Mapa de uno y dos elementos de nanomateriales inorgánicos biosintetizados utilizando células microbianas y bacteriófagos. Cincuenta y un elementos (excluyendo H, C, N y O) se han utilizado en la síntesis de nanomateriales inorgánicos utilizando células microbianas y bacteriófagos. Los espacios en blanco indican que aún no se ha informado de la biosíntesis de nanomateriales inorgánicos que comprenden los elementos correspondientes. El rojo indica nanomateriales metálicos / no metálicos unarios o binarios que se han biosintetizado. El azul oscuro indica óxidos metálicos / no metálicos que se han biosintetizado. El azul claro indica hidróxidos metálicos biosintetizados. El violeta claro indica que se han biosintetizado fosfatos metálicos / no metálicos. El naranja indica que se han biosintetizado los carbonatos metálicos. Todos los nanomateriales inorgánicos biosintetizados utilizando células microbianas y bacteriófagos se enumeran en el documento. Crédito:Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST)
Existen diversos métodos para producir numerosos nanomateriales inorgánicos que involucran muchas variables experimentales. Entre las numerosas coincidencias posibles, Encontrar el mejor par para sintetizar de forma respetuosa con el medio ambiente ha sido un desafío de larga data para los investigadores y las industrias.
Un equipo de investigación de ingeniería de bioprocesos de KAIST dirigido por el distinguido profesor Sang Yup Lee realizó un resumen de 146 nanomateriales inorgánicos biosintetizados de elementos únicos y múltiples que cubren 55 elementos en la tabla periódica sintetizados utilizando microorganismos de tipo salvaje y genéticamente modificados. Su investigación destaca las diversas aplicaciones de los nanomateriales biogénicos y brinda estrategias para mejorar la biosíntesis de nanomateriales en términos de su producibilidad. cristalinidad Talla, y forma.
El equipo de investigación describió un diagrama de flujo de 10 pasos para desarrollar la biosíntesis de nanomateriales inorgánicos utilizando microorganismos y bacteriófagos. La investigación fue publicada en Naturaleza Comentarios Química como portada y papel de héroe el 3 de diciembre.
"Sugerimos estrategias generales para la biosíntesis de nanomateriales microbianos a través de un diagrama de flujo paso a paso y damos nuestras perspectivas sobre el futuro de la biosíntesis de nanomateriales y sus aplicaciones. Este diagrama de flujo servirá como una guía general para aquellos que deseen preparar nanomateriales inorgánicos biosintéticos utilizando microbios células, "explicó el doctor Yoojin Choi, coautor de esta investigación.
La mayoría de los nanomateriales inorgánicos se producen mediante métodos físicos y químicos y la síntesis biológica ha ido ganando cada vez más atención. Sin embargo, Los procesos de síntesis convencionales tienen inconvenientes en términos de alto consumo de energía y procesos no respetuosos con el medio ambiente. Mientras tanto, microorganismos como microalgas, levaduras hongos bacterias e incluso los virus se pueden utilizar como biofábricas para producir nanomateriales inorgánicos de uno o varios elementos en condiciones suaves.
Después de realizar una encuesta masiva, el equipo de investigación resumió que el desarrollo de microorganismos modificados genéticamente con una mayor afinidad de unión a iones inorgánicos, capacidad de reducción de iones inorgánicos, y la eficiencia biosintética de los nanomateriales ha permitido la síntesis de muchos nanomateriales inorgánicos.
Entre las estrategias, el equipo presentó su análisis de un diagrama de Pourbaix para controlar el tamaño y la morfología de un producto. El equipo de investigación dijo que este análisis de diagrama de Pourbaix puede emplearse ampliamente para biosintetizar nuevos nanomateriales con aplicaciones industriales.
El profesor Sang Yup Lee agregó:"Esta investigación proporciona una amplia información y perspectivas sobre la biosíntesis de diversos nanomateriales inorgánicos utilizando microorganismos y bacteriófagos y sus aplicaciones. Esperamos que los nanomateriales inorgánicos biosintéticos encuentren aplicaciones más diversas e innovadoras en diversos campos de la ciencia y la tecnología".
