Jaka jest biosynteza nanocząstek?

Nanocząstki zyskały znaczące znaczenie na początku XXI wieku ze względu na ekspansję branży nanotechnologii, a wiele badań dotyczyło znalezienia tanich, wygodnych i bezpiecznych metod produkcji.Biosynteza nanocząstek i mdash;produkcja nanocząstek przez żywe organizmy lub materiał pochodzenia biologicznego i mdash;to jedna trasa, która pokazuje wiele obietnic.Istnieje wiele rodzajów biosyntezy, które można zastosować mdash;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 na ogół łatwo hodowane w prostych mediach ekologicznych, są zasobem odnawialnym i zwykle można po prostu pozostawić do wykonania swojej pracy.

Od dawna wiadomo, że różne organizmy mogą syntetyzować cząstki nieorganiczne, w tym krzemionkę i węglan wapnia, lub węglan wapnia, lubkreda.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 działalnością drobnoustrojów doprowadziło do opracowania technologii zaprojektowanych w celu umożliwienia biosyntezy nanocząstek.

nanocząstki srebra i złota są szczególnie interesującenanocząstek znajdowały się na tych metalach.Chociaż metale w ich bardziej znanych formach nie są bardzo reaktywne, są i mdash;jak wiele substancji i mdash;znacznie bardziej reaktywny w formie nanocząstek.Wynika to głównie ze znacznie wyższego stosunku powierzchni do objętości.Nanocząstki srebra i złota mogą być stosowane jako katalizatory, środki przeciwbakteryjne, systemy dostarczania leków, leczenie przeciwnowotworowe oraz w monitorowaniu różnych biochemicznych.

Z powodzeniem zastosowano wiele rodzajów bakterii w biosyntezy nanocząstek.Może to mieć miejsce zarówno wewnątrzkomórkowe i mdash;wewnątrz żywych komórek mdash;i pozakomórkowe mdash;poza komórkami.Stwierdzono, że jeden szczep łatwo dostępnej bakterii Escherichia coli wytwarza wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkowe nanocząstki srebra, gdy do pożywki wzrostowej dodaje się roztwór azotanu srebra (Agno ₃ ).Wiele innych bakterii, w tym cyjanobakterie, może również wytwarzać nanocząstki srebra z azotanu srebra.Uważa się, że bakterie wykorzystują anion azotanowy (bez ₃ ^-) jako źródło azotu, pozostawiając metaliczne srebro.

Złote nanocząstki zostały zsyntetyzowane przez bakterie z rozpuszczalnych w wodzie złotych chlorowych związków znanych jako chloroauryny,które mają anion aucl ₄ ^-.W tym celu z powodzeniem zastosowano wiele różnych bakterii, a nanocząstki można wytwarzać wewnątrz i poza komórkami bakteryjnymi.W niektórych przypadkach kształt wytwarzanych nanocząstek złota można kontrolować poprzez dostosowanie pH pożywki.

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.Zaobserwowano ekstrakty z wielu roślin kwitnących, w tym aloe ery i pelargonium graveolens, rodzaj geranium, tworzy nanocząstki srebra i złota podczas mieszania z odpowiednimi rozpuszczalnymi związkami tych metali.