Chế tạo cảm biến miễn dịch lai hóa dựa trên cơ chế ghi nhận song song điện hóa - cộng hưởng plasmon bề mặt để xác định một số chất ô nhiễm hữu cơ trong nguồn nước

Từ năm 2017 đến năm 2020, nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Văn Quỳnh tại Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội đã thực hiện đề tài: “Chế tạo cảm biến miễn dịch lai hóa dựa trên cơ chế ghi nhận song song điện hóa - cộng hưởng plasmon bề mặt để xác định một số chất ô nhiễm hữu cơ trong nguồn nước”.

Đề tài hướng đến thực hiện các mục tiêu sau: (1) Phát triển một phương pháp tiếp cận đơn giản, chi phí thấp để chế tạo vật liệu lai có cấu trúc nano tuầnhoàn trên bề mặt điện cực. Phương pháp này được xây dựng trên cơ sở kết hợp các kĩ thuật chế tạo như kĩ thuật Nanospheres lithography và các kĩ thuật tổng hợp vật liệu bằng điện hóa (khử muối diazonium, khử muối kim loại…). (2) Chế tạo cảm biến miễn dịch sử dụng vật liệu lai đã phát triển trong đề tài. Tiếp theo sẽ ứng dụng các hệcảm biến phức hợp đã chế tạo được để xác định một số yếu tố gây ô nhiễm trong môi trường nước như chất thải y tế (diclofenac…), thuốc bảo vệ thực vật (carbamazepine, chlortoluron, isoproturon…).

Đề tài đã thu được các kết quả sau:

- Đã lập báo cáo tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về lĩnh vực cảm biến sinh học điện hóa.

- Đưa ra bản kế hoạch thí nghiệm chi tiết về chế tạo cảm biến miễn dịch lai hóa dựa trên cơ chế ghi nhậnsong song điện hóa và cộng hưởng bề mặt plasmon.

- Phủ thành công lớp cầu Polystyrene (kích thước 520nm va 1micromet) đơn lớp xếp chặt lên bề mặt điện cực ITO và GC.

- Nghiên cứu thành công lớp phủ hữu cơ lên bề mặt biến tính ITO+PS và GC+PS.

- Chế tạo thành công mảng dãy vi điện cực sắp xếp tuần hoàn trên bề mặt điện cực Gc và điện cực ITO bằng sự kết hợp giữa phương pháp điện hóa và Nanosphere lithography.

- Nghiên cứu đánh giá chất lượng lớp vi điện cực hữu cơ bằng phương pháp điện hóa.

- Chế tạo thành công hạt nano kim loại vàng trên các bề mặt điện cực khác nhau (GC và ITO) bằng phương pháp điện hóa.

- Chế tạo thành công điện cực biến tính bằng hạt nano vàng có cấu trúc nano bằng cách phủ chọn lọc các hạtnano kim loại Vàng lên các vi điện cực chế tạo tại nội dung trước.

- Chế tạo cảm biến điện hóa cho phân tích các chất ô nhiễm như diclofenac và phân tích hàm lượng đường Glucose trong môi trường lỏng

Việc xây dựng các vật liệu lai có cấu trúc nano như trong đề xuất này là nhằm hướng tới phát triển các bề mặt phân tích thông minh (smart surfaces). Với cơ chế ghi nhận song song của các bề mặt thông minh này, cho phép cải thiện rõ nét độ nhạy, độ đáp ứng của các hệ cảm biến.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17751/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)