Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli
Отримано напiвпровiдниковi наночастинки CdS з використанням бактерiї Escherichia coli. Показано, що максимум їх люмiнесценцiї знаходиться на довжинi хвилi 443 нм, що є типовим для наночастинок сульфiду кадмiю, синтезованих з використанням мiкроорганiзмiв. За допомогою спектрального аналiзу вперше до...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87963 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli / М.М. Борова, А.П. Науменко, А.I. Ємець, Я.Б. Блюм // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 7. — С. 145-151. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859636606198087680 |
|---|---|
| author | Борова, М.М. Науменко, А.П. Ємець, А.І. Блюм, Я.Б. |
| author_facet | Борова, М.М. Науменко, А.П. Ємець, А.І. Блюм, Я.Б. |
| citation_txt | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli / М.М. Борова, А.П. Науменко, А.I. Ємець, Я.Б. Блюм // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 7. — С. 145-151. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Отримано напiвпровiдниковi наночастинки CdS з використанням бактерiї Escherichia coli. Показано, що максимум їх люмiнесценцiї знаходиться на довжинi хвилi 443 нм, що є типовим для наночастинок сульфiду кадмiю, синтезованих з використанням мiкроорганiзмiв. За допомогою спектрального аналiзу вперше дослiджено стабiльнiсть утворених квантових точок. Встановлено, що наночастинки дещо ущiльнюються, однак зберiгають здатнiсть до люмiнесценцiї впродовж 10 дiб, 1 й 3 мiс. пiсля отримання зразка. З використанням методу просвiчувальної електронної мiкроскопiї продемонстровано, що квантовi точки мають форму, близьку до сферичної, не мають поверхневих дефектiв та мають дiаметр вiд 4 до 8 нм.
Получено полупроводниковые наночастицы CdS с использованием бактерии Escherichia coli. Показано, что максимум их люминесценции находится на длине волны 443 нм, что типично для наночастиц сульфида кадмия, синтезированных с использованием микроорганизмов. С помощью спектрального анализа впервые исследована стабильность полученных квантовых точек. Установлено, что наночастицы уплотняются, однако сохраняют способность к люминесценции в течение 10 сут, 1 и 3 мес. после получения образца. При помощи метода просвечивающей электронной микроскопии продемонстрировано, что квантовые точки имеют форму, приближенную к сферической, не имеют поверхностных дефектов и имеют диаметр от 4 до 8 нм.
Semiconductor CdS nanoparticles are produced by the bacterium Escherichia coli. It is shown that their maximum luminescence peak is at 443 nm, which is typical of cadmium sulfide nanoparticles synthesized using microorganisms. The stability of the obtained quantum dots is investigated for the first time by spectral analysis. It is established that nanoparticles are aggregated. However, they retain the ability to luminescence for 10 days, 1 and 3 months after a sample preparation. By the method of transmission electron microscopy, it is demonstrated that quantum dots are approximately of a spherical shape, do not have surface defects, and have a diameter from 4 to 8 nm.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:16:16Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
7 • 2014
БIОХIМIЯ
УДК 546.3:544.77:577-04
М. М. Борова, А. П. Науменко, А. I. Ємець,
академiк НАН України Я. Б. Блюм
Стабiльнiсть квантових точок CdS, синтезованих
за допомогою бактерiї Escherichia coli
Отримано напiвпровiдниковi наночастинки CdS з використанням бактерiї Escherichia
coli. Показано, що максимум їх люмiнесценцiї знаходиться на довжинi хвилi 443 нм, що
є типовим для наночастинок сульфiду кадмiю, синтезованих з використанням мiкроор-
ганiзмiв. За допомогою спектрального аналiзу вперше дослiджено стабiльнiсть утворе-
них квантових точок. Встановлено, що наночастинки дещо ущiльнюються, однак зберi-
гають здатнiсть до люмiнесценцiї впродовж 10 дiб, 1 й 3 мiс. пiсля отримання зразка.
З використанням методу просвiчувальної електронної мiкроскопiї продемонстровано,
що квантовi точки мають форму, близьку до сферичної, не мають поверхневих дефек-
тiв та мають дiаметр вiд 4 до 8 нм.
Розвиток екологiчних технологiй синтезу наноматерiалiв сьогоднi є надзвичайно важливим
для розширення можливостей їх застосування в бiологiї та медицинi. Незважаючи на те, що
зараз iснує досить велика кiлькiсть фiзичних та хiмiчних методiв отримання наночастинок
рiзного складу, необхiднiсть використання шкiдливих хiмiчних реактивiв пiд час синтезу
iстотно обмежує їхнє подальше застосування, зокрема в клiнiчних дослiдженнях. Крiм того,
фiзико-хiмiчнi методи синтезу наноматерiалiв продукують багато токсичних вiдходiв та
є складними у виконаннi. Тому “бiогенний” пiдхiд до отримання наночастинок вважають
бiльш ефективним [1].
На сьогоднi мiкроорганiзми є достатньо широко вживаними бiологiчними системами,
якi дають змогу отримувати наночастинки рiзного хiмiчного складу. Перевагою мiкроорга-
нiзмiв стосовно iнших бiологiчних об’єктiв є їхня здатнiсть iснувати в навколишньому сере-
довищi за стресових умов, зокрема за наявнiстю високих концентрацiй металiв, а також при
рiзких змiнах температури, pH й тиску. Вiдповiдно наночастинки, якi утворюються за допо-
могою бактерiй, характеризуються вищою каталiтичною реактивнiстю, бiльшою питомою
поверхнею та тiсною взаємодiєю мiж ферментом та металом [1, 2]. З використанням бак-
терiй були успiшно отриманi наночастинки металiв [3], магнiтнi наночастинки оксидiв [4],
а також кадмiєвмiснi наночастинки [5]. Слiд вiдзначити, що квантовi точки CdS можна
отримати, використовуючи деякi iншi бiосистеми, а саме, дрiжджi [6] й гриби [7, 8]. Серед
© М. М. Борова, А.П. Науменко, А. I. Ємець, Я.Б. Блюм, 2014
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 145
грибiв ефективними для бiосинтезу сульфiду кадмiю є як аскомiцети [7], так i базидiаль-
нi гриби [8]. Бiльш того, особливу увагу придiляють процесу бiосинтезу сульфiду кадмiю
iз застосуванням бактерiї Escherichia coli, оскiльки цей мiкроорганiзм є вiдносно простим,
зручним у культивуваннi та дозволяє отримати оптимальну густину клiтин через короткий
промiжок часу [9, 10].
Необхiдно вiдзначити, що нанокристали сульфiду кадмiю найбiльш активно дослiд-
жуються через перспективнiсть їхнього використання в оптоелектронiцi та бiологiї (як бiо-
сенсори) [9]. Тому метою нашого дослiдження було з’ясування стабiльностi в часi квантових
точок сульфiду кадмiю, отриманих за допомогою бактерiальної культури E. coli, базуючись
на вивченнi їх спектрiв поглинання та люмiнесценцiї.
Для синтезу квантових точок сульфiду кадмiю грамнегативну бактерiю E. coli (штам
МН1) культивували з солями CdSO4 й Na2S в середовищi LB такого складу: 5 г/л хло-
риду натрiю; 10 г/л пептону; 5 г/л дрiжджового екстракту. Пiсля стерилiзацiї поживного
середовища (1 атм (101 325 Па), 25 хв) у конiчнi колби об’ємом 250 мл вносили культуру
E. coli, попередньо вирощену на чашках Петрi з агаризованим середовищем LB. У подаль-
шому бактерiю культивували при температурi 37 ◦С впродовж 24 год при постiйному пе-
ремiшуваннi. Для бiологiчного синтезу квантових точок CdS отримували супернатант ба-
ктерiальної культури. Для цього нарощену культуру центрифугували в пробiрках об’ємом
1,5 мл (“Eppendorf”, США), впродовж 10 хв при 5000 об/хв, мiкроцентрифуга (“MiniSpin
Eppendorf”, США). Об’єм вiдiбраної для центрифугування культури становив 8–10 мл.
Для бiологiчного синтезу квантових точок CdS надосадову рiдину вiдбирали в окре-
му чисту конiчну колбу об’ємом 50 мл. До цiєї рiдини вливали 0,25 моль/л розчин СdSO4
(“Sigma-Aldrich”, США, ступiнь чистоти > 99,99) та культивували впродовж 1 год при 28 ◦С
при постiйному перемiшуваннi. Потiм до середовища повiльно вливали свiжоприготовлений
0,25 моль/л розчин Na2S (“Sigma-Aldrich”, США, ступiнь чистоти >98%). Пiсля iнкубування
впродовж 30 хв при 28 ◦С вiдбирали 2 мл культуральної рiдини та центрифугували в двох
окремих пробiрках об’ємом 1,5 мл (“Eppendorf”, США) впродовж 15 хв при 4000 об/хв.
Обережно збирали надосадову рiдину. Краплину осаду, що залишився, плавно розчиня-
ли в зазначенiй рiдинi, загальний об’єм якої становив 10 мл, та перемiшували до набуття
однорiдностi розчину, який використовували для подальших дослiджень.
Спектри поглинання отриманих зразкiв вимiрювали на спектрофотометрi Specord
UV-VIS Analytik Jena AG (Нiмеччина). Спектри поглинання розчинiв записували в стан-
дартних кварцових кюветах завтовшки 1 см (дiапазон пропускання 170–1000 нм). Похибка
запису хвильових чисел становила за паспортом 20 см−1, але реально, враховуючи похиб-
ку при цифровiй обробцi та випадковi фактори, вона дорiвнювала до 80 см−1. Значення
оптичної густини визначали з точнiстю до 1% довжини оптичної шкали в дiапазонi вiд 0
до 1,4. Спектрограма, що записана самописцем Specord UV-VIS, була просканована комп’ю-
терним сканером i переведена в рисунок у виглядi jpeg-файлу. Останнiй обробляли з вико-
ристанням програмного пакета GetData, в результатi чого спектр отримували у числовому
виглядi dat-файлу. Числовi данi обчислювали з використанням прикладного програмного
пакета Origin Pro 8.0.
Спектри люмiнесценцiї вимiрювали на серiйному спектрофлуориметрi Cary Eclipse Va-
rian Inc., Agilent Tech. (США) при кiмнатнiй температурi. Максимальна роздiльна здатнiсть
цього приладу 1,5 нм, що визначається апаратною функцiєю та найменшою шириною щi-
лини. Обрана спектральна ширина щiлини для вимiрiв становила 5 нм. Похибка запису
довжини хвилi — 0,05 нм, а похибка розрахунку iнтенсивностi не перевищувала 1%. Для
146 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №7
Рис. 1. Спектри поглинання квантових точок CdS: 1 — одразу пiсля синтезу; 2 — через 10 дiб пiсля синтезу
врахування спектральної чутливостi фотоелектронного помножувача, що використовуєть-
ся у флуориметрi, в програмному забезпеченнi приладу передбачена можливiсть корекцiї
спектрiв за рахунок кривої чутливостi. Для спектральних вимiрювань використовували
стандартнi кварцевi кювети розмiром 1 × 1 × 3 см3.
Квантовi точи СdS характеризували за допомогою просвiчувальної електронної мiкро-
скопiї на електронному мiкроскопi JEM-2100F (JEOL, Японiя). Прискорювальна напруга
приладу становила 200 кВ. Попередньо проводили ультразвукове перемiшування зразкiв,
пiсля чого краплини розчинiв зразкiв наносили на мiдну сiтку з вуглецевим покриттям.
Осаджений при випаровуваннi матерiал використовували для подальших дослiджень. Еле-
ктронограми зразкiв, осаджених на мiдьвуглецевiй сiтцi, отримували при енергiї електрон-
ного пучка 320 · 10
−16 Дж (200 кеВ) (довжина хвилi електронiв дорiвнювала 0,27 нм).
Область локалiзацiї пучка на зразку становила 200 нм. Методом енергороздiльної рент-
генiвської спектроскопiї (EDS) визначали також процентний вмiст елементiв у полi зору,
ширина якого дорiвнювала 70–150 нм (залежно вiд дiлянки зразка). Реєстрацiя iнтенсивнос-
тi рентгенiвського Кα1,2 випромiнювання Cd й S здiйснювали за допомогою спектрометра
JED-2300T (Японiя).
Спектри поглинання квантових точок CdS, синтезованих нами з використанням над-
осадової рiдини культури E. coli, iлюструє рис. 1. Стiйкiсть наночастинок CdS оцiнювали
за змiнами спектрiв поглинання з часом. Спектри записували одразу пiсля синтезу: через
10 дiб, 1 й 3 мiс. Отриманi спектри вiдповiдають свiжоприготовленим зразкам (крива 1 )
та зразкам, витриманим 10 дiб (крива 2 ). Для обох спектрiв характерна широка смуга
поглинання з максимумом в областi 420–430 нм, яка вiдображає поглинання наночастин-
ками розмiром 4–8 нм, смуга, що вiдповiдає зразкам, витриманим 10 дiб, дещо вужча, нiж
у випадку свiжоприготовлених, що свiдчить про поступове злипання окремих квантових
точок. Важлива особливiсть спектра поглинання цих зразкiв полягає в тому, що на корот-
кохвильовому схилi спектра спостерiгалася вузька смуга з максимумом при довжинi хвилi
368 нм. Згiдно з лiтературними даними, для наночастинок розмiром менше 3 нм екситонне
поглинання має прояв саме у виглядi iнтенсивного гострого пiка [11]. Встановлено, що вказа-
ний пiк екситонного поглинання вiдповiдає наночастинкам розмiром 2,5–2,6 нм. Для оцiнки
розмiру наночастинок використовували емпiричну формулу з роботи [12].
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 147
Рис. 2. Спектри фотолюмiнесценцiї квантових точок CdS. Спектр люмiнесценцiї CdS: 1 — одразу пiсля
синтезу (а); 2 — через 10 дiб пiсля синтезу (б ); штриховi кривi — складовi спектра (гаусiани)
При реєстрацiї спектрiв поглинання вказаного зразка через 10 дiб пiсля синтезу (див. 2
на рис. 1) спостерiгали зникнення вузького пiка, що характеризує поступове злипання утво-
рених квантових точок у кластери бiльших розмiрiв. Максимум поглинання наночастинок
при цьому становить 430 нм. Отриманi данi добре узгоджуються з результатами iнших авто-
рiв, зокрема [9, 10], де для бiосинтезу CdS цi автори також використовували E. coli, дiапазон
поглинання наночастинками сульфiду кадмiю зафiксовано у межах 400–450 нм. У роботi [13]
автори використовували для бiосинтезу CdS фотосинтезуючу бактерiю Rhodopseudomonas
palustris. В результатi було встановлено, що максимум поглинання наночастинок знаходить-
ся на довжинi хвилi 425 нм. Крiм того, за нашими даними, спектри поглинання, що отриманi
через 30 дiб та 3 мiс. пiсля бiосинтезу, подiбнi до спектрiв, отриманих через 10 дiб. Таким
чином, об’єднання найбiльш дрiбних квантових точок (розмiри меншi за 3 нм) у кластери
спостерiгається саме в першi 10 дiб пiсля синтезу, а в подальшому розчин квантових то-
чок CdS є стабiлiзованим i зберiгає свої оптичнi властивостi навiть впродовж трьох мiсяцiв
пiсля синтезу.
Спектри фотолюмiнесценцiї, що отриманi при збудженнi випромiнюванням лазера з дов-
жиною хвилi 345 нм, якi вiдповiдають свiжоприготовленим зразкам (крива 1 ) та зразкам,
витриманим 10 дiб (крива 2 ), демонструє рис. 2. Спектральний контур було роздiлено на
компоненти, якi описуються гаусiанами однакової ширини. Для коректного подiлу спектрiв
виявилося мiнiмально достатним чотири гаусiани, кожен з яких вiдповiдає люмiнесценцiї
наночастинок певного дiаметра. Як видно з рис. 2, спектр люмiнесценцiї свiжоприготовле-
них зразкiв має форму широкої смуги з максимумами довжин хвиль 422 й 470 нм, причому
з чотирьох спектральних компонентiв найбiльш iнтенсивним є гаусiан з максимумом при
417 нм (фракцiя наночастинок найменших розмiрiв). Через 10 дiб пiсля синтезу спектр має
вигляд бiльш вузької симетричної смуги з максимумом довжини хвилi 443 нм. У цьому
випадку спостерiгається перерозподiл iнтенсивностi спектральних компонентiв — найбiльш
iнтенсивним стає гаусiан з максимумом при 459 нм. Це також вказує на поступове об’єд-
нання наночастинок, при якому збiльшується фракцiя наночастинок у середньому бiльших
розмiрiв. Про злипання квантових точок свiдчить i звуження спектральної ширини кривої 1,
що вiдповiдає зменшенню розкиду значень розмiрiв наночастинок. Нами встановлено, що
синтезованi квантовi точки є стабiльними впродовж 1 й 3 мiс. пiсля бiосинтезу (спектр фото-
люмiнесценцiї є незмiнним). Отриманi нами данi збiгаються з результатами iнших авторiв.
А саме, в публiкацiї [14], використовуючи E. coli, було отримано подiбнi спектри фотолю-
148 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №7
Рис. 3. Електронно-мiкроскопiчне зображення квантових точок CdS (а, б ).
Уклейка: електронограма квантових точок CdS
мiнесценцiї. В iншiй роботi [6] використовували дрiжджi як матрицю для бiосинтезу CdS.
У результатi було встановлено, що максимум люмiнесценцiї знаходиться на довжинi хви-
лi 460 нм [6]. Однак у вказаних роботах не проводили дослiдження стабiльностi квантових
точок з часом за їх оптичними характеристиками.
Результати рентгеноспектрального аналiзу свiдчать про наявнiсть у зразках елементiв
Cd й S, вмiст яких у полi зору дорiвнює 20–25% [Cd 21,93% й S 25,61%]. Вмiст iнших хiмiчних
елементiв у полi зору, а саме С (100%), Na (27,06%), Cl (22,13%), обумовлений наявнiстю
в надосадовiй культуральнiй рiдинi залишкiв продуктiв обмiну органiчного походження,
а також хiмiчними речовинами, якi входять до складу поживного середовища.
За допомогою рентгеноспектрального аналiзу нами були отриманi електронограми зраз-
кiв CdS, осаджених на мiдьвуглецевий сiтцi. Типову електронограму наведено на вклейцi
рис. 3: дифракцiйнi максимуми 1, 2 й 3 вiдповiдають мiжплощинним вiдстаням 0,341, 0,209
й 0,1876 нм вiдповiдно, що узгоджується з даними [15]. Вказанi мiжплощиннi вiдстанi вiдпо-
вiдають кристалам CdS, модифiкацiя вюрцит (вiдбиття вiд атомних площин — (002), (110)
й (103)). Поодинокi свiтлi плями на дифракцiйних колах вiдображають дифракцiю елект-
ронiв на окремих мiкрокристалах CdS, якi присутнi у синтезованому зразку. Крiм того,
за допомогою методу сканувальної просвiчувальної електронної мiкроскопiї високого роз-
дiлення було встановлено, що синтезованi квантовi точки CdS мають форму, близьку до
сферичної, не мають поверхневих дефектiв та мають дiаметр у дiапазонi 4–8 нм (див. а,
б на рис. 3). У рядi подiбних робiт було показано, що окремi наночастинки CdS, що син-
тезованi з використанням E. coli, також мають сферичну морфологiю та розмiри в межах
2,5–5,5 нм [14]. Квантовi точки CdS, що отриманi з використанням iнших бактерiй, зокрема
R. palustris, у середньому мають розмiри (8 ± 0,25) нм [13].
Як показано у роботi [10], бактерiя E. coli має ендогенну здатнiсть до синтезу наночасти-
нок CdS при наявностi вiдповiдних неорганiчних солей, така здатнiсть до формування на-
нокристалiв CdS iстотно залежить вiд штаму бактерiї та фази її розвитку в культурi. Нами
було пiдтверджено, що E. coli є ефективною бiологiчною ємнiстю для отримання квантових
точок сульфiду кадмiю. При цьому оптимальним є використання бактерiальної культури
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 149
в стацiонарнiй фазi її розвитку, що також узгоджується з результатами, опублiкованими
в [10]. Проте внутрiшньоклiтиннi механiзми цiєї бактерiї, якi забезпечують формування на-
ночастинок CdS, у подальшому потребують детального вивчення, оскiльки сьогоднi немає
чiтких пояснень механiзмiв цього процесу.
Таким чином, у ходi проведеного дослiдження з бiологiчного синтезу квантових точок
сульфiду кадмiю встановлено, що бактерiя E. coli є ефективною бiологiчною системою для
отримання наночастинок. Данi спектрального оптичного аналiзу засвiдчують, що синтезо-
ванi наночастинки CdS зберiгають свою стабiльнiсть навiть впродовж трьох мiсяцiв пiсля
їх формування. Крiм того, наведенi електронограми зразкiв показують, що у них мiстять-
ся кристали квантових точок CdS, про що свiдчать значення мiжплощинних вiдстаней.
Також встановлено, що свiжосинтезованi напiвпровiдниковi наночастинки CdS мають роз-
мiри 2,5–2,6 нм, а через 10 дiб вони об’єднуються в кластери розмiром 4–8 нм, i ця фракцiя
щiльних наночастинок зберiгається в зразку 3 мiс. Cинтезованi, згiдно з описаним методом,
квантовi точки CdS придатнi до подальших застосувань у бiологiчних дослiдженнях.
1. Li X., Xu H., Chen Zh.-Sh., Chen G. Biosynthesis of nanoparticles by microorganisms and their applica-
tions // J. Nanomater. – 2011. – 2011. – P. 1–16.
2. Bhattacharya R., Mukherjee P. Biological properties of “naked” metal nanoparticles // Adv. Drug Deliv.
Rev. – 2008. – 60, No 11. – P. 1289–1306.
3. Konishi Y., Ohno K., Saitoh N. et al. Bioreductive deposition of platinum nanoparticles on the bacterium
Shewanella algae // J. Biotechnol. – 2007. – 128, No 3. – P. 648–653.
4. Perez-Gonzalez T., Jimenez-Lopez C., Neal A. L. et al. Magnetite biomineralization induced by Shewanella
oneidensis // Geochim. Cosmochim. Acta. – 2010. – 74, No 3. – P. 967–979.
5. Holmes J. D., Richardson D. J., Saed S. et al. Cadmium-specific formation of metal sulfide “Q-particles”
by Klebsiella pneumoniae // Microbiology. – 1997. – 143, No 8. – P. 2521–2530.
6. Dameron C.T., Reese R.N., Mehra R.K. Biosynthesis of cadmium sulphide quantum semiconductor
crystallites // Nature. – 1989. – 338, No 13. – P. 596–597.
7. Ahmad A., Mukherjee P., Mandal D. et al. Enzyme-mediated extracellular synthesis of CdS nanoparticles
by the fungus, Fusarium oxysporum // J. Am. Chem. Soc. – 2002. – 124. – P. 12108–12109.
8. Борова М.М., Науменко А.П., Пiрко Я.В. та iн. Отримання квантових точок CdS з використанням
гриба Pleurotus ostreatus // Доп. НАН України. – 2014. – № 2. – С. 153–159.
9. Mousavi R.A., Akhavan Sepahy A., Fazeli M.R. Biosynthesis, purification and characterization of cadmium
sulfide nanoparticles using Enterobacteriaceae and their application // Proc. Int. Сonf. Nanomat.: applicat.
and propert. – 2012. – 1, No 1. – P. 1–5.
10. Sweeney R.Y., Mao C., Gao X. Bacterial biosynthesis of cadmium sul?de nanocrystals // Chem. Biol. –
2004. – 11, No 11. – P. 1553–1559.
11. Асаула В.Н., Мирная Т.А., Яремчук Г. Г. Наноструктурированные жидкокристаллические систе-
мы алканоатов металлов с наночастицами CdS // Наносистемы, наноматериалы, нанотехнологии. –
2012. – 10, № 1. – С. 193–201.
12. Морозов П.В., Григорьев Е.И., Завьялов С.А., Чвалун С.Н. Выпрямляющий эффект в градиентных
нанокомпозитах поли-n-ксилилен-сульфид кадмия // Физика тверд. тела. – 2012. – 54, № 11. – С. 2155–
2159.
13. Bai H. J., Zhang Z.M., Guo Y., Yang G. E. Biosynthesis of cadmium sulfide nanoparticles by photosynthetic
bacteria Rhodopseudomonas palustris // Colloids Surf., B – 2009. – 70. – P. 142–146.
14. El-Raheem R., El-Shanshoury A., Elsilk S. E., Ebeid M.E. Rapid biosynthesis of cadmium sulfide (CdS)
nanoparticles using culture supernatants of Escherichia coli ATCC 8739, Bacillus subtilis ATCC 6633 and
Lactobacillus acidophilus DSMZ 20079T // Afr. J. Biotechnol. – 2012. – 11, No 31. – P. 7957–7965.
15. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. – Москва: Гос. изд-во
физ.-мат. лит., 1961. – 863 с.
Надiйшло до редакцiї 28.01.2014ДУ “Iнститут харчової бiотехнологiї
та геномiки НАН України”, Київ
Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
150 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №7
М.Н. Боровая, А. П. Науменко, А. И. Емец,
академик НАН Украины Я. Б. Блюм
Стабильность квантових точек CdS, синтезированных при помощи
бактерии Escherichia coli
Получено полупроводниковые наночастицы CdS с использованием бактерии Escherichia coli.
Показано, что максимум их люминесценции находится на длине волны 443 нм, что типи-
чно для наночастиц сульфида кадмия, синтезированных с использованием микроорганизмов.
С помощью спектрального анализа впервые исследована стабильность полученных кванто-
вых точек. Установлено, что наночастицы уплотняются, однако сохраняют способность
к люминесценции в течение 10 сут, 1 и 3 мес. после получения образца. При помощи мето-
да просвечивающей электронной микроскопии продемонстрировано, что квантовые точки
имеют форму, приближенную к сферической, не имеют поверхностных дефектов и имеют
диаметр от 4 до 8 нм.
M.N. Borovaya, A.P. Naumenko, A. I., Yemets,
Аcademician of the NAS of Ukraine Ya. B. Blume
Stability of CdS quantum dots synthesized with the help of the
bacterium Escherichia coli
Semiconductor CdS nanoparticles are produced by the bacterium Escherichia coli. It is shown that
their maximum luminescence peak is at 443 nm, which is typical of cadmium sulfide nanoparticles
synthesized using microorganisms. The stability of the obtained quantum dots is investigated for
the first time by spectral analysis. It is established that nanoparticles are aggregated. However, they
retain the ability to luminescence for 10 days, 1 and 3 months after a sample preparation. By the
method of transmission electron microscopy, it is demonstrated that quantum dots are approximately
of a spherical shape, do not have surface defects, and have a diameter from 4 to 8 nm.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 151
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87963 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:16:16Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Борова, М.М. Науменко, А.П. Ємець, А.І. Блюм, Я.Б. 2015-11-01T19:41:59Z 2015-11-01T19:41:59Z 2014 Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli / М.М. Борова, А.П. Науменко, А.I. Ємець, Я.Б. Блюм // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 7. — С. 145-151. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87963 546.3:544.77:577-04 Отримано напiвпровiдниковi наночастинки CdS з використанням бактерiї Escherichia coli. Показано, що максимум їх люмiнесценцiї знаходиться на довжинi хвилi 443 нм, що є типовим для наночастинок сульфiду кадмiю, синтезованих з використанням мiкроорганiзмiв. За допомогою спектрального аналiзу вперше дослiджено стабiльнiсть утворених квантових точок. Встановлено, що наночастинки дещо ущiльнюються, однак зберiгають здатнiсть до люмiнесценцiї впродовж 10 дiб, 1 й 3 мiс. пiсля отримання зразка. З використанням методу просвiчувальної електронної мiкроскопiї продемонстровано, що квантовi точки мають форму, близьку до сферичної, не мають поверхневих дефектiв та мають дiаметр вiд 4 до 8 нм. Получено полупроводниковые наночастицы CdS с использованием бактерии Escherichia coli. Показано, что максимум их люминесценции находится на длине волны 443 нм, что типично для наночастиц сульфида кадмия, синтезированных с использованием микроорганизмов. С помощью спектрального анализа впервые исследована стабильность полученных квантовых точек. Установлено, что наночастицы уплотняются, однако сохраняют способность к люминесценции в течение 10 сут, 1 и 3 мес. после получения образца. При помощи метода просвечивающей электронной микроскопии продемонстрировано, что квантовые точки имеют форму, приближенную к сферической, не имеют поверхностных дефектов и имеют диаметр от 4 до 8 нм. Semiconductor CdS nanoparticles are produced by the bacterium Escherichia coli. It is shown that their maximum luminescence peak is at 443 nm, which is typical of cadmium sulfide nanoparticles synthesized using microorganisms. The stability of the obtained quantum dots is investigated for the first time by spectral analysis. It is established that nanoparticles are aggregated. However, they retain the ability to luminescence for 10 days, 1 and 3 months after a sample preparation. By the method of transmission electron microscopy, it is demonstrated that quantum dots are approximately of a spherical shape, do not have surface defects, and have a diameter from 4 to 8 nm. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біохімія Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli Стабильность квантових точек CdS, синтезированных при помощи бактерии Escherichia coli Stability of CdS quantum dots synthesized with the help of the bacterium Escherichia coli Article published earlier |
| spellingShingle | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli Борова, М.М. Науменко, А.П. Ємець, А.І. Блюм, Я.Б. Біохімія |
| title | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli |
| title_alt | Стабильность квантових точек CdS, синтезированных при помощи бактерии Escherichia coli Stability of CdS quantum dots synthesized with the help of the bacterium Escherichia coli |
| title_full | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli |
| title_fullStr | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli |
| title_full_unstemmed | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli |
| title_short | Стабільність квантових точок CdS, синтезованих за допомогою бактерії Escherichia coli |
| title_sort | стабільність квантових точок cds, синтезованих за допомогою бактерії escherichia coli |
| topic | Біохімія |
| topic_facet | Біохімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87963 |
| work_keys_str_mv | AT borovamm stabílʹnístʹkvantovihtočokcdssintezovanihzadopomogoûbakterííescherichiacoli AT naumenkoap stabílʹnístʹkvantovihtočokcdssintezovanihzadopomogoûbakterííescherichiacoli AT êmecʹaí stabílʹnístʹkvantovihtočokcdssintezovanihzadopomogoûbakterííescherichiacoli AT blûmâb stabílʹnístʹkvantovihtočokcdssintezovanihzadopomogoûbakterííescherichiacoli AT borovamm stabilʹnostʹkvantovihtočekcdssintezirovannyhpripomoŝibakteriiescherichiacoli AT naumenkoap stabilʹnostʹkvantovihtočekcdssintezirovannyhpripomoŝibakteriiescherichiacoli AT êmecʹaí stabilʹnostʹkvantovihtočekcdssintezirovannyhpripomoŝibakteriiescherichiacoli AT blûmâb stabilʹnostʹkvantovihtočekcdssintezirovannyhpripomoŝibakteriiescherichiacoli AT borovamm stabilityofcdsquantumdotssynthesizedwiththehelpofthebacteriumescherichiacoli AT naumenkoap stabilityofcdsquantumdotssynthesizedwiththehelpofthebacteriumescherichiacoli AT êmecʹaí stabilityofcdsquantumdotssynthesizedwiththehelpofthebacteriumescherichiacoli AT blûmâb stabilityofcdsquantumdotssynthesizedwiththehelpofthebacteriumescherichiacoli |