生產大量無機納米材料的方法多種多樣，涉及許多實驗變量。在眾多可能的匹配中，找到以環(huán)保方式合成的最佳配對一直是研究人員和行業(yè)面臨的長期挑戰(zhàn)。

由著名教授 Sang Yup Lee 領導的 KAIST 生物過程工程研究團隊對使用野生型和基因工程微生物合成的 146 種生物合成的單元素和多元素無機納米材料進行了總結，涵蓋元素周期表中的55 種元素。他們的研究突出了生物納米材料的多種應用，并提供了在可生產性、結晶度、尺寸和形狀方面改善納米材料生物合成的策略。

研究小組描述了使用微生物和噬菌體開發(fā)無機納米材料生物合成的 10 步流程圖。該研究于 12 月 3 日作為封面和英雄論文發(fā)表在Nature Reviews Chemistry上。

“我們通過分步流程圖提出了微生物納米材料生物合成的一般策略，并給出了我們對納米材料生物合成和應用未來的看法。該流程圖將作為那些希望使用微生物制備生物合成無機納米材料的一般指南細胞，”這項研究的合著者 Yoojin Choi 博士解釋說。

大多數無機納米材料是通過物理和化學方法生產的，生物合成越來越受到重視。然而，傳統(tǒng)的合成工藝在高能耗和非環(huán)保工藝方面存在缺陷。同時，可以利用微藻、酵母、真菌、細菌甚至病毒等微生物作為生物工廠，在溫和的條件下生產單元素和多元素無機納米材料。

研究團隊經過大量調研總結，開發(fā)出無機離子結合親和力、無機離子還原能力和納米材料生物合成效率更高的基因工程微生物，使許多無機納米材料的合成成為可能。

在這些策略中，該團隊介紹了他們對普貝圖的分析，以控制產品的尺寸和形態(tài)。研究小組表示，這種普貝圖分析可廣泛用于生物合成具有工業(yè)應用的新型納米材料。

Sang Yup Lee 教授補充說：“這項研究提供了關于使用微生物和噬菌體生物合成多種無機納米材料及其應用的廣泛信息和觀點。我們預計生物合成無機納米材料將在不同的科學和技術領域找到更多樣化和創(chuàng)新的應用。 ”

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