chữ nano, gốc Hy Lạp, được gắn vào trước các đơn vị đo để tạo ra đơn vị ước
giảm đi 1 tỷ lần (10
-9
). Ví dụ: nanogram = 1 phần tỷ của gram; nanomet = 1 phần tỷ

mét. Công nghệ nano là công nghệ xử lý vật chất ở mức nanomet. Công nghệ nano tìm
cách lấy phân tử đơn nguyên tử nhỏ để lắp ráp ra những vật to kích cỡ bình thường để
sử dụng, đây là cách làm từ nhỏ đến to khác với cách làm thông thường từ trên xuống
dưới, từ to đến nhỏ.
Ý tưởng cơ bản về công nghệ nano được đưa ra bởi nhà vật lý học người Mỹ
Richard Feynman vào năm 1959, ông cho rằng khoa học đã đi vào chiều sâu của cấu
trúc vật chất đến từng phân tử, nguyên tử vào sâu hơn nữa. Mười năm sau, sinh viên
Eric Drexler nghĩ ra thuật ngữ Nanotechnology.
79
Nhưng thuật ngữ “công nghệ nano”
mới bắt đầu được sử dụng vào năm 1974 do Nario Taniguchi một nhà nghiên cứu tại
trường đại học Tokyo sử dụng để đề cập khả năng chế tạo cấu trúc vi hình của mạch vi
điện tử. Năm 1985, hai nhà nghiên cứu Gerd Bining (Đức) và Heinrich Rohrer (Thụy
Sỹ) tạo ra kính hiển vi, có khả năng nhìn những vật chỉ nhỏ bằng 1/25 kích thước phân
tử. Một năm sau, họ đoạt giải Nobel. Năm 1990, một nhà nghiên cứu của hãng IBM
Don Eigler mới đạt được những thành công từ kỹ thuật nano, là vẽ lại được biểu tượng
của nhiều công ty bằng những dạng vật chất siêu nhỏ, từ kỹ thuật siêu nhỏ. Từ đó,
nano xem như được công chúng biết đến.
Vật liệu ở thang đo nano, bao gồm các lá nano, sợi và ống nano, hạt nano được
điều chế bằng nhiều cách khác nhau. Ở cấp độ nano, vật liệu sẽ có những tính năng
 PHAN ANH ĐÀO 12
đặc biệt mà vật liệu truyền thống không có được đó là do sự thu nhỏ kích thước và
việc tăng diện tích mặt ngoài của loại vật liệu này.
Để hiểu rõ về công nghệ nano, ta phải tìm hiểu khái niệm về vật liệu nano
o Vật liệu Nano
Vật liệu Nano có thể được định nghĩa một cách khái quát là loại vật liệu mà
trong cấu trúc của các thành phần cấu tạo nên nó ít nhất phải có một chiều ở kích
thước nanomet.
o Công nghệ nano
Công nghệ nano bao gồm việc thiết kế, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết

bị hay hệ thống ở kích thước nanomet (1nm = 10
-9
m).
Vật liệu nanocomposite là loại vật liệu nano có ứng dụng rộng rãi cả trong kỹ
thuật và dân dụng. Nanocomposite bao gồm cả ba loại nền kim lọai, nền gốm và nền
polymer. Ở đây, ta chỉ đề cập chủ yếu đến nanocomposite trên cơ sở chất nền là
polymer.
Vật liệu nanocomposite polymer là loại vật liệu composite-polymer với hàm
lượng chất gia cường thấp (1-7%) và chất gia cường này phải ở kích thước nanomet.
Pha gia cường ở kích thước nanomet được sử dụng trong lĩnh vực
nanocomposite thường là hạt nano và ống carbon (carbon nanotube). Các phương pháp
được sử dụng phổ biến hiện nay để chế tạo vật liệu nanocomposite polymer là phương
pháp in situ, nóng chảy, nhũ tương và phương pháp dung dịch.
1.3.2 Những ứng dụng của công nghệ nano
Trong ngành công nghiệp hiện nay, các tập đoàn sản xuất điện tử đã bắt đầu
đưa công nghệ nano vào ứng dụng, tạo ra các sản phẩm có tính cạnh tranh từ chiếc
máy nghe nhạc iPod nano đến các con chip có dung lượng lớn với tốc độ xử lý cực
nhanh, Trong y học, để chữa bệnh ung thư người ta tìm cách đưa các phân tử thuốc
đến đúng các tế bào ung thư qua các hạt nano đóng vai trò là “xe tải kéo”, tránh được
hiệu ứng phụ gây ra cho các tế bào lành. Y tế nano ngày nay đang nhằm vào những
mục tiêu bức xúc nhất đối với sức khỏe con người, đó là các bệnh do di truyền có
nguyên nhân từ gien, các bệnh hiện nay như: HIV/AIDS, ung thư, tim mạch, các bệnh
 PHAN ANH ĐÀO 13

×