Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Najnowsza „nano-fabryka” wśród grzybów
Najnowsza „nano-fabryka” wśród grzybów
Działalność mikroorganizmów stanowi jedną z możliwości pozyskania nanocząstek, które znajdują szerokie zastosowanie w badaniach biomedycznych i diagnostycznych. Najnowsze badania wskazują na prosty i niskonakładowy sposób syntezy złotych nanocząstek poprzez wykorzystanie grzybów z rodzaju Alternaria. Czy szykuje się rewolucja w nanotechnologii?

Synteza złotych nanocząstek stanowi obecnie jeden z głównych filarów badań w zakresie nanotechnologii, przede wszystkim ze względu na ich wysoką aplikacyjność. Istnieje wiele możliwości wykorzystania tych struktur w obszarze bioobrazowania, katalizy, jak również w biomedycynie, np.  do transportu substancji terapeutycznych do określonych zmienionych chorobowo komórek. Fizykochemiczne i optoelektroniczne cechy wszelkich nanostruktur zależne są od ich rozmiaru i kształtu, z kolei określona charakterystyka kształtuje ich praktyczne wykorzystanie.

Nanocząstki zawierające atomy metali szlachetnych, np. złota, srebra czy platyny, mogą powstawać za pośrednictwem wielu metod: chemicznych, fizykochemicznych i biologicznych. Metody fizykochemiczne wykorzystują np. mikrofale, ultradźwięki, naświetlanie czy też mechaniczne rozdrabnianie. Metody chemiczne stanowią wydajny, wygodny w użyciu i jednocześnie najbardziej powszechny sposób pozyskania nanocząstek. Należy jednak zwrócić uwagę, że użycie niebezpiecznych odczynników w chemicznej syntezie oraz uwalniające się w trakcie jej trwania szkodliwe produkty uboczne ograniczają wykorzystanie tej technologii w konstrukcji cząstek przeznaczonych do celów biomedycznych.

To skłania badaczy do skierowania swojej uwagi przede wszystkim na mikroorganizmy, które mogą stanowić swoiste „nanofabryki”, produkujące nanocząstki w rozmaitych rozmiarach. Badania wskazują, że nanocząstki metali mogą powstawać przy udziale  takich mikrobów jak bakterie, grzyby (w tym również i drożdże) czy okrzemki. Kluczowe jest opracowanie bezpiecznej, efektywnej i stosunkowo taniej technologii. Ważną rolę odgrywają grzyby, przede wszystkim z uwagi na krótki czas i łatwość w produkcji biomasy, jak również wysoką tolerancję i zdolność akumulacji metali.

Naukowcy z Pondicherry University w Indiach zaproponowali prostą metodę uzyskania nanocząstek złota wykorzystującą filtrat hodowli grzyba nitkowatego Alternaria sp. W celu porównania kinetyki powstawania oraz stabilności nanostruktur, filtrat inkubowano w obecności trzech różnych stężeń jonów chloro złotowych przez 72 godziny. Reakcja była prowadzona na wytrząsarce (150 rpm) przy stałej temperaturze 25°C . Wykazano, że w każdym przypadku zachodziła redukcja złota Au3+ do Au0 prowadząc do powstania stabilnych złotych nanocząstek o różnych kształtach i rozmiarach.

Analiza przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM, ang. transmission electron microscope) wykazała obecność nanostruktur  o rozmiarach 69-93 nm i kształcie kulistym, pręcikowym, kwadratowym, pięciokątnym lub heksagonalnym w roztworze zawierającym wyższe stężenie jonów chloro złotowych (1mM). W przypadku niższych stężeń (0,3 lub 0,5 mM) obserwowano cząstki quasi-sferyczne i sferyczne o rozmiarach 7-13 i 15-18 nm. Badania metodą spektroskopii fourierowskiej (FT-IR, ang. Fourier transform infrared spectroscopy) wskazały  na obecność aminokwasów – tryptofan/tyrozyna lub fenyloalanina – które pochodzą z białek obecnych w filtracie i pełnią rolę tzw. czynników blokujących stabilizujących powstałe złote nanocząstki.

Zaproponowane podejście stanowi prosty jednostopniowy proces, będący kolejnym dowodem na to, że systemy biologiczne mogą modulować kształt i rozmiar nanocząstek. Z pewnością zostanie wykorzystany w kolejnych badaniach w zakresie nanotechnologii.

Źródła

Dhanasekar NN, Rahul GR, Narayanan KB, Raman G, Sakthivel N. Green Chemistry Approach for the Synthesis of Gold Nanoparticles Using the Fungus Alternaria sp. J Microbiol Biotechnol. 2015 Jul;25(7):1129-35

http://www.mycology.adelaide.edu.au/Fungal_Descriptions/Hyphomycetes_%28dematiaceous%29/Alternaria/

KOMENTARZE
news

<Wrzesień 2019>

pnwtśrczptsbnd
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
13
14
15
17
Biznes w Genach
2019-09-17 do 2019-09-17
18
Cancer Prevention 2020
2019-09-18 do 2019-09-18
21
22
27
28
29
2
Business Insider Trends Festival
2019-10-02 do 2019-10-03
4
BioNinja Challenge 2019
2019-10-04 do 2019-10-06
5
6
Newsletter