ИСТИНА

Большой интерес представляют наночастицы, полученные методом «зеленого синтеза» с использованием биологических объектов, в том числе, микроорганизмов. Преимуществом таких частиц является белковое покрытие, стабилизирующее их в водных суспензиях. Целью работы являлся анализ наночастиц сульфидов кадмия и цинка (NpCdS, NpZnS), полученных методом микробного синтеза в смеси реакционных солей источников металла и серы в присутствии бактерии Shewanella oneidensis MR-1. Изучение формы и размера, элементного химического состава, люминесценции, эффективного диаметра, ζ-потенциала поверхности частиц. Анализ белков, составляющих поверхностный слой NpZnS и NpCdS. Показано, что биогенные NpCdS и NpZnS имеют сферическую форму и кристаллическую структуру; характеризуются узким распределением частиц по размерам, для NpCdS – 5±1 нм и NpZnS – 1–2 нм. Подтвержден элементный состав образцов: в спектрах от NpCdS и NpZnS – пики Cd, S и Zn и S, соответственно. Анализируя люминесцентные спектры водных суспензий NpZnS и NpCdS, было установлено, что максимальное значение интенсивности испускаемого излучения достигается при длине волны возбуждения, составляющей 380 нм. Размер наночастиц в диапазоне от 1 до 6 нм и высокая интенсивность испускаемого излучения позволяет отнести биогенные частицы NpZnS и NpCdS к квантовым точкам. Исследования наночастиц методом электрофоретического рассеяния света показали, что эффективный диаметр NpCdS и NpZnS составляет ~ 160 и 220 нм, соответственно. Это указывает на наличие значительного белкового слоя на поверхности наночастиц. Величина ζ-потенциала NpCdS и NpZnS составляет –22,43 мВ и –31,46 мВ, соответственно, что характеризует данные суспензии как метастабильные. По результатам электрофореза белков с поверхности NpCdS и NpZnS, установлена избирательность адсорбции белков определенного типа на поверхность частиц из общего пула биомолекул, синтезируемых штаммом. Набор белковых молекул, адсорбируемых на поверхности NpCdS и NpZnS, близок по молекулярным массам и не строго зависит от химического состава частиц. Метод MALDI/TOF/TOF показал, что на поверхности наночастиц, получаемых микробным синтезом с использованием S. oneidensis MR-1, адсорбируются белки внешней мембраны клетки. Таким образом, характеристики наночастиц, полученных с помощью микроорганизмов, позволяют соотнести их с аналогами наночастиц, синтезированных физико-химическими способами. Это открывает возможность использования биогенных наночастиц в различных областях промышленности и биомедицины, в том числе для создания модельных полимерных композитов, высоконаполненных наночастицами биогенного происхождения.