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Cientistas publicam revisão abrangente da biossíntese de nanomateriais inorgânicos usando microorganismos e bacteriófagos

Fonte

KAIST | Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia

Data

segunda-feira, 14 dezembro 2020 11:50

Áreas

Bioquímica. Microbiologia.

Existem diversos métodos para a produção de vários nanomateriais inorgânicos envolvendo muitas variáveis ​​experimentais. Entre as inúmeras combinações possíveis, encontrar o melhor par para sintetizar [um material] de forma ecologicamente correta tem sido um desafio de longa data para pesquisadores e indústrias.

Uma equipe de pesquisa de engenharia de bioprocessos do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST), na Coreia do Sul, liderada pelo professor Dr. Sang Yup Lee, conduziu um estudo de 146 nanomateriais inorgânicos biossintetizados simples e multi-elementos cobrindo 55 elementos na tabela periódica, a partir de microrganismos de tipo selvagem e geneticamente modificados. A pesquisa destaca as diversas aplicações de nanomateriais biogênicos e fornece estratégias para melhorar a biossíntese de nanomateriais em termos de sua produtibilidade, cristalinidade, tamanho e forma.

A equipe de pesquisa descreveu um fluxograma de 10 etapas para o desenvolvimento da biossíntese de nanomateriais inorgânicos usando microrganismos e bacteriófagos. A pesquisa foi publicada recentemente na revista científica Nature Reviews Chemistry.

“Nós sugerimos estratégias gerais para a biossíntese de nanomateriais microbianos por meio de um fluxograma passo a passo e damos nossas perspectivas sobre o futuro da biossíntese e aplicações de nanomateriais. Este fluxograma servirá como um guia geral para aqueles que desejam preparar nanomateriais inorgânicos biossintéticos usando células microbianas”, explicou a Dra. Yoojin Choi, coautora da pesquisa.

A maioria dos nanomateriais inorgânicos é produzida por métodos físicos e químicos e a síntese biológica vem ganhando cada vez mais atenção. No entanto, os processos de síntese convencionais têm desvantagens em termos de alto consumo de energia e processos não ecológicos. Enquanto isso, microrganismos como microalgas, leveduras, fungos, bactérias e até mesmo vírus podem ser utilizados como biofábricas para produzir nanomateriais inorgânicos a partir de elementos simples e múltiplos em condições moderadas.

Depois de realizar o estudo, a equipe de pesquisa concluiu que o desenvolvimento de microrganismos geneticamente modificados com maior afinidade de ligação a íons inorgânicos, capacidade de redução de íons inorgânicos e eficiência biossintética do nanomaterial permitiu a síntese de muitos nanomateriais inorgânicos.

Entre as estratégias, a equipe apresentou a análise de um diagrama de Pourbaix para controlar o tamanho e a morfologia de um produto. A equipe de pesquisa disse que a análise do diagrama de Pourbaix pode ser amplamente empregada para biossintetizar novos nanomateriais com aplicações industriais. O professor Sang Yup Lee acrescentou: “Esta pesquisa fornece informações e perspectivas extensas sobre a biossíntese de diversos nanomateriais inorgânicos usando microrganismos e bacteriófagos e suas aplicações. Esperamos que os nanomateriais inorgânicos biossintéticos encontrem aplicações mais diversas e inovadoras em diversos campos da ciência e tecnologia”.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do KAIST (em inglês).

Fonte: KAIST. Imagem: Divulgação, KAIST.

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