I MICRORGANISMI E LE NANO PARTICELLE

18 Feb I MICRORGANISMI E LE NANO PARTICELLE

Le nano-scienze studiano i materiali nelle componenti più piccole di cui sono composti, ossia a livello atomico e molecolare. Alcune delle applicazioni più moderne dei nano-materiali sono la protezione da graffiti di vetri, carrozzerie, pannelli pubblicitari; l’azione di contrasto allo sporco e all’umidità su superfici di vetro; l’azione idrorepellente; l’attività anti-vegetativa su imbarcazioni e cabine marine; l’attività anti-batterica e infine l’applicazione in processi di decontaminazione delle acque reflue da uranio. I nano-materiali sono classificati in due grandi categorie: organici, costituiti principalmente da carbonio, e inorganici, costituiti da metalli nobili come l’oro e l’argento. Un’altra classificazione distingue le nano-particelle in naturali, sintetiche e ingegnerizzate, sulla base della loro origine. Un metodo innovativo per sintetizzare le nanoparticelle metalliche consiste nell’utilizzare organismi viventi, batteri, funghi e piante, come vere e proprie bio-fabbriche. Questo metodo green di produzione biologica di nanoparticelle è un approccio promettente che consente la sintesi in mezzi acquosi, evitando l’uso di solventi chimici ad alto impatto ambientale. Era il 1989 quando alcuni ricercatori americani pubblicarono per la prima volta su Nature la sintesi di nanoparticelle di solfuro di cadmio (CdS) da parte di cellule di lievito. Due specie, Candida glabrata e Schizosaccharomyces pombe, dimostrarono di poter sintetizzare nanoparticelle del diametro di 2 nanometri in presenza di sali di cadmio. Le nanoparticelle risultavano già “rivestite” con molecole organiche chiamate peptidi e mostravano fluorescenza blu quando sottoposte a raggi ultravioletti. Gli scienziati scoprirono che la produzione delle nanoparticelle da parte delle cellule avviene tramite l’attivazione di un meccanismo di disintossicazione che le protegge dall’accumulo di metalli. In particolare, molecole quali l’enzima glutatione e i polipeptidi fitochelatine promuovono il legame tra lo zolfo contenuto nelle proteine ed il cadmio, controllando così la formazione ed il rivestimento delle nanoparticelle. Bibliografia

• Pantidos N, Horsfall LE. Biological Synthesis of Metallic Nanoparticles by Bacteria, Fungi and Plants. J Nanomed Nanotechnol 5:233. 2014. doi:10.4172/2157-7439.1000233.
• Kannan Badri Narayanan, Natarajan Sakthivel. Biological synthesis of metal nanoparticles by microbes. Adv Colloid Interface Sci. 156(1-2):1-13. 2010. doi: 10.1016/j.cis.2010.02.001.