Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рисунок 1. Pinnularia sp. (а) Оптическая фотография живой водоросли. (b) Изображение РЭМ панциря.

Рисунок 2. Изображения ПЭМ панциря водоросли: (a,b) контрольные клетки, выращенные в отсутствие титана; (c,d) панцири клеток, содержащие биогенный диоксид титана.

Рисунок 3. Рентгеноспектральный анализ поверхности панциря: видно, что титан ассоциирован с наноразмерными порами, образующими рисунок панциря водоросли.

Рисунок 4. При отжиге биогенного диоксида титана можно получить (в зависимости от температуры) как анатаз, так и рутил (данные РФА). В качестве контроля взяты панцири водорослей, выращенных в отсутствие источников титана, отожженные при температуре 800 0С в течение часа.

Водоросль-нанотехнолог

Ключевые слова:  биогенная матрица, наночастица, оксид титана

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

14 октября 2008

Использование биологических матриц для синтеза наноматериалов – любимое дело нанотехнологов. Бабочки, жуки, бактерии, вирусы, белки и нуклеиновые кислоты неустанно привлекают исследователей-фантазеров. Исследователи из Орегона (США) не отстают от своих коллег. На этот раз ученые заставили одноклеточную водоросль Pinnularia sp. из группы диатомовых водорослей синтезировать наночастицы диоксида титана.

Диатомовые водоросли строят вокруг себя панцирь из аморфного диоксида кремния. Панцирь состоит из двух половинок, одна из которых больше другой – так что водоросль напоминает чашку Петри. Но главная отличительная черта диатомей – удивительные микро- и наноразмерные рисунки на панцире, для каждого вида водорослей свои (рисунок 1).

Для начала ученые попытались вырастить водоросли в среде, содержащей в качестве строительного материала для панциря лишь соли титана. Но диатомеи расти и размножаться в таких условиях наотрез отказались (они не растут в отсутствие источников кремния). Тогда ученые не растерялись и добавили в биореактор Na2SiO3, а затем исследовали панцири, которые были построены водорослями в присутствии титана и кремния одновременно.

На внешнем виде панцирей присутствие титана, похоже, не сказалось никак (рисунок 2). Однако рентгеноспектральный анализ показал наличие титана, причем он обнаруживается главным образом в наноразмерных порах на поверхности (рисунок 3). Рентгенофазовый анализ не выявил кристаллических фаз в панцирях, а после отжигов были обнаружены фазы анатаза (720 0С) и рутила (950 0С) (рисунок 4). По уширению пиков был рассчитан средний размер нанокристаллов: в обоих случаях он составил 32 нм, что соответствует размерам пор. Таким образом, было показано, что диатомовые водоросли могут быть использованы в качестве биореакторов для получения сложных полупроводниковых наноструктур.

Работа «Metabolic Insertion of Nanostructured TiO2 into the Patterned Biosilica of the Diatom Pinnularia sp. by a Two-Stage Bioreactor Cultivation Process» опубликована в ACS Nano.


Источник: ACS Publications



Комментарии


Очень красивая идея!
Трусов Л. А., 14 октября 2008 13:51 
идея красивая, но статья подозрительная
Идея заставить работать (строить) какое-нибудь жЫвотное для своей пользы не так уж нова, в том числе из предложенных материалов...
Я вот (в возрасте юного натуралиста) сыпал в банку с "бездомными" личинками ручейников стеклянные микрошарики и другую мелочь - они строили красивые бисерные изделия (типа такого)
Можно перечислить сотню вариантов микро- (нано-) строителей и материалов, были бы свободные студенты и микроскоп.

Владимир Владимирович, 15 октября 2008 01:55 
Красота! (в смысле про ручейников)
А статья, и правда, немного подозрительная, может диоксид титана просто закупоривает поры (?)
И фотографий наночек нет! То есть, если наночки получаются, то в общем-то не очень важно, почему: то ли водоросль их сама вкорячивает в рисунок своего панциря, то ли она строит панцирь как обычно, а на красивостях и шероховатостях застревает оксид титана... но фото наночек могли бы и сделать. Видимо, не смогли.

А вообще-то, авторы хотели наделать малюсеньких титановых узорных чашек Петри.
идея действительно шикарная)

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Нанобумеранги
Нанобумеранги

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019. Тезисы доклада Быкова В.А.

Пять медалей завоевали российские школьники на Международной физической олимпиаде
Стали известны итоги 50-й Международной физической олимпиады для школьников, которая проходила в Тель-Авиве (Израиль). Российская сборная завоевала в состязаниях 4 золотые и одну серебряную медаль.

Поступление в совместный российско-китайский Университет МГУ-ППИ в Шэньчжэне
В июле 2019 года в МГУ имени М.В. Ломоносова проходит набор учащихся на программы МГУ, реализуемые в Университете МГУ-ППИ в Шэньчжэне. Поступление в совместный университет – это возможность учиться в самом быстроразвивающемся городе мира на русском языке у ведущих преподавателей МГУ по самым современным программам, получить образование мирового уровня и дипломы сразу двух университетов, овладев китайским языком. Для поступления в совместный университет не требуется владения китайским языком. Прием документов и экзамены проходят на территории МГУ. Абитуриенты имеют право поступать одновременно в МГУ имени М.В. Ломоносова и МГУ-ППИ в Шэньчжэне.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.