Jaka jest biosynteza nanocząstek?

Nanocząstki zyskały znaczące znaczenie na początku XXI wieku ze względu na ekspansję branży nanotechnologii, a wiele badań przeprowadziło znalezienie tanich, wygodnych i bezpiecznych metod produkcji. Biosynteza nanocząstek - produkcja nanocząstek przez żywe organizmy lub materiał pochodzenia biologicznego - jest jedną z trasy, która pokazuje wiele obietnic. Istnieje wiele rodzajów biosyntezy, które można zastosować - na przykład nanocząstki mogą być syntetyzowane przy użyciu żywych bakterii lub grzybów lub za pomocą ekstraktów roślinnych. Techniki te mogą zapewnić zalety bardziej tradycyjnych metod syntezy nanocząstek, ponieważ są one przyjazne dla środowiska, mogą odbywać się wokół temperatury pokojowej lub niższej i wymagać niewielkiej interwencji lub wkładu energii. Zaangażowane organizmy są ogólnie łatwo hodowane w prostych mediach ekologicznych, są zasobem odnawialnym i zwykle można je po prostu pozostawić do wykonania.

Od dawna znane jestT Różne organizmy mogą syntetyzować cząstki nieorganiczne, w tym krzemionkę i węglan wapnia lub kreda. Wiele mikroorganizmów jest w stanie zmniejszyć jony metalu do metalu. Niektóre bakterie mogą wytwarzać materiał magnetyczny przez zmniejszenie związków żelaza, obejmując nanocząstki magnetyczne do ciał zwanych magnetosomami w ich komórkach. Zainteresowanie tymi działaniami drobnoustrojami doprowadziło do opracowania technologii zaprojektowanych w celu umożliwienia biosyntezy nanocząstek.

Szczególnie interesujące są nanocząsteczki srebra i złota, ponieważ mają szeroki zakres możliwych zastosowań, a głównym celem badań nad biosyntezą nanocząstek dotyczyło tych metali. Chociaż metale w ich bardziej znanych formach nie są bardzo reaktywne, są - jak wiele substancji - znacznie bardziej reaktywne w postaci nanocząstek. Wynika to głównie ze znacznie wyższej powierzchni do objętości szczuraio. Nanocząstki srebra i złota mogą być stosowane jako katalizatory, środki przeciwbakteryjne, systemy dostarczania leków, leczenie przeciwnowotworowe oraz w monitorowaniu różnych biochemicznych.

W biosyntezy nanocząstek z powodzeniem zastosowano wiele rodzajów bakterii. Może to mieć miejsce zarówno wewnątrzkomórkowe - wewnątrz żywych komórek - i pozakomórkowych - poza komórkami. Stwierdzono, że jeden szczep łatwo dostępnej bakterii Escherichia coli wytwarza wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkowe nanocząstki srebra, gdy do pożywki wzrostowej dodano roztwór azotanu srebra (Agno _{3 ). Wiele innych bakterii, w tym cyjanobakterie, może również wytwarzać nanocząstki srebra z azotanu srebra. Uważa się, że bakterie używają anionu azotanowego (no 3 ^{-) jako źródła azotu, pozostawiając metaliczne srebro.}}

Złote nanocząstki zostały zsyntetyzowane przez bakterie z rozpuszczalnych w wodzie związków złotaChlorouuraty, które mają AUCL _{4 ^{- Anion. W tym celu z powodzeniem zastosowano wiele różnych bakterii, a nanocząstki można wytwarzać wewnątrz i poza komórkami bakteryjnymi. W niektórych przypadkach kształt wytworzonych nanocząstek złota można kontrolować poprzez dostosowanie pH medium.}}

Grzyby i rośliny kwitnące zostały również wykorzystywane eksperymentalnie do syntezy nanocząstek. Stwierdzono, że preparaty kilku gatunków Aspergillus i innych form, a także co najmniej jeden gatunek jadalnego grzyba wytwarzają zewnątrzkomórkowe nanocząstki zarówno srebra, jak i złota. Ekstrakty z wielu roślin kwitnących, w tym aloe vera i pelargonium graveolens , rodzaj geranium, tworzy nanocząstki srebrne i złote podczas mieszania z odpowiednimi rozpuszczalnymi związkami tych metali.

.

.