Ученые ЦКП «СКИФ» раскрыли уникальные свойства бионаночастиц
Учёные ЦКП «СКИФ» в Новосибирской области выявили уникальные магнитные свойства биогенных наноматериалов, синтезируемых бактериями, обитающими в промышленных сточных водах. Эти материалы обладают высоким потенциалом для применения в очистке сточных вод, переработке хвостохранилищ и медицинской таргетной терапии.
Исследование проводилось под руководством старшего научного сотрудника Михаила Платунова совместно с учёными из Томского государственного университета, НИЦ «Курчатовский институт», Института физики СО РАН и других ведущих организаций. Они изучили атомную структуру и магнитные характеристики наноматериалов, образованных сульфатредуцирующими бактериями Desulfovibrio sp. и Desulfosporosinus sp.
Особенность этих микроорганизмов — способность формировать внутри клеток магнитосомы — нанокристаллы железосодержащих минералов (грейгит, магнетит), которые позволяют бактериям ориентироваться в магнитном поле Земли. При этом бактерии активно поглощают ионы металлов из среды и формируют биоминералы, что делает их перспективным источником биосовместимых наноматериалов для медицины, электроники и промышленности.
«Зелёный» биогенный синтез наноматериалов, в отличие от химических методов, является экологически чистым, безопасным и экономичным, не требует токсичных веществ и обеспечивает производство стабильных наноструктур.
Так, штамм Desulfosporosinus sp. OL, выделенный из хвостохранилища Комсомольского золоторудного месторождения, продуцирует магнитные наночастицы, способные эффективно поглощать фосфор. Это открывает перспективы применения бактерий в биологической очистке сточных вод и в замкнутом фосфорном цикле — с последующим использованием извлечённого фосфора в удобрениях, литиевых батареях и катализаторах.
Штамм Desulfovibrio sp. A2, также изученный в рамках проекта, формирует сложные наноструктуры из железосодержащих минералов и серы, обладающие уникальными магнитными свойствами. Исследования показали, что небольшие изменения в атомной структуре материалов значительно влияют на магнитную жёсткость и насыщенность, что важно для точной настройки свойств.
Такие биогенные магнитные материалы могут применяться в биомедицине для таргетной доставки лекарств и гипертермической терапии опухолей.
Таким образом, бактерии Desulfovibrio и Desulfosporosinus демонстрируют большой потенциал для создания экологичных, экономичных и высокоэффективных магнитных наноматериалов с заданными свойствами, что открывает новые возможности для промышленности и медицины, пишет 4s-info.ru.
Последние новости Крыма уже в твоем телефоне - подписывайся на телеграм-канал «Крым Live»