Vad är biosyntesen av nanopartiklar?
nanopartiklar har fått betydande betydelse i början av 2000 -talet på grund av utvidgningen av nanoteknikindustrin, och mycket forskning har gått till att hitta billiga, praktiska och säkra produktionsmetoder. Biosyntesen av nanopartiklar - produktion av nanopartiklar av levande organismer eller material av biologiskt ursprung - är en väg som visar mycket löfte. Det finns ett antal typer av biosyntes som kan användas - till exempel kan nanopartiklar syntetiseras med användning av levande bakterier eller svampar eller med användning av växtekstrakter. Dessa tekniker kan ge fördelar jämfört med mer traditionella metoder för att syntetisera nanopartiklar eftersom de är miljövänliga, kan äga rum runt rumstemperatur eller lägre och kräver lite ingripande eller inmatning av energi. De involverade organismerna är i allmänhet lätt odlade i enkla organiska medier, är en förnybar resurs och kan vanligtvis helt enkelt lämnas för att göra sitt arbete.
Det har länge varit känt thaT olika organismer kan syntetisera oorganiska partiklar, inklusive kiseldioxid- och kalciumkarbonat eller krita. Många mikroorganismer kan reducera metalljoner till metall. Vissa bakterier kan producera magnetiskt material genom reduktion av järnföreningar, med magnetiska nanopartiklar i kroppar som kallas magnetosomer i deras celler. Intresset för dessa mikrobiella aktiviteter har lett till utveckling av tekniker utformade för att möjliggöra biosyntes av nanopartiklar.
silver- och guld -nanopartiklar är av särskilt intresse, eftersom de har ett brett utbud av möjliga tillämpningar, och huvudfokus för forskning om biosyntesen av nanopartiklar har varit på dessa metaller. Även om metallerna i deras mer bekanta former inte är särskilt reaktiva, är de - som många ämnen - mycket mer reaktiva i nanopartikelform. Detta beror till stor del på den mycket högre ytan till volymråttaio. Silver- och guld-nanopartiklar kan användas som katalysatorer, antibakteriella medel, läkemedelsleveranssystem, anti-cancerbehandlingar och vid övervakning av olika biokemikalier.
Ett antal typer av bakterier har framgångsrikt använts i biosyntesen av nanopartiklar. Detta kan ske båda intracellulärt - inuti levande celler - och extracellulärt - utanför cellerna. En stam av den lättillgängliga bakterien Escherichia coli har visat sig producera intracellulärt och extracellulära silver -nanopartiklar när en lösning av silvernitrat (AGNO 3 ) läggs till dess tillväxtmedium. Ett antal andra bakterier, inklusive cyanobakterier, kan också producera silver -nanopartiklar från silvernitrat. Man tror att bakterierna använder nitratanjonen (no 3 -) som en källa till kväve, vilket lämnar metalliskt silver.
guld nanopartiklar har syntetiserats av bakterier från vattenlösliga guldklorföreningar som kallasKloroaurat, som har en AUCL 4 - anjon. Ett antal olika bakterier har använts framgångsrikt för detta ändamål och nanopartiklar kan produceras inom och utanför bakteriecellerna. I vissa fall kan formen på de producerade guld -nanopartiklarna styras genom att justera mediets pH.
svampar och blommande växter har också använts experimentellt för att syntetisera nanopartiklar. Förberedelser från flera arter av Aspergillus och andra formar, såväl som minst en art av ätlig svamp har visat sig producera extracellulära nanopartiklar av både silver och guld. Extrakt från ett antal blommande växter, inklusive aloe vera och pelargonium graveolens , en typ av pelergon, har observerats bilda silver och guld nanopartiklar vid blandning med lämpliga lösliga föreningar av dessa metaller.