Jaká je biosyntéza nanočástic?
Nanočástice na začátku 21. století získaly značný význam kvůli rozšíření nanotechnologického průmyslu a mnoho výzkumů se dostalo do nalezení levných, pohodlných a bezpečných metod výroby. Biosyntéza nanočástic - produkce nanočástic živými organismy nebo materiálem biologického původu - je jedna trasa, která ukazuje mnoho slibných. Existuje řada typů biosyntézy, které lze použít - například nanočástice mohou být syntetizovány pomocí živých bakterií nebo hub nebo pomocí rostlinných extraktů. Tyto techniky mohou poskytnout výhody oproti tradičnějším metodám syntetizace nanočástic, protože jsou šetrné k životnímu prostředí, mohou probíhat kolem teploty místnosti nebo nižší a vyžadovat malý zásah nebo vstup energie. Zúčastněné organismy jsou obecně snadno kultivovány v jednoduchých organických médiích, jsou obnovitelným zdrojem a obvykle mohou být jednoduše ponechány, aby vykonávali svou práci.
To bylo dlouho známoT různé organismy by mohly syntetizovat anorganické částice, včetně oxidu křemičitého a uhličitanu vápenatého nebo křídy. Mnoho mikroorganismů je schopno redukovat kovové ionty na kov. Některé bakterie mohou produkovat magnetický materiál redukcí železných sloučenin a zahrnovat magnetické nanočástice do těl známých jako magnetosomy do svých buněk. Zájem o tyto mikrobiální činnosti vedl k rozvoji technologií určených k umožnění biosyntézy nanočástic.
nanočástice stříbra a zlata jsou obzvláště zajímavé, protože mají širokou škálu možných aplikací a hlavní zaměření výzkumu biosyntézy nanočástic bylo na těchto kovech. Ačkoli kovy v jejich známějších formách nejsou příliš reaktivní, jsou - stejně jako mnoho látek - mnohem reaktivnější ve formě nanočástic. Je to z velké části způsobeno mnohem vyšší plochou povrchu k objemové krysyio. Nanočástice stříbra a zlata mohou být použity jako katalyzátory, antibakteriální látky, systémy dodávání léčiv, protirakovinové ošetření a při monitorování různých biochemikálií.
V biosyntéze nanočástic bylo úspěšně použity řada typů bakterií. K tomu může dojít jak intracelulárně - uvnitř živých buněk - a extracelulárně - mimo buňky. Bylo zjištěno, že jeden kmen snadno dostupné bakterie escherichia coli produkuje intracelulární a extracelulární stříbrné nanočástice, když je do jeho růstového média přidán roztok dusičnanu stříbra (Agno 3 ). Řada dalších bakterií, včetně cyanobakterií, může také produkovat stříbrné nanočástice z dusičnanu stříbra. Předpokládá se, že bakterie používají dusičnanový anion (bez 3 -) jako zdroj dusíku, takže kovové stříbro.
Zlaté nanočástice byly syntetizovány bakteriemi z vodo-rozpustných sloučenin zlata-chlorinu známé jako jakoChloroauráty, které mají AUCl 4 - anion. Pro tento účel bylo úspěšně použity řada různých bakterií a nanočástice mohou být produkovány uvnitř i vně bakteriálních buněk. V některých případech lze tvar vyrobených zlatých nanočástic řídit úpravou pH média.
houby a kvetoucí rostliny byly také experimentálně používány k syntetizaci nanočástic. Bylo zjištěno, že přípravy z několika druhů aspergillus a dalších forem, stejně jako alespoň jeden druh jedlé houby produkují extracelulární nanočástice stříbra i zlata. Bylo pozorováno, že extrakty z řady kvetoucích rostlin, včetně aloe vera a pelargonium graveolens , typu pelargónie, vytvářejí stříbrné a zlaté nanočástice na míchání s vhodnými rozpustnými sloučeninami těchto kovů.