Біологічні методи синтезу наночастинок селену, їх характеристики та властивості (огляд)

Abstract

Нанотехнології впливають на кожну сферу життя, змінюють підходи у відновленні навколишнього середовища, впроваджують нові методи аналізу захворювань та профілактики, лікування, доставки ліків та генної терапії, впливають на забезпечення екологічно сприятливих альтернативних джерел енергії, підвищують урожайність сільськогосподарських культур та продуктивність тварин і птиці. Розглянуто фізичні, хімічні, біологічні методи синтезу наночастинок, селену зокрема, їх властивості та чинники, що беруть участь у відновленні йонів металів до наночастинок. Розглянуто обмеження синтезу наночастинок, притаманні біологічному методу (ідентифікація та виділення біоактивного фрагмента, відповідального за біомінералізацію йонів металів, аналіз способів розроблення окремих наночастинок), та чинники, що сприяють інтенсифікації виробництва наночастинок (оптимізація рН, температури, тривалості контакту, ступеня змішування, концентрації солі та зміни загального заряду функціональних органічних молекул на клітинній стінці). Доведено, що ці чинники ще під час синтезу впливають на розмір, морфологію, склад наночасточок та їх ефективність. Підсумовано модель зеленого синтезу з використанням фізико-хімічних засобів та їх біомедичні застосування. Зазначено організми, що використовуються для синтезу NPs – наземні та морські бактерії, бактеріальні позаклітинні полімерні речовини у вигляді біоредуктантів, гриби, дріжджі, водорості, віруси, мікроорганізми. Описано біохімічні способи боротьби мікроорганізмів із токсичністю металів під час синтезу нанопродукції та чинники, що обумовлюють токсичність металів, перетворюваних на наночастинки (розмір, форма, покривальний агент, щільність наночастинок та тип патогена). Доведено біологічне значення селену та особливості його впливу на організм у нанорозмірній шкалі.