Tổng hợp, đặc trưng và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của hệ vật liệu nano ZnO biến tính bề mặt phân tầng bằng glutamine và pluronic F127
40 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.113.2026.66-72Từ khóa:
Hạt nano ZnO; Glutamine; Pluronic F127; Biến tính bề mặt phân tầng; Hoạt tính kháng khuẩn.Tóm tắt
Nghiên cứu trình bày quá trình chức năng hóa bề mặt tuần tự hạt nano kẽm oxit (ZnO) bằng glutamine (Gln) và copolymer khối Pluronic F127 nhằm tạo nền tảng nano diệt khuẩn cực kỳ ổn định, chống kết tụ (ZnO@Gln-F127). Các phân tích FTIR, TEM và EDX xác nhận sự biến tính tuần tự này, hé lộ kiến trúc đa lõi - một vỏ, nơi Gln phối trí bền vững với ZnO và neo giữ ma trận F127 dày thông qua đa liên kết hydro. Phân tích nhiệt trọng lượng xác minh định lượng sự tiến hóa cấu trúc với mức tổn hao hữu cơ đáng kể 41,31%. Vượt qua nhược điểm kết tụ của ZnO nguyên bản, hệ ZnO@Gln-F127 thể hiện hiệu quả kháng vi sinh vật vượt trội, phụ thuộc nồng độ đối với vi khuẩn Gram dương Bacillus subtilis và nấm men Saccharomyces cerevisiae. Lớp vỏ F127 lưỡng phân tạo độ ổn định hệ keo xuất sắc nhờ án ngữ không gian và tăng cường tương tác vi sinh vật, tiêu diệt hoàn toàn cả hai chủng ở nồng độ 1,0 mg/mL. Những kết quả này khẳng định tiềm năng to lớn của cấu trúc nano phân tầng cho các ứng dụng y sinh tiên tiến.
Tài liệu tham khảo
[1]. Sirelkhatim, A., et al., “Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism”, Nano-Micro Letters, Vol. 7, No. 3, pp. 219–242, (2015). DOI: https://doi.org/10.1007/s40820-015-0040-x
[2]. Djurišić, A.B., et al., “ZnO nanostructures: growth, properties and applications”, Journal of Materials Chemistry, Vol. 22, No. 14, pp. 6526–6535, (2012). DOI: https://doi.org/10.1039/c2jm15548f
[3]. Son, N.N., V.M. Thanh, and N.T. Huong, “Anticancer Activities of Zinc Oxide Nanoparticles Synthesized Using Guava Leaf extract”, ChemistrySelect, Vol. 8, No. 45, pp. e202303214, (2023). DOI: https://doi.org/10.1002/slct.202303214
[4]. Bogdan, J., J. Pławińska-Czarnak, and J. Zarzyńska, “Nanoparticles of Titanium and Zinc Oxides as Novel Agents in Tumor Treatment: a Review”, Nanoscale Research Letters, Vol. 12, No. 1, pp. 225, (2017). DOI: https://doi.org/10.1186/s11671-017-2007-y
[5]. Seil, J.T. and T.J. Webster, “Antimicrobial applications of nanotechnology: methods and literature”, International Journal of Nanomedicine, Vol. 7, pp. 2767–81, (2012). DOI: https://doi.org/10.2147/IJN.S24805
[6]. Ramani, M., et al., “Amino acid-mediated synthesis of zinc oxide nanostructures and evaluation of their facet-dependent antimicrobial activity”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Vol. 117, pp. 233–239, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2014.02.017
[7]. Stankic, S., et al., “Pure and multi metal oxide nanoparticles: synthesis, antibacterial and cytotoxic properties”, Journal of Nanobiotechnology, Vol. 14, No. 1, pp. 73, (2016). DOI: https://doi.org/10.1186/s12951-016-0225-6
[8]. Huong, N.T., et al., “Glutamic acid–coated zinc oxide nanoparticles: synthesis, characterization, and anticancer activity”, Journal of Nanoparticle Research, Vol. 27, No. 1, pp. 15, (2025). DOI: https://doi.org/10.1007/s11051-024-06206-w
[9]. Nejabatdoust, A., et al., “Synthesis, Characterization and Functionalization of ZnO Nanoparticles by Glutamic Acid (Glu) and Conjugation of ZnO@Glu by Thiosemicarbazide and Its Synergistic Activity with Ciprofloxacin Against Multi-drug Resistant Staphylococcus aureus”, Journal of Cluster Science, Vol. 30, No. 2, pp. 329–336, (2019). DOI: https://doi.org/10.1007/s10876-018-01487-3
[10]. Nguyen Ngoc, S., T. Vu Minh, and H. Nguyen Thi, “Pluronic F-127 modified ZnO nanoparticles: Green synthesis, surface modification, characterization and anticancer properties”, Journal of Military Science and Technology, Vol. 93, No. 93, pp. 91–98, (2024). DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.93.2024.91-98
[11]. Huong, N.T., et al., “Green synthesis and characterization of Pluronic coated Zinc nanoparticles from extracts of Tea leaf for antimicrobial activity”, Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, Vol. 13, No. 4, pp. 32–37, (2024). DOI: https://doi.org/10.62239/jca.2024.070
[12]. Kabanov, A.V., E.V. Batrakova, and V.Y. Alakhov, “Pluronic® block copolymers as novel polymer therapeutics for drug and gene delivery”, Journal of Controlled Release, Vol. 82, No. 2, pp. 189–212, (2002). DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-3659(02)00009-3
[13]. Nguyen Ngoc, S., T. Vu Minh, and H. Nguyen Thi, “Synthesis and characterization of F127-Glu@ZnO nanogel material for cisplatin drug delivery application”, Journal of Military Science and Technology, Vol. FEE, pp. 237–242, (2024). DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2024.237-242
[14]. Son, N.N., V.M. Thanh, and N.T. Huong, “Synthesis of F127-GA@ZnO nanogel as a cisplatin drug delivery pH-sensitive system”, RSC Advances, Vol. 14, No. 47, pp. 35005–35020, (2024). DOI: https://doi.org/10.1039/D4RA06514J
[15]. Pitto-Barry, A. and N.P.E. Barry, “Pluronic® block-copolymers in medicine: from chemical and biological versatility to rationalisation and clinical advances”, Polymer Chemistry, Vol. 5, No. 10, pp. 3291–3297, (2014). DOI: https://doi.org/10.1039/C4PY00039K
[16]. Pawlukojć, A., et al., “l-Cysteine: Neutron spectroscopy, Raman, IR and ab initio study”, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Vol. 61, No. 11, pp. 2474–2481, (2005). DOI: https://doi.org/10.1016/j.saa.2004.09.012
[17]. Kanchana, U.S. and T.V. Mathew, “Surface functionalization of ZnO nanoparticles with functionalized bovine serum albumin as a biocompatible photochemical and antimicrobial agent”, Surfaces and Interfaces, Vol. 24, pp. 101056, (2021). DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfin.2021.101056
