NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANO SELEN/β-GLUCAN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Luận án "Nghiên cứu tổng hợp nano Selen/β-glucan có hoạt tính sinh học bằng phương pháp chiếu xạ" tập trung vào việc phát triển một chế phẩm nano selen (SeNPs) mới với các đặc tính sinh học ưu việt. Công nghệ nano là lĩnh vực nghiên cứu hiện đại, mang lại các sản phẩm an toàn, hiệu quả. Selen là nguyên tố vi lượng thiết yếu, có vai trò quan trọng trong các hoạt động sinh học như chống oxy hóa, ức chế ung thư, kháng virus, kháng khuẩn và tăng cường miễn dịch. SeNPs được đánh giá cao nhờ tính khả dụng sinh học cao và độc tính thấp so với các dạng selen khác, tuy nhiên, các phương pháp tổng hợp SeNPs truyền thống thường gặp hạn chế về kích thước hạt, độ đồng đều, độ tinh khiết và dễ bị kết cụm.
Nghiên cứu này đã thành công trong việc xây dựng quy trình tổng hợp chế phẩm SeNPs ổn định trong β-glucan (SeNPs/β-glucan) bằng phương pháp chiếu xạ gamma Co-60. Phương pháp chiếu xạ được ưu tiên vì khả năng tạo sản phẩm đồng nhất, tinh khiết cao, không sử dụng chất khử và dễ dàng điều chỉnh kích thước hạt. β-glucan, một polysaccharide tự nhiên từ nấm men, được sử dụng làm chất ổn định hiệu quả, ngăn chặn sự kết cụm của SeNPs và tăng cường tính tương thích sinh học.
Các điều kiện tối ưu cho quá trình tổng hợp đã được xác định bao gồm nồng độ selen Se4+ ban đầu là 80 ppm, nồng độ chất ổn định β-glucan là 2%, pH ~ 5 và suất liều chiếu xạ 10 kGy/h. Chế phẩm SeNPs/β-glucan thu được có hình cầu, kích thước hạt trung bình khoảng 92,5 nm (đo bằng DLS) và 65,32 nm (đo bằng TEM), với sự phân bố kích thước hạt dao động trong khoảng 55-75 nm. Phương pháp đông khô được chứng minh là tốt nhất để tạo sản phẩm dạng bột, và điều kiện bảo quản 0°C giúp duy trì sự ổn định của hạt.
Về hoạt tính sinh học, SeNPs/β-glucan thể hiện hoạt tính chống oxy hóa cao, bền và ổn định theo thời gian, với hoạt tính tăng khi kích thước hạt nhỏ và nồng độ cao. Sản phẩm được chứng minh là an toàn với liều tối đa không gây chết chuột là 480 mg/kg thể trọng. Đặc biệt, chế phẩm này cho thấy khả năng tăng cường miễn dịch mạnh mẽ trên mô hình chuột bị suy giảm miễn dịch, giúp phục hồi kích thước lách và tăng cường các chỉ số miễn dịch dịch thể và tế bào trong máu ngoại vi, tủy xương và lách. Hơn nữa, SeNPs/β-glucan ức chế hiệu quả sự phát triển của tế bào ung thư gan HepG2 thông qua cơ chế cảm ứng apoptosis và rối loạn chu kỳ phân bào, đồng thời không gây độc trên nguyên bào sợi L929 ở nồng độ dưới 20 ppm.
Kết quả của luận án cung cấp cơ sở khoa học quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn cao, mở ra tiềm năng ứng dụng chế phẩm SeNPs/β-glucan như một nguyên liệu mới trong sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe thế hệ mới, hỗ trợ tăng cường miễn dịch và phòng ngừa, điều trị ung thư.