Uma revisão abrangente da biossíntese de nanomateriais inorgânicos usando microorganismos e bacteriófagos
p Mapa de um e dois elementos de nanomateriais inorgânicos biossintetizados usando células microbianas e bacteriófagos. Cinqüenta e um elementos (excluindo H, C, N e O) têm sido usados na síntese de nanomateriais inorgânicos usando células microbianas e bacteriófagos. Os espaços em branco indicam que a biossíntese de nanomateriais inorgânicos compreendendo os elementos correspondentes ainda não foi relatada. Vermelho denota nanomateriais unários ou binários de metal / não metal que foram biossintetizados. Azul escuro denota óxidos metálicos / não metálicos que foram biossintetizados. Azul claro indica hidróxidos de metal biossintetizados. Roxo claro indica que fosfatos metálicos / não metálicos foram biossintetizados. Laranja indica que carbonatos de metal foram biossintetizados. Todos os nanomateriais inorgânicos biossintetizados usando células microbianas e bacteriófagos estão listados no artigo. Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST)
p Existem diversos métodos para a produção de numerosos nanomateriais inorgânicos envolvendo muitas variáveis experimentais. Entre as inúmeras combinações possíveis, Encontrar o melhor par para sintetizar de uma forma ecologicamente correta tem sido um desafio de longa data para pesquisadores e indústrias. p Uma equipe de pesquisa de engenharia de bioprocessos KAIST liderada pelo Distinto Professor Sang Yup Lee conduziu um resumo de 146 nanomateriais inorgânicos biossintetizados simples e multi-elementos cobrindo 55 elementos na tabela periódica sintetizados usando microorganismos de tipo selvagem e geneticamente modificados. Sua pesquisa destaca as diversas aplicações de nanomateriais biogênicos e fornece estratégias para melhorar a biossíntese de nanomateriais em termos de sua produtibilidade, cristalinidade, Tamanho, e forma.
p A equipe de pesquisa descreveu um fluxograma de 10 etapas para o desenvolvimento da biossíntese de nanomateriais inorgânicos usando microorganismos e bacteriófagos. A pesquisa foi publicada em
Nature Reviews Chemistry como capa e papel de herói em 3 de dezembro.
p "Sugerimos estratégias gerais para a biossíntese de nanomateriais microbianos por meio de um fluxograma passo a passo e apresentamos nossas perspectivas sobre o futuro da biossíntese e aplicações de nanomateriais. Este fluxograma servirá como um guia geral para aqueles que desejam preparar nanomateriais inorgânicos biossintéticos usando células, "explicou o Dr. Yoojin Choi, coautor desta pesquisa.
p A maioria dos nanomateriais inorgânicos é produzida por métodos físicos e químicos e a síntese biológica vem ganhando cada vez mais atenção. Contudo, os processos de síntese convencionais têm desvantagens em termos de alto consumo de energia e processos não ecológicos. Enquanto isso, microorganismos como microalgas, leveduras, fungos, bactérias, e até mesmo os vírus podem ser utilizados como biofábricas para produzir nanomateriais inorgânicos de elementos simples e múltiplos em condições moderadas.
p Depois de realizar uma grande pesquisa, a equipe de pesquisa concluiu que o desenvolvimento de microrganismos geneticamente modificados com maior afinidade de ligação a íons inorgânicos, capacidade de redução de íons inorgânicos, e a eficiência biossintética dos nanomateriais permitiu a síntese de muitos nanomateriais inorgânicos.
p Entre as estratégias, a equipe apresentou sua análise de um diagrama de Pourbaix para controlar o tamanho e a morfologia de um produto. A equipe de pesquisa disse que a análise do diagrama de Pourbaix pode ser amplamente empregada para biossintetizar novos nanomateriais com aplicações industriais.
p Professor Sang Yup Lee acrescentou, "Esta pesquisa fornece extensas informações e perspectivas sobre a biossíntese de diversos nanomateriais inorgânicos usando microorganismos e bacteriófagos e suas aplicações. Esperamos que os nanomateriais inorgânicos biossintéticos encontrem aplicações mais diversas e inovadoras em diversos campos da ciência e tecnologia."