TiO2 나노입자의 생합성

December 9, 2022

TDD-글로벌

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주요 특징 요약

이 글은 TiO2 나노입자의 생물학적 합성에 대해 검토하며, 화학적 합성에 비해 미생물 방법의 장점을 강조합니다. 안정적인 나노입자를 생성하는 데 있어 다양한 미생물과 식물 추출물의 역할을 논의하며, 잠재적인 항균 특성을 지닌 나노입자의 생산 과정을 다룹니다. 생물흡착 및 세포외 복합화와 같은 주요 메커니즘이 탐구되며, 합성에 미치는 환경 요인의 영향도 함께 살펴봅니다.

생명 시스템은 화학적으로 합성된 나노입자에 비해 더 안정적인 나노입자의 생산에 관여합니다. 미생물을 사용하여 합성된 나노입자는 더 많은 반발력을 가지고 있어 응집 행동이 적은 것으로 나타났습니다. 나노입자의 유용성은 주로 크기, 모양 및 안정성에 따라 달라집니다. 따라서 연구자들은 이러한 기준을 충족할 수 있는 생물학적 합성 나노입자에 초점을 맞추고 있습니다.

천연적으로 세 가지 결정형(아나타제, 루틸, 브루카이트)으로 존재하는 TiO2 나노입자는 생물학적 에이전트를 사용하여 생산할 수 있습니다. 나노입자의 생물학적 합성에 대한 광범위한 연구가 진행되고 있습니다. 나노입자의 생물학적 합성은 나노기술 분야에서 성장하고 있는 영역 중 하나입니다. 박테리아, 곰팡이, 조류, 식물 재료 및 효소를 나노입자 합성에 활용한 다양한 보고서가 있습니다.

나노입자의 미생물 합성에 관여하는 메커니즘은 생물 흡착, 세포 외 금속 복합화 또는 침전, 생물 축적, 배출 시스템, 환원 또는 산화를 통한 용해도 및 독성 변화, 특정 금속 수송 시스템의 부재 등을 포함합니다. 미생물의 음전기적 전위, 생물 흡착 및 생물 환원 능력은 나노입자를 합성하기에 적합한 후보로 만듭니다. 곰팡이 병원균 Fusarium oxysporium을 사용하여 TiO2 나노입자를 합성한 정보가 있습니다. Saccharomyces cerevisiae와 Lactobacillus sp.는 TiO (OH)2를 사용하여 각각 30nm 및 18nm 크기의 TiO2 나노입자를 생산한 것으로 보고되었습니다. 에너지원, pH 및 전체 산화 환원 전위는 TiO2 나노입자 합성에 중요한 요소로 밝혀졌으며, Saccharomyces cerevisiae의 경우 산화효소가 중요한 역할을 합니다. Curcuma longa 식물 추출물을 사용하여 테르페노이드, 플라보노이드 및 단백질 함량으로 인해 아나타제 형태의 TiO2 나노입자가 합성되었습니다.

호로파(Trigonella foenum graecum (L.))는 항균 특성을 가진 TiO2 나노입자를 합성하기 위해 연구되었습니다. 커스터드 애플 껍질 추출물과 전구체 TiO (OH)2를 사용하여 루틸 TiO2 나노입자를 합성한 보고가 있습니다. Annona squamosa의 화학 성분에 포함된 OH 그룹이 티타닐 하이드록사이드를 TiO2로 탈수시키고 나노입자를 안정화시키는 데 책임이 있는 것으로 밝혀졌습니다. Vigna radiata(녹두) 콩류를 사용하여 생산된 TiO2 나노입자는 Mg 63 골육종 세포주에 대한 항균, 항산화 및 세포독성 활성을 보여주었습니다. Lactobacillus crispatus로 인해 생성된 이산화티타늄 나노입자는 생물막 형성, 용혈소 및 병원체의 다약제 내성 능력을 유발하는 요소인 우레아제를 감소시키는 것으로 나타났습니다. Lactobacillus sp.와 금속 클러스터 간의 정전기적 상호작용이 금속 나노입자 합성의 원인으로 작용합니다. Bacillus subtilis에 의해 매개된 아나타제 TiO2 나노입자의 생산이 연구되었습니다.

구아바(Psidium guajava) 잎 추출물로 매개된 TiO2 나노입자는 항산화 및 항균 활성을 보여주었습니다. 구아바 잎 추출물은 알코올, 1차 및 방향족 아민을 포함하고 있으며, 이는the synthesis of TiO2 nanoparticles. TiO2 nanoparticles made by using Aspergillus flavus TFR7 and bulk TiO2, was used as foliar spray (10 mg/l) on mung bean (Vigna radiata L.). This fungal mediated TiO2 found to enhance the vigor index of mung bean. Fungi secrete capping proteins which play the role of encapsulation of nanoparticles while associated proteins contributes in the mineralization of precursor salt. Aspergillus niger and Aspergillus tubingensis TFR-5 have also been reported to have the capability to produce TiO2 nanoparticles.

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