Методи синтезу наночасток срібла та церію

Abstract

Дослідження наночастинок в даний час – область інтенсивного наукового інтересу через широкий спектр можливостей застосування в медико-біологічних галузях. Тому національні ініціативи в галузі нанотехнологій та дослідження наночастинок отримують широку державну підтримку в багатьох країнах світу. Методи синтезу наночастинок досить прості і можуть здійснюватись без спеціального лабораторного обладнання. Сам факт простоти процесу синтезу з технічного боку робить синтез і використання наночастинок у медицині, біотехнології та інших галузях діяльності людини вкрай привабливим. Наночастки срібла володіють ярко-вираженою антибактеріальною дією проти широкого спектра бактеріальних збудників інфекцій. Для наночасток церію описані антиоксидантні властивості, що забезпечують перспективу їх застосування в терапії пухлинних та вірусних захворювань. Саме тому метою роботи є аналіз та порівняння можливих методів синтезу наночасток срібла та церію та виокремлення найперспективнішого методу. Проведений аналіз відомих методів синтезу наночасток срібла та церію, а також порівняння їх переваг та недоліків, дозволило зробити висновок, що саме біологічний синтез наночасток є найперспективнішим, зокрема з використанням рослинних екстрактів. Важливою особливістю біологічного методу синтезу наночасток є відсутність токсичних відновників та складної багатоступінчатості процесу в порівнянні з хімічним методом синтезу. Також, біологічний метод синтезу дозволяє отримувати наночастки визначеного розміру та форми в широкому діапазоні значень, тоді як фізичний метод є дуже обмеженим. Регулювання розміру та форми наночасток, отриманих біологічним синтезом забезпечується простою зміною умов синтезу, а саме значення рН, кислотності, концентрації відповідної солі металу і т.д. Зелений синтез є безпечним екологічним та економічно-вигідним методом синтезу наночасток срібла та церію.

The study of nanoparticles is currently an area of intense scientific interest due to a wide range of application possibilities in medical and biological fields. Therefore, national initiatives in the field of nanotechnology and nanoparticle research receive broad government support in many countries of the world. Nanoparticle synthesis methods are simple and can be carried out without special laboratory equipment. The very fact of the simplicity of the synthesis process from the technical side makes the synthesis and use of nanoparticles in medicine, biotechnology and other fields of human activity extremely attractive. Silver nanoparticles have a pronounced antibacterial effect against a wide range of bacterial pathogens. The antioxidant properties of cerium nanoparticles are described, which provide the prospect of their use in the therapy of tumor and viral diseases. That is why the purpose of the work is to analyze and compare possible methods of synthesis of silver and cerium nanoparticles and to single out the most promising method. The analysis of the known methods of synthesis of silver and cerium nanoparticles, as well as a comparison of their advantages and disadvantages, allowed us to conclude that the biological synthesis of nanoparticles is the most promising, in particular with the use of plant extracts. An important feature of the biological method of synthesis of nanoparticles is the absence of toxic reducing agents and the complex multi-stage process in comparison with the chemical method of synthesis. Moreover, the biological method of synthesis allows obtaining nanoparticles of a certain size and shape in a wide range of values, while the physical method is very limited. Regulation of the size and shape of nanoparticles obtained by biological synthesis is provided by a simple change of the synthesis conditions, namely the pH value, acidity, concentration of the corresponding metal salt, etc. Green synthesis is a safe ecological and cost-effective method of synthesis of silver and cerium nanoparticles.