1

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

TRẦN THỊ KIM DUNG

TẠO CÁC HẠT NANOCHITOSAN-TRIPOLYPHOSPHATE CÓ KÍCH
THƢỚC KHÁC NHAU BẰNG PHƢƠNG PHÁP LIÊN KẾT ION VÀ ĐÁNH
GIÁ HOẠT TÍNH ĐỐI KHÁNG VI SINH VẬT CỦA CHÚNG

Ngành: Sinh học
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 60.42.40

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM VIỆT CƢỜNG

Hà Nội - 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


2

LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản
thân còn có sự hƣớng dẫn nhiệt tình của quý Thầy Cô, cũng nhƣ sự động viên ủng

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .............................................
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...........................................................................
MỞ ĐẦU ...........................................................................................................
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN......................................................................................
1.1. Chitosan ...........................................................................................................
1.1.1.Cấu trúc của chitosan ................................................................................
1.1.2. Tính chất của chitosan ..............................................................................
1.1.3. Cơ chế kháng khuẩn của Chitosan ...........................................................
1.1.4. Ứng dụng của chitosan trong các lĩnh vực khoa học công nghệ ..............
1.2. Tổng quan về nano chitosan ............................................................................
1.2.1. Các phương pháp chế tạo nano chitosan .................................................
1.2.2. Ứng dụng của hạt nano chitosan ..............................................................
1.2.3. Hoạt tính kháng khuẩn của nano chitosan ...............................................
1.3. Các chủng vi sinh vật thử nghiệm ...................................................................
1.3.1. Bacillus subtilis .........................................................................................
1.3.2. Bacillus cereus ..........................................................................................
1.3.3. Micrococcus luteus ...................................................................................
1.3.4. Listonella damsela ....................................................................................
1.3.5. Candida albicans ......................................................................................
1.3.6. Fusarium oxysporum ................................................................................
1.3.7. Aspergillus awamori Nakazawa ...............................................................
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


4

Chƣơng 2 - VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU


http://www.lrc-tnu.edu.vn/


5

3.3.2.1. Khả năng kháng nấm men Candida albicans của các loại hạt
nano chitosan.....................................................................................
3.3.2.2. Khả năng kháng nấm mốc của các loại hạt nano chitosan có kích
thƣớc khác nhau ................................................................................

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
CF2

Hạt nanochitosan-tripolyphosphate kích thƣớc 1000nm

CF1

Hạt nanochitosan-tripolyphosphate kích thƣớc 450nm


Field Emission Scanning Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử
quét phát xạ trƣờng)

TPP

Tripolyphosphate

B.s

Bacillus subtilis

M.lu

Micrococcus luteus

V23

Bacillus cereus

V1

Listonella damsela

M15

Aspergillus awamori Nakazawa

F.oxys


NMR:

Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) - phổ cộng hƣởng từ hạt nhân

cs:

Cộng sự

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


7

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Tóm tắt phƣơng pháp điều chế hạt nano chitoan làm chất dẫn các loại
thuốc, protein hoặc gen khác nhau .............................................................
Bảng 2.1. Thành phần môi trƣờng MPA ....................................................................
Bảng 2.2. Thành phần môi trƣờng Hansen ................................................................
Bảng 2.3. Thành phần môi trƣờng Czapek-Dox ........................................................
Bảng 3.1 : KLPTTB của Chitosan xử lý và không xử lý............................................
Bảng 3.2: Kích thƣớc hạt nano chitosan thu đƣợc ở các điều kiện khác nhau ..........
Bảng 3.3: Khả năng ức chế vi khuẩn của các hạt nanochitosan (%) .........................
Bảng 3.4: Giá trị MIC90 và MBC của các chế phẩm với các chủng vi khuẩn
nghiên cứu................................................................................................
Bảng 3.5: Khả năng ức chế Candida albicans của các hạt nanochitosan (%)
Bảng 3.6: Giá trị MIC90 và MFC của các chế phẩm với chủng Candida albicans....
Bảng 3.7: Khả năng ức chế nấm mốc của các hạt nanochitosan (%) ........................
Bảng 3.8: Giá trị MIC90 và MFC của các chế phẩm với các chủng nấm sợi

Hình 3.6: Kích thƣớc hạt nanochitosan với tốc độ khuấy 8000v/2h..........................
Hình 3.7: Kích thƣớc hạt nanochitosan với tốc độ khuấy 8000v/1h..........................
Hình 3.8: Kích thƣớc hạt nanochitosan với tốc độ khuấy 8000v/3h..........................
Hình 3.9: Kích thƣớc hạt nanochitosan đƣợc báo cáo theo số lƣợng (a) và theo
cƣờng độ (b) của mẫu CF2 .........................................................................
Hình 3.10: Điện thế zeta của hạt nanochitosan thu đƣợc từ mẫu CF2.......................
Hình 3.11. Ảnh FE-SEM hạt nano chitosan của mẫu CF2 ........................................
Hình 3.12: Kích thƣớc hạt nanochitosan đƣợc báo cáo theo số lƣợng (c) và theo
cƣờng độ (d) của mẫu CF1 .........................................................................
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


9

Hình 3.13 : Điện thế zeta của hạt nanochitosan thu đƣợc từ mẫu CF1......................
Hình 3.14 . Ảnh FE-SEM hạt nano chitosan của mẫu CF1 .......................................
Hình 3.15 :Kích thƣớc hạt nanochitosan đƣợc báo cáo theo số lƣợng (c) và theo
cƣờng độ (d) của mẫu CF6 .......................................................................
Hình 3.16: Điện thế zeta của hạt nanochitosan thu đƣợc từ mẫu CF6.......................
Hình 3.17. Ảnh FE-SEM hạt nano chitosan mẫu CF6 ...............................................

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


10



http://www.lrc-tnu.edu.vn/


11

tốt sẽ làm quả chín nhanh, tạo điều kiện cho sự xâm nhiễm của các loài vi sinh vật,
từ đó làm giảm giá trị dinh dƣỡng cũng nhƣ giá thành của sản phẩm. Vấn đề đặt ra
là tạo các chế phẩm sinh học bảo quản vừa an toàn, hiệu quả vừa thân thiện với môi
trƣờng để thay thế cho các chế phẩm hóa học trƣớc đây.
Vì vậy, đề tài luận văn "Tạo các hạt nano chitosan-tripolyphosphate có
kích thƣớc khác nhau bằng phƣơng pháp liên kết ion và đánh giá hoạt tính đối
kháng vi sinh vật của chúng" sẽ là tiền đề cho những nghiên cứu tiếp theo nhằm
tiến tới sử dụng nano chitosan để tạo chế phẩm bảo quản quả tƣơi sau thu hoạch.
Mục tiêu của đề tài:
1. Tạo hạt nano chitosan-tripolyphosphate với kích thƣớc khác nhau bằng phƣơng
pháp liên kết ion.
2. Đánh giá hoạt tính đối kháng vi sinh vật của các loại hạt nano chitosan tạo thành.
Nội dung nghiên cứu:
 Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tạo hạt nano
chitosan-tripolyphosphate bằng phƣơng pháp liên kết ion (khối lƣợng phân tử
chitosan, tỷ lệ chitosan:TPP, thời gian khuấy, tốc độ khuấy).
 Tạo các loại hạt nano chitosan-tripolyphosphate có kích thƣớc khoảng 1000 nm,
500 nm và 100 nm.
 Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn (gram âm, gram dƣơng) của các loại hạt nano
chitosan thu đƣợc ở trên bằng phƣơng pháp nuôi cấy trên môi trƣờng đặc hiệu.
Xác định đƣợc giá trị MIC90 (nồng độ ức chế tối thiểu) và MBC (nồng độ diệt
khuẩn tối thiểu) của các hạt nano chitosan có kích thƣớc khác nhau đối với mỗi
chủng vi khuẩn khác nhau.


định bằng phổ NMR.
Chitin lần đầu tiên
đƣợc tìm thấy trong nấm bởi
nhà khoa học ngƣời Pháp

Hình 1.1: Quy trình thu nhận chitin và chitosan [11]

Braconnot vào năm 1811, và
nó cũng đựơc tách ra từ biểu bì của sâu bọ, bởi nhà khoa học ngƣời Pháp Odier vào
năm 1823. Và chất đã đƣợc khử acetyl từ chitin đã đƣợc khám phá bởi Roughet vào
năm 1859; và đƣợc đặt tên là chitosan bởi nhà khoa học ngƣời Ðức Hoppe Seyler
vào năm 1894. Chitosan, là polime hữu cơ tự nhiên mang điện tích dƣơng do có
những nhóm amino tự do tích điện dƣơng, những điều này tạo cho chitosan những
thuộc tính đặc biệt và đáng kinh ngạc.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


13

1.1.1.Cấu trúc của chitosan

Hình 1.2: Công thức cấu tạo của chitin và chitosan

Chitosan là dẫn xuất deacetyl hóa của chitin, trong đó nhóm (-NH2) thay thế
nhóm (-NHCOCH3) ở vị trí C2. Chitosan đƣợc cấu tạo từ các mắt xích
D-glucosamine liên kết với nhau bởi liên kết α-(1-4)-glycoside [24], [25].
1.1.2. Tính chất của chitosan

lại là khả năng này bị hạn chế do tính tan hạn chế của chitosan (không tan trong môi
trƣờng pH > 7). Cơ chế tác động chính xác của chitosan và các dẫn xuất lên tế bào
vi sinh vật thực tế vẫn chƣa rõ ràng và còn nhiều tranh cãi. Nhiều cơ chế khác nhau
đã đƣợc đề xuất để giải thích khả năng này. Ví dụ nhƣ tính chất đa điện tích dƣơng
của chitosan và các dẫn xuất khởi đầu cho quá trình gắn kết lên màng tế bào vi sinh
vật có điện tích âm. Khi Hwang và cs (1998) quan sát tế bào E.coli sau khi xử lý
bằng dung dịch chitosan và các dẫn xuất qua kính hiển vi điện tử truyền (TEM),
thấy màng sinh chất của tế bào bị tách ra khỏi màng trong. Sau khi gắn vào tế bào,
chitosan và dẫn xuất gây ảnh hƣởng đến tính thấm của tế bào, làm rò rỉ các thành
phần sinh chất và tế bào chết đi do thiếu hụt các thành phần này [14].
Hay theo một giả thiết khác là chitosan và các dẫn xuất hoạt động nhƣ tác
nhân kẹp lấy các kim loại dạng vết trong tế bào chất của tế bào trong khi các kim
loại này đóng vai trò tối quan trọng trong chức năng sinh hóa của vi khuẩn. Sự thiếu
hụt các kim loại này ức chế sự tạo thành độc tố, enzyme và sự tăng trƣởng của tế
bào. Bên cạnh đó, chitosan và các dẫn xuất cũng đƣợc cho là ức chế quá trình phiên
mã tạo thành mRNA và quá trình dịch mã tạo protein khi đi đƣợc vào trong nhân tế
bào (chitooligosaccharide). [5]
1.1.4. Ứng dụng của chitosan trong các lĩnh vực khoa học công nghệ
Hiện nay, chitosan là một trong những vật liệu mới đã và đang đƣợc ứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


15

dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực nhƣ: công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, nông
nghiệp, dƣợc phẩm, y tế, môi trƣờng, công nghệ sinh học và vật liệu mới. Tất cả các
ứng dụng của chitosan phụ thuộc chủ yếu vào các tính chất lý hóa và sinh học nhƣ:
hoạt tính kháng khuẩn, điều chỉnh miễn dịch, làm lành vết thƣơng và đông máu, liên


16

kiểm soát quá trình trao đổi khí giữa rau quả và môi trƣờng. Dung dịch chitosan đã
đƣợc dùng để tạo lớp màng bảo quản hoa quả và rau củ chống vi khuẩn và nấm. Ở
Nhật, dung dịch chitosan cũng đƣợc phun lên táo và cam cho mục đích này. Nghiên
cứu của André Bégin cũng đề xuất quy trình bảo quản dâu bằng chitosan. Chitosan
còn đƣợc sử dụng để làm bao bảo vệ chống sƣơng giá [5].
* Ứng dụng của chitosan trong công nghiệp:
+ Xử lý nƣớc thải, hấp thu kim loại nặng
Hiện nay, phƣơng pháp hóa lý là phƣơng pháp tiện dụng và phổ biến trong hệ
thống xử lý nƣớc thải của các nhà máy công nghiệp. Tuy nhiên, bất lợi chính của
phƣơng pháp này là nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng. Vì thế việc tìm ra một
phƣơng pháp "xanh" (phƣơng pháp an toàn với môi trƣờng) là rất cần thiết. Do có
nguồn từ tự nhiên và có khả năng thủy phân sinh học, chitosan là một chất thay thế
hợp lý. Chitosan đã đƣợc sử dụng trong quá trình lọc nƣớc từ khoảng 3 thập niên
trƣớc. Các nghiên cứu đã cho thấy chitosan có khả năng hấp thu kim loại nặng do
nhóm NH2 của chitosan có thể tạo phức với các ion kim loại. Chitosan cũng có thể
đƣợc sử dụng nhƣ một chất hấp thụ để tách các đồng vị phóng xạ nguy hiểm từ
nƣớc bị nhiễm phóng xạ và thu hồi Uranium từ nƣớc biển và nƣớc ngọt. Chitosan
có khả năng loại bỏ 100% các polymer hiện diện trong nƣớc thải, giảm mùi hôi khó
chịu (do làm giảm số lƣợng vi sinh vật gây thối). Một số ứng dụng khác bao gồm xử
lý vệt dầu loang, xử lý nƣớc thải sinh hoạt, tái sử dụng nƣớc hồ bơi, thu hồi protein
và khoáng từ nƣớc thải nông nghiệp, phân lập các chất có hoạt tính sinh học trong
nƣớc tiểu và tách các độc tố từ dung dịch [5].
+ Trong công nghiệp sản xuất thực phẩm
Chitosan đƣợc dùng nhƣ một thành phần trong thực phẩm ở Nhật và Châu Âu
từ khoảng 20 năm trƣớc. Chất này có tác dụng ổn định màu, mùi vị của thực phẩm.
Ngoài ra, chitosan còn thể hiện tác dụng tuyệt vời trong bảo quản thực phẩm.
Ở Mỹ, chất này đƣợc sử dụng để "bẫy" lipid trong thực phẩm chức năng chống

hành nghiên cứu sử dụng chitosan dạng ống nhằm mục đích tái sinh dây thần kinh.
Trong điều trị vết thƣơng, chitosan có tác dụng cầm máu, đẩy nhanh quá trình phát
triển các tế bào ở vùng mô bị thƣơng, tăng cƣờng hoạt động của chitinase và
lysozyme, dẫn đến mau lành vết thƣơng và giảm nhiễm trùng. Chitosan đƣợc báo
cáo là bền với dịch mật, dịch tụy và nƣớc tiểu nên đƣợc dùng trong chỉ khâu phẫu
thuật thay thế cho các loại vật liệu khác có thể bị chất dịch trong cơ thể tấn công và
đứt trƣớc khi vết thƣơng lành hẳn [5].
Trong các trƣờng hợp bị bỏng, chitosan có thể tạo dạng màng xốp hút nƣớc
mạnh và giúp cho oxy phân tán qua màng vào mô tổn thƣơng rất dễ dàng, tạo điều
kiện cho các mô này bình phục nhanh chóng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


18

Trong lĩnh vực dƣợc phẩm, chitosan đƣợc sử dụng nhƣ chất mang an toàn, có
khả năng phóng thích thuốc dần dần trong cơ thể, kéo dài tác dụng của thuốc hay
vật liệu cố định enzyme trong sản xuất và điều trị. Chitosan còn đƣợc dùng để điều
chế các chất làm giảm bớt độ chua trong dạ dày và các sản phẩm ngƣng tụ của acid
benzyl penicilic với chitosan đã đƣợc dùng để xác định độ nhạy của penicilin trong
cơ thể ngƣời [5].

1.2. Tổng quan về nano chitosan
Chitosan đƣợc sử dụng làm nguyên liệu điều chế hạt nano chitosan trong
những năm gần đây vì những tính chất ƣu việt của nó ở kích thƣớc nano. Nano
chitosan do có kích thƣớc siêu nhỏ nên dễ dàng đi qua màng tế bào, có thể đƣa vào
cơ thể qua nhiều đƣờng khác nhau nhƣ dùng ngoài da, dùng qua đƣờng miệng, qua
mũi…. Nano chitosan có diện tích và điện tích bề mặt cực lớn nên đƣợc ứng dụng

Mifum 0,6DD từ bạc Nano Chitosan tan phục vụ nông nghiệp. GS TSKH Nguyễn
Xuân Phúc (Viện KH vật liệu) cùng các cs thực hiện đề tài độc lập cấp nhà nƣớc:”
Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt nano vô cơ, hữu cơ đƣợc bọc bởi những
polymer tƣơng thích sinh học dùng trong y học”. Năm 2010, PGS.TS. Đỗ Trƣờng
Thiện (Viện Hóa học) đã báo cáo Đề tài KC02.09/06-10 “Nghiên cứu chế tạo vật
liệu nano chitosan ứng dụng trong dƣợc phẩm, sinh học và nông nghiệp”. Đã đánh
giá đƣợc hiệu quả lên cây lúa khi sử dụng chế phẩm nano chitosan làm tăng năng
suất lên gần 20%. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về những vấn đề có liên quan đến
nano chitosan vẫn nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học vì những
tiềm năng to lớn mà công nghệ tạo hạt nano chitosan hứa hẹn sẽ mang đến cho con
ngƣời.
1.2.1. Các phƣơng pháp chế tạo nano chitosan
Hiện nay có nhiều phƣơng pháp tạo hạt nano chitosan. Phƣơng pháp đƣợc sử
dụng nhiều nhất là liên kết ion , ƣu điểm của phƣơng pháp này là quá trình chuẩn bị
đơn giản và không cần phải sử dụng dung môi hữu cơ hay sử dụng lực nén lớn, do
đó phƣơng pháp này đƣợc nghiên cứu rộng rãi trong tổng hợp chất dẫn thuốc và
thực phẩm chức năng [33].
Bảng 1.1: Tóm tắt phƣơng pháp điều chế hạt nano chitoan làm chất dẫn các loại
thuốc, protein hoặc gen khác nhau

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


20

Theo Agnihotri (2004), có 5 phƣơng pháp chủ yếu để tạo hạt nano chitosan là:
Phƣơng pháp khâu mạch nhũ tƣơng (emulsion cross-linking), phƣơng pháp giọt
tụ/kết tủa (coacervation/precipitation), phƣơng pháp hợp nhất giọt nhũ tƣơng

NaOH,

NaOH-metanol

hoặc

ethandiamine. Dung dịch chitosan sẽ đƣợc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

Hình 1.4 : Sơ đồ tạo hạt bằng phƣơng
pháp giọt tụ, kết tủa

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


21

một thiết bị nén phun vào dung dịch kiềm để tạo hạt nano [30].
* Phƣơng pháp hợp nhất giọt nhũ tƣơng
Phƣơng pháp này lần đầu đƣợc sử
dụng vào năm 1999. Phƣơng pháp này
sử dụng nguyên tắc của cả hai phƣơng
pháp: tạo nối ngang nhũ tƣơng và kết
tủa. Thay vì sử dụng tác nhân tạo nối
ngang, kết tủa tạo ra bằng cách cho các
giọt chitosan kết hợp với các giọt
NaOH. Một hệ nhũ tƣơng bền chứa
dung dịch chitosan cùng với thuốc tạo
ra trong paraffin lỏng. Đồng thời, một
hệ nhũ tƣơng bền khác chứa dung dịch


khuấy qua đêm. Cô quay loại dung môi. Phần còn lại phân tán lại trong nƣớc. Dung
dịch muối thích hợp đƣợc thêm vào để kết tủa chất hoạt động bề mặt. Hỗn hợp đƣợc
ly tâm. Phần dung dịch ở trên chứa hạt nano mang thuốc đƣợc chiết ra, cho qua
màng thẩm tách 1 giờ. Đông cô chất lỏng thu đƣợc cho ta bột thuốc [30].
* Phƣơng pháp liên kết ion
Cơ chế của phƣơng pháp này
dựa trên tƣơng tác tĩnh điện giữa
chitosan tích điện dƣơng và một
polyanion nhƣ tripolyphosphate.
Kỹ thuật này có ƣu điểm là giai
đoạn chuẩn bị đơn giản và thực
hiện trong môi trƣờng nƣớc. Đầu
tiên chitosan đƣợc hòa tan vào
dung dịch acid acetic. Sau đó
chitosan đƣợc trộn lẫn với
polyanion để tạo hạt nano

Hình 1.7: Sơ đồ tạo hạt bằng phƣơng pháp
liên kết ion

chitosan dƣới điều kiện khuấy từ
liên tục tại nhiệt độ phòng. Kích thƣớc và điện tích bề mặt có thể kiểm soát bằng
cách sử dụng những tỷ lệ chitosan và polyanion khác nhau [30].
1.2.2. Ứng dụng của hạt nano chitosan
a) Chất mang dẫn truyền thuốc
Phân loại theo con đƣờng sử dụng
Hạt nano chitosan có kích thƣớc nhỏ nên nó thích hợp cho nhiều con đƣờng sử dụng
thuốc khác nhau [1].
• Sử dụng bên ngoài đường tiêu hóa

có thể đƣợc cải thiện bằng cách kiểm soát kích thƣớc hạt cùng với việc kéo dài thời
gian lƣu giữ thuốc trong bộ máy tiêu hóa. Trong số những hạt nano polymer, hạt
nano chitosan là chất dẫn thuốc lý tƣởng vì chúng làm tăng mức hấp thu thuốc [33].
Khả năng cải thiện mức hấp thu của chitosan đã đƣợc nghiên cứu rộng rãi.
Đặc tính bám dính của chitosan là do tƣơng tác giữa chitosan tích điện dƣơng và
niêm mạc tích điện âm. Điều này làm kéo dài thời gian tƣơng tác của thuốc và bề
mặt hấp thụ [33].
• Sử dụng qua đường mắt
Các hạt nano đƣợc nhận thấy là chất mang tiềm năng để dẫn truyền qua
đƣờng mắt. Nhiều thí nghiệm cho thấy hạt nano có khuynh hƣớng bám chặt vào bề
mặt biểu mô mắt. Kết quả kéo dài thời gian lƣu giữ, tốc độ đào thải thuốc chậm hơn
so với những phƣơng pháp điều trị mắt truyền thống, do đó cải thiện dƣợc tính của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/


24

thuốc. Vì vậy, những hạt nano đã đƣợc dùng để dẫn thuốc kháng viêm, kháng dị
ứng cho những mục tiêu điều trị viêm mắt [33].
Phân loại theo ứng dụng trong điều trị bệnh
• Hoạt tính kháng ung thư
Mitra (2001) nghiên cứu bọc thuốc kháng ung thƣ doxorubicin trong hạt
nano chitosan để ức chế khối u trong chuột thí nghiệm. Kết quả cho thấy nếu tiêm
doxorubicin độc lập thì khối u ở chuột vẫn tăng lên 900 mm3 sau 50 ngày và chết,
trong khi đó ở thí nghiệm ly giải chậm doxorubicin trong hạt nano chitosan kích
thƣớc khối u giảm chỉ còn 170 mm3 và chuột vẫn sống sau 90 ngày thí nghiệm [3].
(L.) Qi (2006) nghiên cứu hoạt tính kháng ung thƣ trực tiếp của hạt nano
chitosan dựa trên cơ chế polycation gây phá vỡ màng tế bào ung thƣ và hoạt tính

động học ly giải của insulin bọc trong hạt nano trimethyl chitosan ổn định và kéo
dài hơn [3].
b) Chất mang dẫn truyền gen
Những hệ thống dẫn truyền không virus (non-virus) trong liệu pháp gen đã
đƣợc đề xuất để thay thế những vectơ virus. Chúng làm giảm tối thiểu phản ứng
miễn dịch từ vật chủ. Hơn nữa, chúng định đƣợc mục tiêu, dễ bảo quản và sản xuất
lƣợng lớn. Những lợi thế này tạo động lực cho sự phát triển của chúng. Polymer
cation đƣợc nhận thấy là chất mang hứa hẹn trong số những hệ thống dẫn truyền
gen không virus. Chất mang gen polymer ngày càng thu hút đƣợc nhiều sự chú ý
với hiệu quả chuyển gen, xác định mục tiêu điều trị và khả năng tƣơng thích sinh
học tốt [20].
Chitosan là một vectơ không virus thích hợp cho dẫn truyền gen. Tƣơng tác
giữa chitosan và DNA là tƣơng tác tĩnh điện (Roy, 1997; MacLaughlin, 1998) .
Tƣơng tác điện này mạnh đến nỗi phức chitosan-DNA không bị tách ra cho đến khi
nó vào trong tế bào. Chitosan và những dẫn xuất của chitosan tụ lại bảo vệ DNA
khỏi sự phân hủy của DNase. Những hạt nano chitosan/DNA có khoảng phân bố
kích cỡ hẹp đƣợc tạo ra bởi quá trình giọt tụ. Những hạt nano chitosan/DNA có kích
thƣớc từ 20-500 nm nhỏ hơn những hệ thống polymer khác nên thâm nhập vào tế
bào thuận lợi hơn qua cơ chế endocytosis và/hoặc pynocytosis, làm tăng tốc độ gây
nhiễm (Mao, 1997; Sato, 2001) [20]. Kết quả nghiên cứu trong ống nghiệm và trong
cơ thể sống đều cho thấy khi hạt nano chitosan/DNA vào trong cơ thể, chúng nhanh
chóng di chuyển khỏi máu và bám trên những cơ quan khác nhau. Kích cỡ hạt khác
nhau thì phân bố trên những cơ quan khác nhau cũng khác nhau (Mao, 2001; Yoo,
2005). Hàng loạt nghiên cứu trong ống nghiệm và trong cơ thể sống cho thấy
chitosan là vật liệu thích hợp để dẫn truyền vaccine DNA và gen không virus [20].
Những hệ thống dẫn truyền gen dựa trên chitosan cũng có thể gắn thêm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

http://www.lrc-tnu.edu.vn/