Биологи РУДН получили 7 металлических наночастиц при помощи клубники

Наночастицы металла используют в медицине, косметологии, электронике и сельском хозяйстве. Обычно их получают или физически, или химически. В первом случае требуется дорогое оборудование и много энергии, во втором — дорогие и токсичные химикаты, вредные для окружающей среды. Поэтому необходимо разрабатывать новые методы, которые позволят избежать этих проблем — например, биологический способ. Биологи РУДН предложили экологичный и безопасный способ синтеза наночастиц металла из листьев клубники. 

«Мы впервые использовали экстракт листьев Fragaria ananassa в качестве источника природных агентов для разработки экологически чистого, экономически эффективного и безопасного процесса биосинтеза наночастиц на основе металлов, включая оксид серебра, меди, железа, цинка и магния», — Марьям Баят, аспирантка аграрно-технологического института РУДН. 

Биологи создали 7 типов наночастиц — серебра, железа, меди, цинка, оксид магния и два вида частиц с оксидом цинка. Для этого ученые использовали соли металлов и экстракт листьев земляники. В экстракте содержатся минералы — они делают возможным биохимические реакции, в ходе которых биомолекулы реагируют с солями металла и формируют наночастицы. Для соблюдения «зеленого» протокола биологи РУДН не применяли никаких дополнительных химикатов при экстракции. После добавления в экстракт соли металла смесь перемешивали, нагревали, промывали и пропускали на центрифуге. После просушки получался осадок, который затем перемалывали и получали наночастицы. Конкретные условия этого процесса зависели от желаемого типа наночастиц. Например, для получения цинковых наночастиц биологи использовали ацетат цинка — его добавили в экстракт клубники и нагрели до 90℃, затем поместили на 25 минут в центрифугу с частотой оборотов 10 000 в минуту. 

Биологи РУДН изучили полученные частицы с помощью ультрафиолетовой спектроскопии, определили их размеры, форму, структуру и однородность с помощью сканирующего электронного микроскопа. Результаты подтвердили состав и наноструктуру частиц. По мнению биологов, «зеленый» синтез дает возможность применять такие наночастицы в медицине и сельском хозяйстве — например, для борьбы с бактериями и грибками, а также для улучшения роста растений. 

«Поскольку мы представили экологически чистый, устойчивый и в высшей степени безвредный метод, можно изучить широкий спектр потенциальных применений таких биосинтезированных наночастиц на основе металлов, особенно в областях медицины, доставки лекарств, биотехнологии, катализа, сельского хозяйства и так далее. Мы уже оценили антибактериальную активность биосинтезированных наночастиц серебра, меди и оксида цинка в отношении синегнойной палочки и противогрибковую активность в отношении плесневого гриба ботритиса серого; мы также изучили влияние этих семи биосинтезированных наночастиц на прорастание семян и рост пшеницы и льна. Эти результаты будут опубликованы в наших будущих отчетах», — кандидат сельскохозяйственных наук Мейсам Заргар, доцент Агробиотехнологического департамента РУДН.

Результаты опубликованы в журнале Molecules.