ナノ粒子の生合成とは何ですか？
ナノ粒子産業は、ナノテクノロジー産業の拡大により21世紀初頭にかなりの重要性を獲得し、安価で便利で安全な生産方法を見つけるために多くの研究が行われました。 ナノ粒子の生合成-生体または生物学的起源の物質によるナノ粒子の生産-は、多くの有望性を示す1つのルートです。 使用できる生合成には多くの種類があります。たとえば、ナノ粒子は、生きている細菌や菌類、または植物抽出物を使用して合成できます。 これらの技術は、環境に優しく、室温以下で実行でき、介入やエネルギーの入力がほとんど必要ないため、ナノ粒子を合成する従来の方法よりも利点があります。 関与する生物は一般に、単純な有機培地で容易に培養され、再生可能な資源であり、通常は単に仕事を任せておくことができます。
さまざまな生物が、シリカや炭酸カルシウム、チョークなどの無機粒子を合成できることは長い間知られています。 多くの微生物は、金属イオンを金属に還元することができます。 一部の細菌は、鉄化合物の還元により磁性物質を生成し、細胞内のマグネトソームとして知られる体に磁性ナノ粒子を取り込みます。 これらの微生物活動への関心は、ナノ粒子の生合成を可能にするように設計された技術の開発につながっています。
銀と金のナノ粒子は幅広い用途があるため、特に興味深いものであり、ナノ粒子の生合成に関する研究の主な焦点はこれらの金属にあります。 より馴染みのある形の金属はあまり反応しませんが、多くの物質と同様に、ナノ粒子の形ではるかに反応します。 これは主に、表面積と体積の比率が非常に高いためです。 銀と金のナノ粒子は、触媒、抗菌剤、薬物送達システム、抗癌治療として、およびさまざまな生化学物質の監視に使用できます。
ナノ粒子の生合成には、多くの種類の細菌がうまく採用されています。 これは、細胞内（生細胞内）と細胞外（細胞外）の両方で起こります。 硝酸銀（AgNO 3 ）の溶液を増殖培地に加えると、容易に入手できる大腸菌の 1つの株が細胞内および細胞外の銀ナノ粒子を生成することがわかりました。 シアノバクテリアを含む多くの他の細菌も、硝酸銀から銀ナノ粒子を生成できます。 バクテリアは硝酸イオン（NO 3- ）を窒素源として使用し、金属銀を残すと考えられています。
金ナノ粒子は、AuCl 4-アニオンを特徴とするクロロ金酸塩として知られる水溶性金塩素化合物から細菌によって合成されています。 多くの異なるバクテリアがこの目的のために成功裏に使用されており、ナノ粒子はバクテリア細胞の内外で生産されます。 場合によっては、生成される金ナノ粒子の形状は、媒体のpHを調整することで制御できます。
真菌および顕花植物も、ナノ粒子を合成するために実験的に使用されてきました。 いくつかの種のアスペルギルスおよび他のカビ、ならびに少なくとも1種の食用キノコからの調製物は、銀と金の両方の細胞外ナノ粒子を生成することがわかっています。 アロエベラやゼラニウムの一種であるペラルゴニウムグラベオレンを含む多くの顕花植物からの抽出物は、これらの金属の適切な可溶性化合物と混合すると銀と金のナノ粒子を形成することが観察されています。