«Зеленые» нанотехнологии: синтез металлических наночастиц с использованием растений

Обложка
  • Авторы: Макаров В.В.1,2, Лав А.J.3, Синицына О.В.2,4, Макарова С.С.2,5, Яминский И.В.2,6, Тальянский М.Э.2,3, Калинина Н.О.7,2
  • Учреждения:
    1. Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
    2. Центр перспективных технологий
    3. Институт Джеймса Хаттона, Данди
    4. Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
    5. Биологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
    6. Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
    7. Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
  • Выпуск: Том 6, № 1 (2014)
  • Страницы: 35-44
  • Раздел: Обзоры
  • Дата подачи: 17.01.2020
  • Дата публикации: 15.03.2014
  • URL: https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10554
  • DOI: https://doi.org/10.32607/20758251-2014-6-1-35-44
  • ID: 10554

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Биобезопасность и экологическая чистота производства металлических наночастиц, применение которых во многих секторах экономики растет значительными темпами, являются актуальной проблемой. Химические и физические методы, применяемые для получения наночастиц, часто дороги и потенциально опасны для окружающей среды. Настоящий обзор посвящен возможностям синтеза металлических наночастиц с использованием экстрактов растений. Этот подход активно разрабатывается в последние годы в качестве альтернативного, эффективного, дешевого и экологически безопасного метода получения наночастиц с заданными свойствами. В обзоре детально рассмотрены различные факторы, влияющие на морфологию, размер и выход металлических наночастиц. Основное внимание уделено роли природных растительных соединений, участвующих в биовосстановлении солей металлов в процессе синтеза наночастиц. Приведены примеры эффективного использования экзогенных биоматриц (пептидов, белков и вирусных частиц) для получения наночастиц в экстрактах растений.

Об авторах

В. В. Макаров

Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского
государственного университета им. М.В. Ломоносова; Центр перспективных технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: kalinina@genebee.msu.ru
Россия

А. Лав

Институт Джеймса Хаттона, Данди

Email: kalinina@genebee.msu.ru
Великобритания

О. В. Синицына

Центр перспективных технологий; Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Email: kalinina@genebee.msu.ru
Россия

С. С. Макарова

Центр перспективных технологий; Биологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Email: kalinina@genebee.msu.ru
Россия

И. В. Яминский

Центр перспективных технологий; Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Email: kalinina@genebee.msu.ru
Россия

М. Э. Тальянский

Центр перспективных технологий; Институт Джеймса Хаттона, Данди

Email: kalinina@genebee.msu.ru
Россия

Н. О. Калинина

Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова; Центр перспективных технологий

Email: kalinina@genebee.msu.ru
Россия

Список литературы

  1. Roco M.C. // Сurr. Opin. Biotechnol. 2003. V. 14. P. 337-346.
  2. Zhang L., Gu F.X., Chan J.M., Wang A.Z., Langer R.S., Farokhzad O.C. // Clin. Pharmacol. Ther. 2008. V. 83. P. 761-780.
  3. Daniel M.C., Astruc D. // Chem. Rev. 2004. V. 104. P. 293-346.
  4. Wong T.S., Schwaneberg U. // Curr. Opin. Biotechnol. 2003. V. 14. P. 590-596.
  5. Eds., Fendler J.H. Nanoparticles and nanostructured films: Preparation, characterization and applications. John Wiley & Son. 1998. 463 p.
  6. Tsuji M., Hashimoto M., Nishizawa Y., Tsuji T. // Chem. Lett. 2003. V. 32. P. 1114-1115.
  7. Kundu S., Maheshwari V., Saraf R. // Nanotechnology. 2008. V. 19. № 6. 065604.
  8. Okitsu K., Mizukoshi Y., Yamamoto T.A., Maeda Y., Nagata Y. // Lett. Materials. 2007. V. 61. P. 3429-3431.
  9. Narayanan K.B., Sakthivel N. // Adv. Colloid. Interface. Sci. 2010. V. 22. № 156. P. 1-13.
  10. Gan P.P., Ng S.H., Huang Y., Li S.F. // Bioresour. Technol. 2012. V. 113 P. 132-135.
  11. Raveendran P., Fu J., Wallen S.L. // Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 46. P. 13940-13941.
  12. Sharma H.S., Ali S.F., Hussain S.M., Schlager J.J., Sharma A. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2009. V. 9. № 8. P. 5055-5072.
  13. Narayanan S., Sathy B.N., Mony U., Koyakutty M., Nair S.V., Menon D. // ACS. Appl. Mater. Interfaces. 2012. V.4. № 1. P. 251-260.
  14. Govindaraju K., Khaleel Basha S., Ganesh Kumar V., Singaravelu G. // J. Materials Sci. 2008. V. 43. P. 5115-5122.
  15. Scarano G., Morelli E. // Biometals. 2002. V. 15. № 2. P. 145-151.
  16. Scarano G., Morelli E. // Plant Sc. 2003. V. 165. P. 803-810.
  17. Lengke M.F., Fleet M.E., Southam G. // Langmuir. 2007. V. 23. № 5. P. 2694-2699.
  18. Kowshik M., Deshmukh N., Vogel W., Urban J., Kulkarni S.K., Paknikar K.M. // Biotechnol. Bioeng. 2002. V. 78. № 5. P. 583-588.
  19. Rautaray D., Ahmad A., Sastry M. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 48. P. 14656-14657.
  20. Anshup A., Venkataraman J.S., Subramaniam C., Kumar R.R., Priya S., Kumar T.R., Omkumar R.V., John A., Pradeep T. // Langmuir. 2005. V. 21. № 25. P. 11562-11567.
  21. Njagi E .C., Huang H., Stafford L., Genuino H., Galindo H.M., Collins J.B., Hoag G.E., Suib S.L. // Langmuir. 2011. V. 27. № 1. P. 264-271.
  22. Harris А.T., Bali R. // J. Nanoparticle Res. 2008. V. 10. P. 691-695.
  23. Gardea-Torresdey J.L., Parsons J., Gomez E., Peralta- Videa J., Troiani H., Santiago P., Yacaman M. // Nano Lett. 2002. V. 2. P. 397-401.
  24. Manceau A., Nagy K.L., Marcus M.A., Lanson M., Geoffroy N., Jacquet T., Kirpichtchikova T. // Environ. Sci. Technol. 2008. V. 42. № 5. P. 1766-1772.
  25. Ghosh S., Patil S., Ahire M., Kitture R., Gurav D.D., Jabgunde A.M., Kale S., Pardesi K., Shinde V., Bellare J. // J. Nanobiotechnology. 2012. V. 10. P. 17.
  26. Khan M., Adil S.F., Tahir M.N., Tremel W., Alkhathlan H.Z., Al-Warthan A., Siddiqui M.R. // Int. J. Nanomedicine. 2013. V. 8. P. 1507-1516.
  27. Rai M., Yadav A. // IET Nanobiotechnol. 2013. V. 7. № 3. P. 117-124.
  28. Shiv Shankar S., Ahmad A., Sastry M. // Biotechnol. Prog. 2003. V. 19. P. 1627-1631.
  29. Shiv Shankar S., Ahmad A., Pasricha R., Sastry M. J. // Mater. Chem., 2003. V. 13. P. 1822-1846.
  30. Shiv Shankar S., Rai A., Ahmad A., Sastry M. // J. Colloid. Interface. Sci. 2004. V. 275. P. 496-502.
  31. Maensiri S., Laokul P., Klinkaewnarong J., Prokha S., Promark V., Seraphin S. // Optoelectronics and Advanced Materials. 2008. V. 2. P. 161-165.
  32. Vilchis-Nestor A.R., Sánchez-Mendieta V., Camacho- López M.A., Gómez-Espinosa R.M., Arenas-Alatorre J.A. // Mater. Lett. 2008. V. 62. P. 3103-3105.
  33. Song J.Y., Kwon E.Y., Kim B.S. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2010. V. 33. P. 159-164.
  34. Song J.Y., Kim B.S. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2009. V. 32. № 1. P. 79-84.
  35. Haverkamp R., Marshall A. // J. Nanoparticle. Res. 2009. V. 11. № 6. P. 1453-1464.
  36. Singh A., Talat M., Singh D., Srivastava O.N. // J. Nanoparticle Res. 2010. V. 12. P. 1667-1675.
  37. Ahmad N., Sharma S., Alam M.K., Singh V.N., Shamsi S.F., Mehta B.R., Fatma A. // Colloids Surf. B. Biointerfaces. 2010 V. 81. P. 81-86.
  38. Kasthuri J., Veerapandian S., Rajendiran N. // Colloids Surf. B. Biointerfaces. 2009. V. 68. P. 55-60.
  39. Panigrahi S., Kundu S., Ghosh S., Nath S., Pal T. // J. Nanoparticle Res. 2004. V. 6. № 4. P. 411-414.
  40. Zayed M.F., Eisa W.H., Shabaka A.A. // Spectrochim. Acta. A. Mol. Biomol. Spectrosc. 2012. V. 98. P. 423-428.
  41. Gruen L.C. // Biochim. Biophys. Acta. 1975. V. 386. P. 270-274.
  42. Saikat Mandal P., Selvakannan R., Phadtare S., Renu P., Sastry M. // J. Chem. Sci. 2002. V. 114. P. 513-520.
  43. Tan Y.N., Lee J.Y., Wang D.I //. J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. № 16. P. 5677-5686.
  44. Glusker J., Katz A., Bock C. // Rigaku J. 1999. V. 16. № 2. P. 8-16.
  45. Si S., Mandal T.K. // Chemistry. 2007. V. 13. № 11. P. 3160-3168.
  46. Kim J., Rheem Y., Yoo B., Chong Y., Bozhilov K.N., Kim D., Sadowsky M.J., Hur H.G., Myung N.V. // Acta. Biomater. 2010. V. 6. № 7. P. 2681-2689.
  47. Selvakannan P., Mandal S., Phadtare S., Gole A., Pasricha R., Adyanthaya S.D., Sastry M. // J. Colloid. Interface. Sci. 2004. V. 269. № 1. P. 97-102.
  48. Willett R .L., Baldwin K.W., West K.W., Pfeiffer L.N. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2005. V. 102. № 22. P. 7817-7822.
  49. Gan P.P., Li S.F. // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2012. V. 11. P. 169-206.
  50. Ghodake G.S., Deshpande N.G., Lee Y.P., Jin E.S. // Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2010. V. 75. P. 584-589.
  51. Armendariz V., Herrera I., Peralta-Videa J.R., Jose-Yacaman M., Troiani H., Santiago P., Gardea-Torresdey J.L. // J. Nanopart. Res. 2004. V. 6. № 4. P. 377-382.
  52. Sathishkumar M., Sneha K., Yun Y.S. // Bioresour. Technol. 2010. V. 101. № 20. P. 7958-7965.
  53. Bankar A., Joshi B., Ravi Kumar A., Zinjarde S. // Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2010. V. 80. P. 45-50.
  54. Lukman A.I., Gong B., Marjo C.E., Roessner U., Harris A.T. // J. Colloid. Interface. Sci. 2010. V. 353. P. 433-444.
  55. Lin L., Wang W., Huang J., Li Q., Sun D., Yang X., Wang H., He N., Wang Y. // Chem. Eng. J. 2010. V. 162. P. 852-858.
  56. Cruz D., Fale´ P.L., Mourato A., Vaz P.D., Luisa Serralheiro M., Lino A.R.L. // Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2010. V. 81. P. 67-73.
  57. Das R.K., Gogoi N., Bora U. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2011. V. 34. № 5. P. 615-619.
  58. Love A.J., Makarov V.V., Yaminsky I.V., Kalinina N.O., Taliansky M.E. // Virology. 2014. V. 449. P. 133-139.
  59. Love A.J., Chapman S.N., Shaw J., Taliansky M.E. // Nanoparticles. 2013. International Patent Application No. PCT / GB2013/052473.
  60. Namba K., Pattanayek R., Stubbs G. // J. Mol. Biol. 1989. V. 208. P. 307-325.
  61. Dhanalakshmi T., Rajendran S. // Arch. Appl. Sci. Res. 2012. V. 4. P. 1289-1293.
  62. Velmurugan P., Lee S.M., Iydroose M., Lee K.J., Oh B.T. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013. V. 7. P. 361-368.
  63. Valodkar M., Rathore P.S., Jadeja R.N., Thounaojam M., Devkar R.V., Thakore S. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 201. P. 244-249.
  64. Suganya A., Murugan K., Kovendan K., Mahesh Kumar P., Hwang J.S. // Parasitol. Res. 2013. V. 112. P. 1385-1397.
  65. Pandey G., Madhuri S., Mandloi A.K. // Pl. Arch. 2012. V. 12. P. 1-4.
  66. Soundarrajan C., Sankari A., Dhandapani P., Maruthamuthu S., Ravichandran S., Sozhan G., Palaniswamy N. // Bioprocess. Biosyst. Eng. 2012. V. 35. P. 827-833.
  67. Sintubin L., Verstraete W., Boon N. // Biotechnol. Bioeng. 2012. V. 109. P. 2422-2436.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Макаров В.В., Лав А., Синицына О.В., Макарова С.С., Яминский И.В., Тальянский М.Э., Калинина Н.О., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах