Vad är biosyntesen av nanopartiklar?

Nanopartiklar har fått stor betydelse i början av 2000 -talet på grund av utvidgningen av nanoteknologinbranschen, och mycket forskning har gått till att hitta billiga, praktiska och säkra produktionsmetoder.Biosyntesen av nanopartiklar mdash;produktion av nanopartiklar av levande organismer eller material av biologiskt ursprung mdash;är en rutt som visar mycket löfte.Det finns ett antal typer av biosyntes som kan användas mdash;Till exempel kan nanopartiklar syntetiseras med användning av levande bakterier eller svampar eller med användning av växtextrakt.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 odlas i allmänhet i enkla organiska medier, är en förnybar resurs och kan vanligtvis helt enkelt lämnas för att göra sitt arbete.

Det har länge varit känt att olika organismer kan syntetisera oorganiska partiklar, inklusive kiseldioxid och kalciumkarbonat, ellerkrita.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 spektrum av möjliga tillämpningar och huvudfokus för forskning om biosyntesennanopartiklar har funnits på dessa metaller.Även om metallerna i deras mer bekanta former inte är särskilt reaktiva, är de mdash;som många ämnen mdash;Mycket mer reaktiv i nanopartikelform.Detta beror till stor del på det mycket högre förhållandet mellan ytor och volym.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 äga rum både intracellulärt mdash;Inuti levande celler mdash;och extracellulärt mdash;utanför cellerna.En stam av de 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.Det tros att bakterierna använder nitratanjonen (NO ₃ ^-) som en källa till kväve, vilket lämnar metalliskt silver.

Guld nanopartiklar har syntetiserats av bakterier från vattenlösliga guldklorföreningar kända som kloroaurat,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 kontrolleras genom att justera medietens 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 gråolens , en typ av pelergon, har observerats bilda silver och guld nanopartiklar om blandning med lämpliga lösliga föreningar av dessa metaller.

.