Получение наночастиц золота с использованием дрожжей Saccharomyces cerevisiae

1 Этап: Общее ознакомление с проблемой исследования и определение ее внешних причин

Область применения наночастиц металлов очень широка. Их используют в наномедицине для молекулярной визуализации и терапии в отношении сердечно-сосудистых заболеваний, охватывающих рестенозу, атеросклероз и инфаркт миокарда. Наночастицы являются отличным вариантом для транспортировки химиотерапевтических средств при лечении злокачественных опухолей. Антимикробная активность некоторых металлических наночастиц снижает потребность в приеме антибиотических препаратов, к которым микроорганизмы становятся устойчивы. Сообщалось, что серебряные наночастицы взаимодействуют с кишечной палочкой и вызывают полную гибель клеток.

В настоящее время существует необходимость в разработке экологически безопасных способов получения металлических наночастиц. Классические физические и химические методы получения  дорогостоящие и токсичные для окружающей среды. «Зеленый» синтез наночастиц является простой и эффективной альтернативой классическим методам.

В течение последнего десятилетия показано, что многие биологические системы, включая растения, водоросли, бактерии, дрожжи, грибы и клетки человека, могут превращать ионы неорганических металлов в металлические наночастицы за счет процесса восстановления, осуществляемого белками и метаболитами, которые содержатся в этих организмах. Благодаря такому синтезу возможно эффективное получение наночастиц необходимого размера, формы и дисперсности, которые обладают высокой реакционной способностью. Bhainsa соавт. иллюстрировали получение внеклеточных наночастиц серебра размером от 5 до 25 нм с помощью гриба Aspergillus fumigatus. Среди грибов рода Penicillium сообщается синтез наночастиц золота (Чжан и др., 2009). Также сообщался синтез наночастиц золота водорослей Shewanella (Konish соавт., 2004) и наночастиц серебра грибом Verticillium (Мукерджи и соавт., 2001). Некоторые штаммы Fusarium viz Fusarium oxysporum (Дюран соавт., 2005) и Aspergillus flavus (Vighneshwaran и соавт., 2007) были использованы для успешного производства металлических наночастиц.

2 Этап: Формулировка цели исследования

Цель: получение наночастиц золота с использованием дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

3 Этап: Разработка и гипотеза исследования

Гипотеза: Используя дрожжи вида  Saccharomyces cerevisiae можно получить наночастицы золота.

4 Этап: Постановка задач исследования

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать наночастицы;
2. Описать методы получения наночастиц золота;
3. Анализ способности дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae к получению наночастиц золота;
4. Усовершенствование производства наночастиц золота с использованием дрожжей.

5 Этап: Вид эксперимента и его организация

При проведение эксперимента можно варьировать такие параметры как:

• рН культуральной жидкости;
• концентрацию растворов металлов;
• температуру выдерживания.

6 Этап: Организация и проведение эксперимента

Культуральную жидкость для синтеза наночастиц готовили в несколько этапов.

На первом этапе получали экстракт дрожжей. Для приготовления экстракта 30 г прессованных дрожжей растирали в ступке с постепенным добавлением 30 мл дистиллированной воды. Дрожжи настаивались при комнатной температуре при постоянном перемешивании до прекращения выделения пузырьков углекислого газа. Затем полученную суспензию дрожжей центрифугировали при 8000 об. в течение 15 минут и рН супернатанта доводили до 4 ацетатным буфером (рН=1.65). После этого супернатант с рН=4 фильтровали на воронке Бюхнера.