Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

«ЗЕЛЕНЫЙ» СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КУЛЬТУР КЛЕТОК ARABIDOPSIS THALIANA И DUNALIELLA SALINA

Полный текст:

Аннотация

Показана способность суспензионной культуры клеток Arabidopsis thaliana и микроводоросли Dunaliella salina восстанавливать ионы золота с образованием наночастиц. Средний диаметр наночастиц золота, полученных при использовании для синтеза D. salina, оказался меньше, чем при использовании клеток A. thaliana, — 8 и 25 нм соответственно. Свежеприготовленные культуральные среды, используемые для выращивания клеток как дуналиеллы, так и арабидопсиса, не восстанавливали соли золота с образованием наночастиц. При этом культуральные среды после выращивания клеток и освобожденные от них центрифугированием и/или фильтрацией оказались способными к восстановлению золота.

Об авторах

Д. С. Чумаков
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Россия

410049, Саратов, пр. Энтузиастов, 13



А. О. Соколов
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Россия

410049, Саратов, пр. Энтузиастов, 13



В. А. Богатырев
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Россия

410049, Саратов, пр. Энтузиастов, 13



О. И. Соколов
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Россия

410049, Саратов, пр. Энтузиастов, 13



Н. Ю. Селиванов
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Россия

410049, Саратов, пр. Энтузиастов, 13



Л. А. Дыкман
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Россия

410049, Саратов, пр. Энтузиастов, 13



Список литературы

1. Elahi N., Kamali M., Baghersad M.H. Recent biomedical applications of gold nanoparticles: A review // Talanta. 2018. V. 184. P. 537–556.

2. Dykman L.A., Khlebtsov N.G. Gold nanoparticles in biomedical applications. Boca Raton: CRC Press, 2017. 332 p.

3. Jimenez-Ruiz A., Perez-Tejeda P., Grueso E., Castillo P.M., Prado-Gotor R. Nonfunctionalized gold nanoparticles: synthetic routes and synthesis condition dependence // Chem Eur J. 2015. V. 21. № 27. P. 9596–9609.

4. Govindaraju S., Yun K. Synthesis of gold nanomaterials and their cancer-related biomedical applications: an update // 3 Biotech. 2018. V. 8. № 2. Art. № 113 (13 p.).

5. Adil S.F., Assal M.E., Khan M., Al-Warthan A., Siddiquia M.R.H., Liz-Marzán L.M. Biogenic synthesis of metallic nanoparticles and prospects toward green chemistry // Dalton Trans. 2015. V. 44. № 21. P. 9709–9717.

6. Palomo J.M., Filice M. Biosynthesis of metal nanoparticles: novel efcient heterogeneous nanocatalysts // Nanomaterials. 2016. V. 6. № 5. Art. № 84 (16 p.).

7. Nadeem M., Abbasi B.H., Younas M., Ahmad W., Khan T. A review of the green syntheses and anti-microbial applications of gold nanoparticles // Green Chem Lett Rev. 2017. V. 10. № 4. P. 216–227.

8. Shankar P.D., Shobana S., Karuppusamy I., Pugazhendhi A., Ramkumar V.S., Arvindnarayan S., Kumar G. A review on the biosynthesis of metallic nanoparticles (gold and silver) using bio-components of microalgae: Formation mechanism and applications // Enzyme Microb Technol. 2016. V. 95. P. 28–44.

9. Rajeshkumar S., Malarkodi C., Gnanajobitha G., Paulkumar K., Vanaja M., Kannan C., Annadurai G. Seaweed-mediated synthesis of gold nanoparticles using Turbinaria conoides and its characterization // J Nanostruct Chem. 2013. V. 3. Art. № 44 (7 p.).

10. Isaac G., Renitta R.E. Brown algae mediated synthesis, characterization of gold nanoparticles using Padina pavonica and their antibacterial activity against human pathogens // Int J Pharm Tech Res. 2015. V. 8. № 9. P. 31–40.

11. Sharma B., Purkayastha D.D., Hazra S., Gogoi L., Bhattaacharjee C.R., Ghosh N.N., Rout J. Biosynthesis of gold nanoparticles using a freshwater green alga, Prasiola crispa // Mat Lett. 2014. V. 116. P. 94–97.

12. Parial D., Pal R. Green synthesis of gold nanoparticles using cyanobacteria and their characterization // Indian J Appl Res. 2014. V. 4. № 1. P. 69–72.

13. Tejaswi T., Anand C.R., Lakshmana R.D.C. Green synthesis of nanoparticles: current prospectus // Nanotechnol Rev. 2015. V. 4. № 4. P. 303–323.

14. Масюк Н.П. Морфология, систематика, экология, географическое распространение рода Dunaliella Teod. и перспективы его практического использования. Киев: Наукова думка, 1973. 245 с.

15. Богатырев В.А., Голубев А.А., Селиванов Н.Ю., Прилепский А.Ю., Букина О.Г., Пылаев Т.Е., Бибикова О.А., Дыкман Л.А., Хлебцов Н.Г. Лабораторная тест-система оценки токсичности наноматериалов для микроводоросли Dunaliella salina // Российские нанотехнологии. 2015. Т. 10. № 1–2. С. 92–99.

16. Golubev A.A., Prilepskii A.Y., Dykman L.A., Khlebtsov N.G., Bogatyrev V.A. Colorimetric evaluation of the viability of the microalga Dunaliella salina as a test tool for nanomaterial toxicity // Tox Sci. 2016. V. 151. № 1. P. 115–125.

17. Sheu M.J., Huang G.J., Wu C.H., Chen J.S., Chang H.Y., Chang S.J., Chung J.G. Ethanol extract of Dunaliella salina induces cell cycle arrest and apoptosis in A549 human non-small cell lung cancer cells // In Vivo. 2008. V. 22. № 3. P. 369–378.

18. Raja R., Hemaiswarya S., Balasubramanyam D., Rengasamy R. Protective effect of Dunaliella salina (Volvocales, Chlorophyta) against experimentally induced fbrosarcoma on wistar rats // Microbiol Res. 2007. V. 162. № 2. P. 177–184.

19. Mohseniazar M., Barin M., Zarredar H., Alizadeh S., Shanehbandi D. Potential of microalgae and lactobacilli in biosynthesis of silver nanoparticles // BioImpacts. 2011. V. 1. № 3. P. 149–152.

20. Singh A.K., Tiwari R., Kumar V., Singh P., Riyazat Khadim S.K., Tiwari A., Srivastava V., Hasan S.H., Asthana R.K. Photo-induced biosynthesis of silver nanoparticles from aqueous extract of Dunaliella salina and their anticancer potential // J Photochem Photobiol B. 2017. V. 166. P. 202–211.

21. Iravani S. Green synthesis of metal nanoparticles using plants // Green Chem. 2011. V. 13. № 10. P. 2638–2650.

22. Siddiqi K.S., Husen A. Recent advances in plant-mediated engineered gold nanoparticles and their application in biological system // J Trace Elem Med Biol. 2017. V. 40. P. 10–23.

23. Shukla D., Krishnamurthy S., Sahi S.V. Microarray analysis of Arabidopsis under gold exposure to identify putative genes involved in the synthesis of gold nanoparticles (AuNPs) // Genom Data. 2015. V. 3. P. 100–102.

24. Taylor A.F., Rylott E.L., Anderson C.W.N., Bruce N.C. Investigating the toxicity, uptake, nanoparticle formation and genetic response of plants to gold // PLoS One. 2014. V. 9. № 4. Art. № e93793 (10 p.).

25. Tiwari M., Krishnamurthy S., Shukla D., Kiiskila J., Jain A., Datta R., Sharma N., Sahi S.V. Comparative transcriptome and proteome analysis to reveal the biosynthesis of gold nanoparticles in Arabidopsis // Sci Rep. 2016. V. 6. Art. № 21733 (13 p.).

26. Rains D.W. Plant tissue and protoplast culture: applications to stress physiology and biochemistry. In: Jones H.G., Flowers T.J., Jones M.B. (Eds.) Plants under Stress. Cambridge: Cambridge University Press, 2008. P. 181–196.

27. Селиванов Н.Ю., Селиванова О.Г., Соколов О.И., Соколова М.К., Соколов А.О., Богатырев В.А., Дыкман Л.А. Влияние наночастиц золота и серебра на рост суспензионной культуры клеток Arabidopsis thaliana // Российские нанотехнологии. 2017. Т. 12. № 1–2. С. 90–96.

28. Iyer R.I., Panda T. Biosynthesis of gold and silver nanoparticles using extracts of callus cultures of pumpkin (Cucurbita maxima) // J Nanosci Nanotechnol. 2018. V. 18. № 8. P. 5341–5353.

29. Бутенко Р.Г. Культура клеток растений и биотехнология. М.: Наука, 1991. 279 с.

30. Barkla B.J., Vera-Estrella R., Pantoja O. Growing Arabidopsis in vitro: cell suspensions, in vitro culture, and regeneration // Methods Mol Biol. 2014. V. 1062. P. 53–62.

31. Shaish A., Avron M., Ben-Amotz A. Effect of inhibitors on the formation of stereoisomers in the biosynthesis of β-carotene in Dunaliella bardawil // Plant Cell Physiol. 1990. V. 31. № 5. P. 689–696.

32. Shenk R.U., Hildebrandt A.C. Medium and techniques for induction and growth of monocotyledonous and dicotyledonous plant cell cultures // Can J Bot. 1972. V. 50. № 1. P. 199–204.

33. Степанченко Н.С., Фоменков А.А., Мошков И.Е., Ракитин В.Ю., Новикова Г.В., Носов А.В. Взаимодействие фитогормонов в контроле пролиферации культивируемых in vitro клеток этилен-нечувствительных мутантов Arabidopsis thaliana // Доклады академии наук. 2012. Т. 442. № 5. С. 714–717.

34. Хлебцов Б.Н., Хлебцов Н.Г. Об измерении размера золотых наночастиц методом динамического светорассеяния // Коллоидный журнал. 2011. Т. 73. № 1. С. 105–114.

35. Khan M., Shaik M.R., Adil S.F., Khan S.T., Al-Warthan A., Siddiqui M.R.H., Tahir M.N., Tremel W. Plant extracts as green reductants for the synthesis of silver nanoparticles: lessons from chemical synthesis // Dalton Trans. 2018. V. 47. № 35. P. 11988–12010.

36. Mishra A., Jha B. Isolation and characterization of extracellular polymeric substances from micro-algae Dunaliella salina under salt stress // Bioresour Technol. 2009. V. 100. № 13. P. 3382–3386.

37. Ouano J.J.S., Que M.C.O., Basilia B.A., Alguno A.C. Controlling the absorption spectra of gold nanoparticles synthesized via green synthesis using brown seaweed (Sargassum crassifolium) extract // Key Eng Mater. 2018. V. 772. P. 78–82.

38. Patil M.P., Kim G.-D. Marine microorganisms for synthesis of metallic nanoparticles and their biomedical applications // Colloids Surf B. 2018. V. 172. P. 487–495.

39. Khan A.U., Khan M., Malik N., Cho M.H., Khan M.M. Recent progress of algae and blue–green algae-assisted synthesis of gold nanoparticles for various applications // Bioprocess Biosyst Eng. 2018. DOI: 10.1007/s00449-018-2012-2


Просмотров: 81


ISSN 1992-7223 (Print)