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様々な生物学的システムを利用した銀ナノ粒子の合成:メカニズムと応用-レビュー
Synthesis of silver nanoparticles utilizing various biological systems: mechanisms and applications-a review.
PMID: 32654045 DOI: 10.1007/s40204-020-00135-2.
抄録
ナノ粒子合成技術、特に銀ナノ粒子(AgNP)は、エレクトロニクス、光学、触媒、食品、健康、環境など様々な分野に応用されています。研究の進展に伴い、生物学的システムを利用した様々なサイズ、形状、形態、表面積、体積比のナノ粒子の開発が可能となっています。藻類、植物、菌類、バクテリアを利用した選択ベースのAgNPの開発には、多くの異なる薬剤や方法を採用することができます。藻類の抽出物を使用してAgNPsを生成する方法は、方法が簡単で、環境に優しく、安価であり、また、シングルステップを必要とするので、より便利に見える。微生物によるAgNpsの合成は、細胞内および細胞外で金属イオンをナノ粒子に還元するメカニズムを示した。これまでの研究により、様々な生物学的経路から様々なサイズ(1-100nm)や形状(球状、三角形、六角形など)のナノ粒子が製造可能であり、これらの多様なナノ粒子は、農業、医療、繊維、化粧品、環境保護など様々な機能や有用性を持っていることが示されてきた。本レビューでは、AgNP合成に用いられる様々な生物学的システムの概要とその基礎となるメカニズムを説明し、さらに、現在の研究と応用の現状を明らかにする。
The evolving technology of nanoparticle synthesis, especially silver nanoparticle (AgNPs) has already been applied in various fields i.e., electronics, optics, catalysis, food, health and environment. With advancement in research, it is possible to develop nanoparticles of various size, shape, morphology, and surface to volume ratio utilizing biological systems. A number of different agents and methods can be employed to develop choice based AgNPs using algae, plants, fungi and bacteria. The use of plant extracts to produce AgNPs appears to be more convenient, as the method is simple, environmental friendly and inexpensive, also requiring a single-step. The microbial synthesis of AgNps showed intracellular and extracellular mechanisms to reduce metal ions into nanoparticles. Studies have shown that different size (1-100 nm) and shapes (spherical, triangular and hexagonal etc.) of nanoparticles can be produced from various biological routes and these diverse nanoparticles have various functions and usability i.e., agriculture, medical-science, textile, cosmetics and environment protection. The present review provides an overview of various biological systems used for AgNP synthesis, its underlying mechanisms, further highlighting the current research and applications of variable shape and sized AgNPs.