Hội thảo “Vật liệu Nano ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học”

Hội thảo “Vật liệu Nano ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học 14:43 22/12/2023 Trong khuôn khổ hợp tác quốc tế, chiều ngày 20/12/2023, Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN phối hợp cùng Quỹ Giải thưởng Toàn cầu VinFuture tổ chức hội thảo quốc tế về “Vật liệu Nano ứng dụng trong chế tạo cảm biến sinh học. Tham dự hội thảo có GS.TS. Mônica Alonso Cotta và GS.TS. Douglas Galvão đến từ Đại học Campinas (Brazil), PGS.TS. Ngạc An Bang – Phó Hiệu trưởng Trường ĐHKHTN, các thầy cô và các em sinh viên Trường ĐHKHTN. GS.TS. Mônica Alonso Cotta đang thuyết trình.
Tại hội thảo, GS.TS. Mônica Alonso Cotta đã thuyết trình nội dung “Bacterial adhesion and biofilm formation: what can we learn with tools at the nanoscale?
 (Sự bám dính của vi khuẩn và sự hình thành màng sinh học: chúng ta có thể học được gì với các công cụ ở cấp độ Nano?
); GS. TS Nguyễn Thế Toàn, Trưởng khoa Vật lý, Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN trình bày về “Machine learning application to biomedicine research at the VNU Key Laboratory for Multiscale simulation of Complex Systems (KeyLAB) (Ứng dụng học máy vào nghiên cứu y sinh tại Phòng thí nghiệm trọng điểm về Khoa học tính toán đa tỉ lệ cho các hệ phức hợp); PGS.TS. Phạm Thế Hải, Trưởng khoa Sinh học, Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN trình bày về “Quorum sensing in Vibrio bacteria and potential applications for aquaculture in Vietnam (Cảm biến số lượng vi khuẩn Vibrio và tiềm năng ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam). GS. TS Nguyễn Thế Toàn đang trình bày tại hội thảo.
PGS.TS. Phạm Thế Hải đang trình bày tại hội thảo.
PGS.TS. Ngạc An Bang đang dẫn dắt, kết nối giữa diễn giả và người tham dự.
Là người chủ trì và điều phối hội thảo, PGS.TS. Ngạc An Bang, Phó Hiệu trưởng Trường ĐHKHTN đã kết nối diễn giả và những người tham dự hội thảo, cũng như dẫn dắt vấn đề một cách xuyên suốt, sáng rõ.
Trước khi hội thảo diễn ra, GS.TS. Mônica Alonso Cotta cũng đã có cuộc hội đàm với đại diễn lãnh đạo Trường ĐHKHTN, thảo luận về khả năng hợp tác giữa Trường Đại học Campinas và Trường ĐHKHTN và thăm phòng truyền thống của Nhà trường.
GS.TS. Mônica Alonso Cotta bày tỏ niềm vui khi được đến thăm Trường ĐHKHTN – một ngôi trường giàu truyền thống đào tạo về Khoa học cơ bản của Việt Nam và cho biết rất sẵn lòng là cầu nối hợp tác giữa Đại học Campinas và Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN. Các đại biểu chụp ảnh kỷ niệm tại Phòng truyền thống của Nhà trường.
Theo GS.TS. Mônica Alonso Cotta, khả năng gây bệnh của vi sinh vật phụ thuộc rất nhiều vào việc tạo ra các tổ hợp đa bào, được gọi là màng sinh học.
Sự gắn kết bề mặt của vi khuẩn (sinh vật phù du), qua trung gian là chất kết dính và các chất đa bào ngoại bào ngậm nước (EPS), là một bước quan trọng để hình thành màng sinh học.
Một số mầm bệnh có thể điều chỉnh độ bám dính của tế bào, ảnh hưởng đến sự xâm chiếm và độc lực của vật chủ.
Một số cơ chế bám dính được sử dụng bởi tế bào vi khuẩn, chẳng hạn như sự thay đổi thành phần EPS trong vòng đời màng sinh học, cũng như cơ chế kích hoạt của chúng, khá khó xác định, đặc biệt là trong giai đoạn đầu của màng sinh học.
Để giải quyết các vấn đề này và xác nhận các mô hình hiện tại về sự hình thành màng sinh học, nhóm nghiên cứu của giáo sư Mônica Alonso Cotta đã phân tích toàn bộ quá trình hình thành màng sinh học của mầm bệnh thực vật Xylella fastidiosa có tầm quan trọng về mặt kinh tế ở độ phân giải đơn bào, sử dụng một số kỹ thuật kính hiển vi quang phổ hoạt động ở cấp độ nano.
Kính hiển vi đầu dò quét cho thấy các dấu hiệu điện và đàn hồi để phân bố EPS theo không gian và thời gian ở các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của vi khuẩn, trong khi các phép đo bằng kính hiển vi huỳnh quang đồng tiêu đĩa quay cho phép chúng tôi thăm dò cấu trúc màng sinh học, từ những tế bào đầu tiên bám dính trên bề mặt cho đến khi trưởng thành hoàn toàn.
Cấu trúc nổi được quan sát, được neo giữ bởi một số tế bào trên bề mặt, tối đa hóa sự phân phối chất dinh dưỡng đồng thời cho phép tách tế bào khi ứng suất cắt lớn hơn;
do đó nó tuân thủ các yêu cầu sinh học của vòng đời vi khuẩn.
Theo một cách tiếp cận khác, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mảng dây nano để thăm dò định lượng lực bám dính của tế bào đơn ex-vivo và vai trò của chất kết dính được thể hiện bởi X.fastidiosa.
Lực bám dính lớn hơn ở các cực của tế bào và sự hỗ trợ cơ học bổ sung từ các lớp EPS tiết ra đã được chứng minh, cũng như việc tăng cường lực bám dính trên các bề mặt được phủ chất kết dính XadA1, chứng minh các cơ chế phân tử được phát triển bởi mầm bệnh vi khuẩn để tạo ra khả năng bám dính mạnh hơn vào các mô vật chủ cụ thể.
Hơn nữa, nhóm nghiên cứu thấy rằng mảng dây nano có thể được sử dụng để thăm dò tại chỗ tác dụng ức chế của N-acetyl-cysteine trên màng sinh học Xylella fastidiosa, hiện đang được nghiên cứu như một phương pháp điều trị khả thi cho cây bị nhiễm bệnh.
Cuối cùng, việc sử dụng các chất nền có hoa văn để giải quyết các bước chưa được khám phá trong quá trình hình thành màng sinh học, chẳng hạn như quá trình tạo sợi tế bào được tạo ra bằng hóa học để nối các cụm tế bào lân cận, và điều này cần nghiên cứu, thảo luận tiếp.