Hvad er biosyntesen af nanopartikler?

Nanopartikler har fået betydelig betydning i det tidlige 21. århundrede på grund af udvidelsen af nanoteknologiindustrien, og meget forskning er gået i at finde billige, praktiske og sikre produktionsmetoder.Biosyntesen af nanopartikler mdash;produktion af nanopartikler ved levende organismer eller materiale af biologisk oprindelse og mdash;er en rute, der viser en masse løfte.Der er en række typer biosyntese, der kan anvendes mdash;For eksempel kan nanopartikler syntetiseres ved hjælp af levende bakterier eller svampe eller ved hjælp af planteekstrakter.Disse teknikker kan give fordele i forhold til mere traditionelle metoder til at syntetisere nanopartikler, fordi de er miljøvenlige, kan finde sted omkring stuetemperatur eller lavere og kræver lidt indgreb eller input af energi.De involverede organismer er generelt let dyrket i enkle organiske medier, er en vedvarende ressource og kan normalt blot overlades til at udføre deres arbejde.

Det har længe været kendt, at forskellige organismer kunne syntetisere uorganiske partikler, herunder silica og calciumcarbonat, ellerkridt.Mange mikroorganismer er i stand til at reducere metalioner til metal.Nogle bakterier kan producere magnetisk materiale ved reduktion af jernforbindelser og inkorporere magnetiske nanopartikler i kroppe kendt som magnetosomer i deres celler.Interessen for disse mikrobielle aktiviteter har ført til udviklingen af teknologier designet til at muliggøre biosyntesen af nanopartikler.

Sølv- og guldnanopartikler er af særlig interesse, da de har en lang række mulige anvendelser, og hovedfokus for forskning i biosyntesenaf nanopartikler har været på disse metaller.Selvom metallerne i deres mere kendte former ikke er meget reaktive, er de mdash;Som mange stoffer mdash;Meget mere reaktiv i nanopartikelform.Dette skyldes stort set det meget højere forhold mellem overfladeareal og volumen.Sølv- og guld-nanopartikler kan bruges som katalysatorer, antibakterielle midler, lægemiddelafgivelsessystemer, anticancerbehandlinger og til overvågning af forskellige biokemikalier.

Der er blevet anvendt en række typer bakterier med succes i biosyntesen af nanopartikler.Dette kan finde sted både intracellulært mdash;Inde i levende celler mdash;og ekstracellulært mdash;uden for cellerne.En stamme af den let tilgængelige bakterie Escherichia coli har vist sig at producere intracellulære og ekstracellulære sølv nanopartikler, når en opløsning af sølvnitrat (Agno ₃ ) føjes til dets vækstmedium.En række andre bakterier, inklusive cyanobakterier, kan også producere sølvnanopartikler fra sølvnitrat.Det menes, at bakterierne bruger nitratanionen (ingen ₃ ^-) som en kilde til nitrogen, hvilket efterlader metallisk sølv.

Guld nanopartikler er blevet syntetiseret af bakterier fra vandopløseligt guld-chlorforbindelser kendt som chloroaurater,der indeholder en AUCL ₄ ^- anion.En række forskellige bakterier er blevet brugt med succes til dette formål, og nanopartikler kan produceres i og uden for bakteriecellerne.I nogle tilfælde kan formen af de producerede guld nanopartikler kontrolleres ved justering af pH -værdien.

svampe og blomstrende planter er også blevet anvendt eksperimentelt til at syntetisere nanopartikler.Forberedelser fra flere arter af aspergillus og andre forme såvel som mindst en art af spiselig svamp har vist sig at producere ekstracellulære nanopartikler af både sølv og guld.Ekstrakter fra en række blomstrende planter, inklusive aloe vera og pelargonium graveolens , en type geranium, er blevet observeret at danne sølv- og guldnanopartikler på blanding med passende opløselige forbindelser af disse metaller.