Nghiên cứu khâu mạch và ghép mạch bức xạ các polymer có nguồn gốc tự nhiên (polysaccharide, protein, khoáng, v.v.) nhằm tạo ra các vật liệu hydrogel và composite ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp công nghệ cao và nông nghiệp đô thị đáp ứng yêu cầu phát triển môi trường bền vững và ứng phó biến đổi khí hậu; trong mỹ phẩm làm gel và mặt nạ dưỡng da; trong y học làm màng chữa trị vết thương; trong công nghệ sinh học làm giá thể cố định các hoạt chất sinh học và vi sinh; và trong công nghệ nuôi cấy tế bào động vật làm khung giá đỡ (scaffold).
Nghiên cứu chế tạo các vật liệu nano (nano bạc, nano selen, nano vàng, nano LDH, v.v.) bằng phương pháp chiếu và và các phương pháp khác ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp công nghệ cao sản xuất nông phẩm sạch (tạo chế phẩm phòng và trị bệnh cho cây trồng, vật nuôi, chế phẩm khử trùng bề mặt và thuốc trừ sâu sinh học); trong thực phẩm (tạo sản phẩm bảo vệ sức khỏe); trong mỹ phẩm (tạo các sản phẩm kháng khuẩn như gel tắm, nước súc miệng, gel vệ sinh, hem đánh răng, v.v.) trong xử lý môi trường (tạo chế phẩm diệt vi sinh vật gây bệnh trong nước, trong đất); trong y tế (tạo sản phẩm khử trùng khô, nước xịt họng, các chế phẩm hỗ trợ chẩn đoán và điều trị ung thư) và trong công nghiệp (tạo sản phẩm sơn kháng khuẩn, nhựa kháng khuẩn, v.v.).
Nghiên cứu tập trung phát triển vật liệu y sinh trong y học tái tạo và mỹ phẩm, cung cấp nền tảng cho các ứng dụng tiên tiến nhằm cải thiện sức khỏe con người. Các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên có tính tương thích sinh học cao, chẳng hạn như hydrogel, màng ECM, ECM scaffold, spheroid đang được phát triển để hỗ trợ tái tạo mô sụn, cấy ghép xương và phục hồi tổn thương mô với độ chính xác cao. Trong lĩnh vực mỹ phẩm, các vật liệu y sinh giúp tối ưu hóa khả năng giữ nước, tái tạo da và kiểm soát việc giải phóng dưỡng chất, tạo tiền đề cho sự phát triển của các sản phẩm chăm sóc da.
* Nghiên cứu gậy tạo đột biến bằng bằng phương pháp chiếu xạ và kết hợp
Nghiên cứu tạo các dòng thực vật và vi sinh vật biến dị bằng phương pháp chiếu xạ và ứng dụng các kỹ thuật nuôi cấy mô, sinh học phân tử kết hợp phương pháp truyền thống để chọn lọc các dòng triển vọng nhằm phát triển các giống cây trồng và vi sinh vật mới có phẩm chất tốt và có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu.
3. Các đề tài nghiên cứu
* Các đề tài đã thực hiện và hoàn thành trong 5 năm qua
- Cấp quốc gia: Đã phối hợp với trường Đại học Tài Nguyên và Môi trường Tp.HCM thực hiện thành công 01 đề tài (2018 - 2023) thuộc Chương trình Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ năng lượng KC.05/16-20, Mã số KC.05.16/16-20. Phối hợp với Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐH Quốc gia Tp.HCM thực hiện 01 đề tài nafosted.
- Cấp Thành phố và tương đương: Đã tham gia thực hiện 04 đề tài (2016-2017; 2019-2021; 2023-2024 và 2023-2025).
- Cấp cơ sở: Đã thực hiện thành công 11 đề tài cấp cơ sở.
* Các đề tài đang triển khai thực hiện
- Cấp thành phố: Đang thực hiện 02 đề tài cấp Sở KHCN Tp. Hồ chí Minh (2024-2026)
4. Các sản phẩm khoa học công nghệ
Từ khi thành lập (năm 2016) đến nay, phòng CNSH Vật liệu và Nano đã tạo được các sản phẩm khoa học công nghệ như sau:
- Đã công bố được 47 bài báo trên các tạp chí khoa học chuyên ngành trong nước, 33 bài báo trên tạp chí khoa học chuyên ngành quốc tế có uy tín và 37 bài trên kỷ yếu Hội nghị/Hội thảo trong và ngoài nước.
- Đã đăng ký và được chấp nhận đơn 3 sáng chế.
- Đã hợp tác sản xuất và thương mại hóa thành công nhiều sản phẩm:
+ Sản phẩm hợp tác với công ty TNHH Mediworld
+ Sản phẩm hợp tác với công ty TNHH Global & công ty CP MBB Retail
- Các sản phẩm được nghiên cứu và phát triển tại Trung tâm CNSH Tp.HCM:
- Các sản phẩm cung cấp dạng nguyên liệu có thể sử dụng trong sản xuất các sản phẩm tăng trưởng và phòng trị bệnh cho cây trồng, sản phẩm tăng trưởng và phòng bệnh cho động vật nuôi và động vật thủy sản, mỹ phẩm và thực phẩm bảo vệ sức khỏe bao gồm:
1. Oligoalginate (dạng dung dịch 5% và dạng bột),
2. Oligochitosan (dạng dung dịch 10% và dạng bột),
3. Oligo-β-glucan (dạng dung dịch 5% và dạng bột),
4. Oligofucoidan (dạng bột),
5. Nano bạc ổn định trong chitosan khối lượng phân tử thấp hoặc oligochitosan (1000 ppm),
6. Nano bạc ổn định trong PVP (dạng dung dịch 500 ppm và 1000 ppm),
7. Nano bạc ổn định trong PVA (dạng dung dịch 1000 ppm),
8. Nano bạc cố định trên vi hạt silica và ổn định trong oligochitosan (dạng dung dịch 100 ppm),
9. Nano bạc ổn định trong diatomite (dạng bột có nồng độ từ 5000 đến 10.000 ppm),
10. Nano bạc ổn định trong vi hạt silica (dạng bột có nồng độ từ 5000 đến 10.000 ppm),
11. Nano vàng ổn định trong polymer tự nhiên như alginate, chitosan, hyaluronate, sericin, v.v. (dạng dung dịch 300 ppm và dạng bột 10.000 ppm),
12. Nano selen ổn định trong polymer tự nhiên dạng bột (từ 5000 ppm đến 20.000 ppm),
13. Bào tử nấm linh chi đã phá vách,
14. Màng sinh học từ tế bào gốc cơ thể heo chưa trưởng thành sử dụng trong điều trị tổn thương sụn khớp gối.
- Các quy trình công nghệ có thể chuyển giao hoặc hợp tác sản xuất chế phẩm thương mại bao gồm:
1. Quy trình công nghệ chế tạo nano selen ổn định trong oligosaccharide tự nhiên (oligo-β-glucan, oligofucoidan, oligochitosan, oligoalginate và gum arabic) bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng làm chế phẩm tăng cường miễn dịch, giải độc và bảo vệ gan, hỗ trợ điều trị ung thư, v.v. trong chăn nuôi, thủy sản, thực phẩm, mỹ phẩm, y tế.
2. Quy trình công nghệ chế tạo nano bạc ổn định trong polymer bằng phương pháp chiếu xạ tia gamma Co-60 ứng dụng làm chế phẩm diệt khuẩn trong trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản, mỹ phẩm và y tế.
3. Quy trình công nghệ chế tạo diatomite gắn nano bạc ứng dụng làm chế phẩm diệt khuẩn trong trồng trọt, chăn nuôi và thủy sản.
4. Quy trình công nghệ chế tạo chế phẩm nano bạc gắn trên hạt silica và ổn định trong oligochitosan ứng dụng làm chế phẩm tăng trưởng và diệt khuẩn cho cây trồng.
5. Quy trình công nghệ chế tạo vi hạt silica gắn nano bạc ứng dụng làm chế phẩm diệt khuẩn trong trồng trọt, chăn nuôi và thủy sản.
6. Quy trình công nghệ chế tạo chế phẩm nano LDH hấp phụ Salicylate có nguồn gốc thảo mộc ứng dụng làm thuốc trừ bệnh thực vật.
7. Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu lọc nước kháng khuẩn bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng trong xử lý diệt vi sinh vật trong nước.
8. Quy trình công nghệ chế tạo nano vàng ổn định trong polymer tự nhiên bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng làm chế phẩm chống oxy hóa, giải độc và bảo vệ gan, v.v. trong thực phẩm và, mỹ phẩm.
9. Quy trình công nghệ chế tạo oligo-β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng làm chế phẩm tăng cường miễn dịch, giải độc và bảo vệ gan, hạ mỡ máu, hỗ trợ phục hồi sau hóa trị hoặc xạ trị khi điều trị ung thư, v.v. trong thực phẩm, mỹ phẩm.
10. Quy trình công nghệ chế tạo oligofucoidan bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng làm chế phẩm tăng cường miễn dịch, hỗ trợ điều trị ung thư, giải độc và bảo vệ gan, v.v. trong thực phẩm, mỹ phẩm.
11. Quy trình công nghệ chế tạo oligochitosan bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng làm chế phẩm kích kháng bệnh, tăng trưởng, phòng và trị bệnh trong trồng trọt, chăn nuôi và nuôi cấy mô tế bào.
12. Quy trình công nghệ chế tạo oligoalginate bằng phương pháp chiếu xạ dụng làm chế phẩm kích kháng bệnh và tăng trưởng trong trồng trọt và nuôi cấy mô tế bào.
13. Quy trình công nghệ chế tạo màng sinh học từ tế bào gốc cơ thể heo chưa trưởng thành sử dụng trong điều trị tổn thương sụn khớp gối.
5. Dịch vụ
Phòng CNSH Vật liệu và Nano có thể cung cấp các dịch vụ sau:
1. Chiếu xạ mẫu thí nghiệm bao gồm: Chiếu xạ chế tạo vật liệu nano, chiếu xạ biến tính vật liệu, chiếu xạ gây tạo đột biến thực vật và vi sinh vật, chiếu xạ kích thích mô thực vật và hạt giống, chiếu xạ khử trùng thực phẩm, gia vị, dược phẩm, chiếu xạ chuột trong nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ, v.v.
2. Phân tích kích thước hạt bao gồm: Xác định kích thước hạt và thế zeta của các loại mẫu trong dung dịch bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động và Xác định kích thước hạt của các mẫu dạng bột bằng nhiễu xạ laser.
3. Phân tích khối lượng phân tử các mẫu oligosaccharide và polysaccharide bằng sắc ký gel thấm qua (GPC).
4. Phân tích định lượng các hoạt chất bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).
5. Phân tích cấu trúc bằng quang phổ hồng ngoại (FTIR) các loại mẫu là hợp chất hữu cơ và vô cơ (phân tích trên nền mẫu rắn, mẫu dạng màng).
6. Phân tích cấu trúc bằng quang phổ Raman các loại mẫu hữu cơ và vô cơ (phân tích mẫu rắn, mẫu lỏng, mẫu dạng màng).
7. Phân tích cấu trúc bằng phổ nhiễu xạ tia X các loại mẫu hữu cơ và vô cơ (phân tích trên nền mẫu tinh thể rắn).
8. Phân tích nhiệt vi sai (DSC), nhiệt động học (DTA) và nhiệt trong lượng (TGA): Xác định sự biến đổi và độ hao hụt khối lượng của các mẫu hữu cơ (phân tích trên nền mẫu rắn, mẫu polymer) theo nhiệt độ.
9. Xác định độ nhớt của sản phẩm bằng nhớt kế rung, nhớt kế mao quản và máy đo độ nhớt động (Brookfield).
10. Đông khô mẫu.
11. Chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM).
