Группа ученых из Великобритании предложила оригинальный способ синтеза ферромагнитных наночастиц феррита кобальта при помощи бактерий. Наноразмерные магнитные частицы имеют широкий спектр применения – от противоопухолевой терапии и доставки лекарств до магнитных носителей информации. Однако для большинства задач необходимо иметь частицы с одинаковыми размерами, составом и магнитными свойствами. И бактерии прекрасно справляются с этой задачей.
Как, вероятно, помнят читатели Нанометра, первые попытки использования бактерий для синтеза магнитных наночастиц связаны с магниточувствительными бактериями. Однако использование таких бактерий не позволяет добиться высокого выхода продукта, потому что в этом случае наночастицы синтезируются внутри клетки, а внутриклеточное содержание того или иного компонента подвержено строгой регуляции.
Теперь же ученые обратили свое внимание на другой организм – железо(III)восстанавливающую бактерию Geobacter sulfurreducens. Этот микроорганизм способен производить огромные количества наноразмерного магнетита вне клетки, восстанавливая железо(III) из окружающей среды при обычных температуре и давлении.
Исследователи усложнили задачу для бактерии: помимо аморфного оксигидроксида железа(III) в среду добавляли различные количества Co(II). И чудо произошло! Оказалось, что при определенных условиях бактерии синтезируют настоящий феррит кобальта, который по магнитным свойствам, кристаллической структуре, содержанию и валентным состояниям кобальта и железа не отличается от синтетического феррита кобальта.
Размер произведенных бактериями наночастиц равен 15 нм для биогенного магнетита и 8 нм – для биогенного феррита кобальта. Выход продукта составляет 1.6 грамм наночастиц на 100 мл среды в день, что весьма радует авторов работы – ведь теперь можно запросто производить биогенные наночастицы нужного состава и свойств в коммерческих масштабах.
Работа «Harnessing the Extracellular Bacterial Production of Nanoscale Cobalt Ferrite with Exploitable Magnetic Properties» опубликована в ACS Nano.
Высокая вязкость не позволяет внести жидкость малыми каплями. Внесение большой капли сразу вызывает перелёт рН. Если, конечно, Вы капаете в колбочку, а не в бочку с раствором.