Бактериальный синтез наночастиц сульфидов кадмия и цинка. Характеристика и перспектива их применения

Показано, что наночастицы сульфида кадмия (NpCdS) и сульфида цинка (NpZnS) образуются в присутствии бактерий Shewanella oneidensis MR-1, локализованы в культуральной жидкости и имеют сферическую форму. Наночастицы характеризуются узким диапазоном распределения по размерам, максимальный размер NpCdS и NpZnS составляет порядка 5—6 нм, при этом более 70% имеет размер около 2—4 нм. Эффективный диаметр NpCdS и NpZnS составляет 158,9 и 219,3 нм соответственно. Величина ζ-потенциала NpCdS и NpZnS определена как -22,43 и -31,46 мВ, что характеризует водные суспензии этих наночастиц как метастабильные. Установлена избирательность адсорбции определенных белков на поверхность наночастиц из общего пула белковых молекул, синтезируемых штаммом S. oneidensis MR-1 в процессе культивирования. Показано, что вне зависимости от химической природы частиц (NpCdS и NpZnS) набор белковых молекул, адсорбированных на их поверхности, близок по значениям молекулярной массы. Впервые биогенные NpCdS и NpZnS использованы для создания модельной композиционной системы путем иммобилизации на поверхность аминосодержащих полиглицидилметакрилатных (ПГМА) микросфер.

Bacterial synthesis of cadmium and zinc sulfide nanoparticles. Characteristics and perspective of their application

It is shown that nanoparticles of cadmium sulphide (NpCdS) and zinc sulphide (NpZnS) that are formed in the presence of Shewanella oneidensis MR-1 bacteria, are localized in the culture liquid, and have a spherical shape. Nanoparticles are characterized by a narrow range of size distribution; the maximum size of NpCdS and NpZnS is of the order of 5—6 nm, with more than 70% having a size of about 2—4 nm. The effective diameter of NpCdS and NpZnS is 158.9 nm and 219.3 nm, respectively. The value of the zeta potential of NpCdS and NpZnS is defined as —22.43 mV and —31.46 mV, respectively, that characterizes the aqueous suspensions of these nanoparticles as metastable. The selectivity of adsorption of certain proteins on the surface of nanoparticles from a common pool of protein molecules synthesized by S. oneidensis MR-1 strain during the cultivation process was established. It is shown, that independent of the chemical nature of the particles (NpCdS and NpZnS), protein molecules adsorbed on their surface have similar molecular weight. For the first time, biogenic NpCdS and NpZnS were used to create a model composite system by immobilizing amine-containing polyglycidyl methacrylate (PGMA) microspheres onto the surface.