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La síntesis verde y rentable de nanopartículas metálicas por algas: métodos seguros para la medicina translacional

Autores: Uzair, Bushra; Liaqat, Ayesha; Iqbal, Haroon; Menaa, Bouzid; Razzaq, Anam; Thiripuranathar, Gobika; Fatima Rana, Nosheen; Menaa, Farid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

La síntesis verde y rentable de nanopartículas metálicas por algas: métodos seguros para la medicina translacional


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Nanopartículas de metal
Medicina
Resonancia de plasmón superficial
Métodos de síntesis
Síntesis mediada por algas
Aplicaciones biomédicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 47

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las nanopartículas metálicas (NPs) han recibido mucha atención por sus posibles aplicaciones en medicina (principalmente en oncología, radiología e infectología), debido a sus intrigantes propiedades químicas, electrónicas, catalíticas y ópticas como el efecto de resonancia de plasmón superficial (SPR). También ofrecen facilidad en la síntesis controlada y modificación superficial (por ejemplo, propiedades personalizadas conferidas por agentes de recubrimiento/protección que incluyen moléculas y polímeros que contienen N-, P-, COOH-, SH, como tiol, disulfuro, amonio, amina y carboxilato multidentado), lo que permite (i) ajustar su tamaño y forma (por ejemplo, en forma de estrella y/o ramificada), (ii) mejorar su estabilidad, monodispersión, miscibilidad química y actividad, (iii) evitar su agregación y oxidación con el tiempo, (iv) aumentar su rendimiento y pureza. El enfoque de abajo hacia arriba, donde los iones metálicos se reducen en las NPs que crecen en presencia de ligandos de recubrimiento, se ha utilizado ampliamente en comparación con el enfoque de arriba hacia abajo. Además de los métodos de síntesis física y química, el método biológico está ganando mucha consideración. De hecho, se han informado varios inconvenientes para la síntesis de NPs a través de métodos físicos (por ejemplo, irradiación, ultrasonido) y químicos (por ejemplo, electroquímica, reducción por productos químicos como citrato de trisodio o ácido ascórbico) (por ejemplo, costo y/o toxicidad debido al uso de solventes peligrosos, baja tasa de producción, uso de una gran cantidad de energía). Sin embargo, la síntesis de NPs ecológica (orgánica o inorgánica) muestra una solución sostenible, segura y económica. Por lo tanto, se ha observado una tendencia relativamente nueva para la síntesis rápida y valiosa de NPs a partir de algas (vivas o muertas) (es decir, microalgas, macroalgas y cianobacterias), especialmente debido a su presencia masiva en la corteza terrestre y sus propiedades únicas (por ejemplo, capacidad para acumular y reducir iones metálicos, rápida propagación). Este artículo discute los métodos de síntesis mediados por algas (ya sea de forma intracelular o extracelular) de NPs inorgánicas con especial énfasis en los metales más nobles, es decir, plata (Ag) y oro (Au). Se destacan los factores clave (por ejemplo, pH, temperatura, tiempo de reacción) que afectan su proceso de biosíntesis, estabilidad, tamaño y forma. Finalmente, se presentan los mecanismos moleculares subyacentes, la nanotoxicidad y ejemplos de importantes aplicaciones biomédicas de estas NPs derivadas de algas.

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