释放大自然的光:使用南极极端动物Shewanella baltica生物合成含有兰化物的纳米粒子与光学上升转换

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 纳米技术纳米技术
• 极端友微生物学 极端友微生物学

背景情况:

• 兰化物和化物纳米材料对大多数细菌有毒,对微生物生物合成构成挑战.
• 常规合成的化物纳米粒子 (例如,NaYF4:Yb:Er上转化纳米粒子) 需要苛刻的条件,如高前体度,有机溶剂和高温.
• 微生物生物合成提供了一种可持续和更绿色的替代方案,但尚未对这些特定的纳米材料进行探索.

研究的目的:

• 实现第一个化物纳米粒子 (NP) 的微生物生物合成.
• 为了利用一种对化物和化物离子有很高耐受性的南极细菌进行纳米粒子合成.
• 探索一种室温,环保的方法,用于生产可向上转换纳米粒子 (UCNPs).

主要方法:

• 采用一种以其对化物和化物离子的耐受性而闻名的南极极性极性菌株Shewanella baltica.
• 在促进Er3+/Yb3+添加NaYF4NP生物合成的条件下培养细菌.
• 使用传输电子显微镜 (TEM) 分析合成的纳米结构,并验证它们的上转换发光特性.

主要成果:

• 由Na,Y,F,Yb和Er组成的电子密度较高的纳米结构在细菌周围质,外细胞膜和细胞外成功生物合成.
• 在980nm激发下,从生物合成的纳米颗粒中显示上转换的发光.
• 观察到,在细胞外或周等离子体空间中,化的化可能会保护细菌免受离子毒性影响.
• 合成后加热增强了纳米颗粒的上转换辐射和结晶性.

结论:

• 建立了第一个成功的NaYF4:Yb:Er上转化纳米粒子 (UCNPs) 的微生物生物合成.
• 证明南极的Shewanella baltica菌株可以在室温下耐受和生物合成这些具有挑战性的纳米材料.
• 这项工作促进了纳米技术和生物技术的发展,为UCNP生产提供了一条新的,更绿色的路线.