Biosíntesis de Nanopartículas de Metales Nobles por Microalgas

CECILIA SPEDALIERI; MERCEDES PERULLINI; THIBAUD CORADIN; ROBERTA BRAYNER; MATÍAS JOBBÁGY; SARA A. BILMES

Córdoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Físico Química y Química Inorgánica; 2011

Asociación Argentina de Investigación Físicoquímica

La utilización de biomoléculas y microorganismos en la síntesis de nanoentidades (NEs) ha cobrado gran relevancia en los últimos años. En esta variante de la denominada “química verde” se evita el uso de reactivos tóxicos y condiciones drásticas de reacción, sin que ello impida la obtención de NEs monodispersas y cristalinas. Más aún, la biosíntesis realizada con esta metodología permite la obtención de soles en medio acuoso, con características biocompatibles, para un amplio rango de aplicaciones, desde la electrónica y su uso en catálisis hasta la cosmética y la medicina. La encapsulación de microorganismos provee una variante para la generación de materiales híbridos bioactivos, dado que pueden aprovecharse tanto las características mecánicas y ópticas de las matrices de encapsulación como la capacidad de los microorganismos para secretar sustancias o modificar su entorno y conferirle nuevas propiedades a la matriz. En este trabajo, se presenta la biosíntesis y caracterización de nanopartículas (NPs) de platino y paladio por dos microalgas fotosintéticas: Kirchneriella lunaris y Chlamydomonas reinhardtii. Se evaluaron las condiciones más propicias para mantener la viabilidad de las células y se comparó el comportamiento de las algas libres en solución y encapsuladas por vía directa en matrices de sílica. Para la obtención de NPs se pusieron en contacto algas en fase de crecimiento estacionaria (tanto en solución como encapsuladas) con diferentes concentraciones de sales de los respectivos cationes. Al cabo de una semana se observó un cambio notable en la coloración debido a la formación de NPs metálicas en los casos en que la concentración de la sal es mayor a 1 mM. K. lunaris produjo NPs de platino, mientras que C. reinhardtii reaccionó favorablemente con el paladio (Fig 1). La toxicidad de los cationes fue en general baja, manteniéndose la actividad fotosintética de las células por al menos dos semanas. Este comportamiento es similar al descripto para K. lunaris en presencia de sales de oro que biosintetizan NPs de este metal, manteniendo su actividad fotosintética por hasta un mes. En el caso de las algas en solución, las NPs fueron excretadas de las células, pudiéndose obtener un sol libre de algas y estable durante varios meses.  Las NPs se caracterizaron por HRTEM y por transmitancia UV-Vis. Se comparó su actividad catalítica para la reducción de Fe(CN)6 con NPs sintetizadas por reducción con NaBH4 en presencia de glucosa.  La principal conclusión de este trabajo es que se pueden obtener NPs metálicas mediante una metodología ambientalmente amigable, utilizando la “maquinaria” interna de microalgas verdes libres o encapsuladas. Como característica relevante, estas NPs presentan actividad catalítica comparable a las sintetizadas por otra vía.