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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/627| El uso de proteínas solubles de Neurospora crassa como agente bioreductor para la producción de nanoestructuras de oro y plata The use of Neurospora crassa soluble proteins as bioreducing agent for the production of gold and silver nanostructures | |
| Katrin Quester | |
| Ernestina Castro Longoria | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Silver,Proteínas solubles,Nanobiotecnología,Neurospora crassa,Nanoparticulas,Biosíntesis,Plata,Oro | |
| La nanotecnología rápidamente se ha convertido en un campo científico importante y la síntesis controlada de nanoestructuras de diferente forma, tamaño, dispersión y composición química, así como sus diferentes aplicaciones son áreas importantes de la investigación actual. En el campo de la nanobiotecnología, se investiga el uso de material biológico para fabricar nanoestructuras, lo cual podría mejorar la biocompatibilidad del nanomaterial. Sin embargo, se requiere el control sobre el tamaño y la morfología de las partículas, y esto sigue siendo un desafío. Este trabajo se enfoca en el uso de Neurospora crassa, un hongo filamentoso no patógeno, utilizado para la biosíntesis de nanopartículas (NPs) de oro y plata. El objetivo principal de este estudio fue encontrar un método sencillo y eco-amigable para la obtención de NPs de oro y plata con rangos específicos de tamaños, así como explorar su posible aplicación. Para ello se utilizaron varias estrategias, como el uso del micelio, el extracto de proteínas solubles y la purificación de una sola proteína de N. crassa. Mediante todas estas estrategias se obtuvieron NPs de oro y plata y por medio de la microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM) se confirmó el carácter cristalino y elemental de las NPs sintetizadas. Las NPs de oro y de plata fueron sintetizadas a temperatura ambiente usando el micelio del hongo, mientras que utilizando el extracto del hongo, las NPs de oro y plata fueron sintetizadas bajo diferentes condiciones ambientales, como temperatura y pH. Basado en los resultados obtenidos, la proteína citosólica calmodulina A (CMD) de N. crassa se purificó para probar su capacidad de biosíntesis para las NPs de oro y de plata bajo las mismas condiciones que mostraron resultados prometedores usando el extracto del hongo y se hicieron comparaciones entre las mismas. Las nanopartículas obtenidas con características especiales de tamaño y/o forma específicos, fueron probadas para explorar sus posibles aplicaciones. Las NPs de oro compuestas de una mezcla de diferentes formas y tamaños mostraron excelentes capacidades en la Espectroscopía Raman de superficie aumentada (SERS) utilizando el azul de metileno como molécula blanco. Las NPs de plata de 1 a 10 nm mostraron una estabilidad excepcional y una fuerte actividad antifúngica frente a Candida spp. con una concentración mínima inhibitoria (CIM) de 20 μg/mL, lo que representa una posible utilidad en el tratamiento de infecciones fúngicas. Este trabajo sienta las bases para explorar la aplicabilidad de las nanoestructuras sintetizadas mediante métodos eco-amigables, ya que se demuestra la estabilidad de las NPs obtenidas y la utilidad de las mismas. Nanotechnology has emerged to an important scientific field and the controlled synthesis of nanostructures of different shape, size, dispersion, and chemical composition as well as their different applications are important areas of research. In the field of nanobiotechnology, the use of biological material to fabricate nanostructures is investigated, which could improve the biocompatibility of the nanomaterial. However, the control over the size and morphology of the particles is required, but still remains a challenge. This work focuses on the use of Neurospora crassa, a non-pathogenous filamentous fungus, for the biosynthesis of gold and silver nanoparticles (NPs). The main objective of this study is to find a simple and eco-friendly method to obtain gold and silver NPs with specific size ranges, as well as to explore their possible application. For this purpose, various strategies were applied, such as the use of the mycelium, the extract of soluble proteins, and the purification of a single protein from N. crassa. By the use of all these strategies, gold and silver NPs were obtained and analyzed by highresolution transmission electron microscopy (HRTEM), and the elemental and crystalline nature of the synthesized NPs were confirmed. Gold and silver NPs were synthesized at room temperature using the mycelium of the fungus, while using the extract, gold and silver NPs were synthesized under different environmental conditions such as temperature and pH. Based on the obtained results, the cytosolic protein calmodulin A (CMD) was purified from N. crassa to test its capacity to biosynthesize gold and silver NPs under the same conditions that showed promising results using the fungal extract. The NPs synthesized by the different systems were compared to each other. The obtained nanoparticles showing special characteristics, such as specific size and/or shapes, were tested to explore their possible applications. Gold NPs composed of a mixture of different shapes and sizes showed excellent capacities in Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) using methylene blue as a target molecule. The silver NPs of 1-10 nm showed exceptional stability as well as a strong antifungal activity against Candida spp. with a minimal inhibitory concentration (MIC) of 20 μg/ml, which might represent a future applicability in the treatment of fungal infections. This work lays the foundation to explore the applicability of the nanostructures synthesized by using eco-friendly methods, since the stability of the obtained NPs as well as their applicability was demonstrated. | |
| CICESE | |
| 2014 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Quester, K.2014.El uso de proteínas solubles de Neurospora crassa como agente bioreductor para la producción de nanoestructuras de oro y plata.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. | |
| MICROBIOLOGÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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