Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 4323

Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Viện Sinh học hướng tới phương pháp tổng hợp vật liệu nano giảm sử dụng hóa chất và thân thiện hơn với môi trường.

Giải pháp là kết quả nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thị Mai Phương và các cộng sự tại Viện Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Việc được cấp bằng ghi nhận tính mới và khả năng áp dụng của quy trình, đồng thời tạo cơ sở để nhóm tiếp tục hoàn thiện công nghệ, nghiên cứu đặc tính và đánh giá tiềm năng ứng dụng của vật liệu nano selen trong các lĩnh vực phù hợp.

Tận dụng hợp chất tự nhiên để tổng hợp hạt nano selen

Selen (Se) là nguyên tố vi lượng cần thiết đối với cơ thể người và nhiều hệ thống sinh học. Nguyên tố này tham gia cấu tạo và hoạt hóa một số enzyme, protein có chức năng chống oxy hóa, đồng thời có vai trò đối với hoạt động của hệ miễn dịch và quá trình chuyển hóa hormone tuyến giáp.

Trong lĩnh vực y sinh, hạt nano selen (SeNP) được quan tâm nhờ một số đặc tính đáng chú ý, trong đó có khả năng có sinh khả dụng phù hợp và độc tính có thể thấp hơn so với một số dạng selen vô cơ.

Tuy nhiên, các phương pháp tổng hợp hạt nano bằng kỹ thuật hóa học hoặc vật lý có thể đòi hỏi điều kiện phản ứng phức tạp và sử dụng các tác nhân hóa học, từ đó phát sinh chất thải trong quá trình sản xuất. Vì vậy, tổng hợp xanh, sử dụng các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên làm tác nhân khử và ổn định hạt nano, đang được nghiên cứu như một hướng tiếp cận thay thế.

Từ định hướng này, nhóm nghiên cứu tại Viện Sinh học lựa chọn lá vối (Cleistocalyx operculatus L.), một nguồn nguyên liệu phổ biến tại Việt Nam, để phát triển quy trình tổng hợp hạt nano selen.

Dịch chiết lá vối chứa nhiều hợp chất sinh học, trong đó có polyphenol và flavonoid. Trong quy trình, các hợp chất này đóng vai trò tác nhân khử, giúp chuyển tiền chất selen về dạng selen nguyên tố (Se⁰). Đồng thời, chúng tham gia ổn định bề mặt hạt nano, qua đó hạn chế việc sử dụng thêm các tác nhân hóa học tổng hợp.

Theo kết quả nghiên cứu, hạt nano selen thu được có kích thước dưới 200 nm, độ đồng đều cao và thể hiện hoạt tính kháng khuẩn. Đây là cơ sở để nhóm tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về đặc tính, độ an toàn và khả năng ứng dụng của vật liệu.

Quy trình tổng hợp qua ba bước

Giải pháp hữu ích số 4323 mô tả quy trình tổng hợp hạt nano selen gồm ba bước chính, từ thu nhận dịch chiết lá vối đến tạo sản phẩm dạng bột khô.

Ở bước đầu tiên, lá vối được chiết bằng ethanol để thu dịch chiết giàu polyphenol. Dịch chiết sau đó được ly tâm nhằm loại bỏ bã, xác định hàm lượng polyphenol tổng số và bảo quản ở nhiệt độ phù hợp.

Tiếp đó, dịch chiết lá vối được pha loãng, gia nhiệt và phối trộn với dung dịch tiền chất selen theo tỷ lệ xác định. Hỗn hợp được khuấy liên tục để hình thành hệ phân tán hạt nano selen.

Ở bước cuối cùng, hệ phân tán được sấy đông khô để thu sản phẩm hạt nano selen dạng bột. Dạng sản phẩm này thuận lợi cho việc bảo quản và phục vụ các nghiên cứu tiếp theo.

Việc sử dụng dịch chiết thực vật trong quy trình giúp giảm sự phụ thuộc vào các tác nhân hóa học tổng hợp. Đồng thời, việc lựa chọn lá vối, nguồn nguyên liệu phổ biến trong nước, cho thấy khả năng tận dụng các nguồn thực vật bản địa trong nghiên cứu và phát triển vật liệu nano theo hướng tổng hợp xanh.

Tiếp tục đánh giá khả năng ứng dụng

Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 4323 là cơ sở pháp lý ghi nhận kết quả nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thị Mai Phương và các cộng sự tại Viện Sinh học. Kết quả này cũng tạo điều kiện để nhóm tiếp tục hoàn thiện quy trình tổng hợp xanh hạt nano selen.

Theo nhóm nghiên cứu, hướng tiếp cận sử dụng dịch chiết lá vối có thể góp phần đơn giản hóa quy trình và hạn chế việc sử dụng các tác nhân hóa học tổng hợp. Tuy nhiên, để tiến tới các ứng dụng thực tế, vật liệu cần được tiếp tục đánh giá về đặc tính, độ ổn định, độ an toàn và hiệu quả trong từng điều kiện sử dụng cụ thể.

Việc khai thác nguồn nguyên liệu thực vật sẵn có trong nước cũng mở ra hướng nghiên cứu về tận dụng các hợp chất tự nhiên trong phát triển vật liệu nano. Với nguồn lá vối phổ biến tại Việt Nam, quy trình của nhóm nghiên cứu cung cấp thêm cơ sở cho việc phát triển các phương pháp tổng hợp vật liệu theo hướng giảm sử dụng hóa chất và hạn chế tác động đến môi trường.

Thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục hoàn thiện quy trình, nghiên cứu sâu hơn về đặc tính của hạt nano selen và đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu trong những lĩnh vực phù hợp.