Microbial synthesis of silver nanoparticles - Laçın, Kübra (My University, 2021)
Gümüş nanoparçacıkları (AgNP), kimyasal kararlılık, yüksek iletkenlik, katalitik aktivite ve özellikle anti-mikrobiyal ve ayrıca anti-inflamatuar gibi muazzam özelliklerinden dolayı, nanoteknolojide büyük kabul görmüştür. NP'ların üretimi için daha yeşil ve sürdürülebilir yolların iyileştirilmesi hayati bir görevdir, bu nedenle yeni ve daha temiz süreçler geliştirmek için sayısız çaba gösterilmiştir. NP'ların biyo-aracılı sentezinin kolay, uygun maliyetli ve çevreye zararsız olması nedeniyle mevcut kimyasal ve fiziksel yöntemlere bir alternatif olduğu belirtilmiştir, çünkü toksik kimyasal kullanımına gerek kalmadan ılıman sıcaklıklarda ve ortam basıncında gerçekleşmektedir. Bu çalışmada, AgNP'lerin biyoüretimi, 48 saat büyümeden sonra elde edilen Schizosaccharomyces pombe 972h- maya türüne ait hücresiz süpernatant kullanılarak başarıyla gerçekleştirildi. Daha sonra, reaksiyon parametreleri DLS ve UV-vis. spektroskopi analizlerine dayanılarak optimize edildi. En uygun AgNP sentezine (24,0±1,5 nm) karanlık ortamda 72 sa boyunca 2,0 mM başlangıç AgNO3 derişimi ve hacimce %50 kültür filtrat oranında pH 10,0’da ve 30oC sıcaklıkta ulaşıldı. -44,1±6,7 mV'lik zeta potansiyel değeri, negatif yüzey yükünü ve koloidal süspansiyondaki yüksek kararlılığını belirtmektedir. AgNPs'lerin Kongo kırmızı boya bozunması üzerindeki katalitik aktivitesi, belirlenen deneysel koşullar altında mükemmeldi. S. pombe süpernatantının stabilize etme ve indirgeme kabiliyeti, FTIR analizi ile yüzeyde bulunan fonksiyonel grupların tespitiyle doğrulandı. XRD ölçümleri, AgNPs'lerin yüz merkezli kübik yapısını ortaya çıkardı. SEM görüntüleri ise, küre şeklindeki AgNP’lerin 9,40-24,45 nm arasında değişen dar parçacık boyutu dağılımını açığa çıkarmıştır. HPLC analizi ile belirlenen kurkumin yükleme etkinliği, AgNP'lerin takviye edilen kurkumine molar oranının yaklaşık 2,0:0,6 (mM/ mM) olduğunu göstermiştir. AgNP'ler ve AgNPs-cur nanobileşikleri, sırasıyla ~7,5 µg.mL-1 ve 21 µg.mL-1 MİK değerleri ile E. coli XL1'e karşı önemli bir inhibitör etki gösterirken, daha yüksek MİK değerleri gösterdiği B. subtilis üzerinde daha az etkili olmuşlardır (236 µg.mL-1 and 340 µg.mL-1). İn-vitro sitotoksisite testleri, 72 saatlik maruziyetten sonra A172 ve HEK-293 hücre hatları üzerinde AgNP ve AgNPs-cur nanokompozitlerin doza bağlı toksisitelerini göstermiştir.

Silver nanoparticles (AgNPs) have gained tremendous recognition in nanotechnology owing to their enormous properties such as chemical stability, good conductivity, catalytic, and particularly anti-microbial as well as anti-inflammatory potency. Enhancement of greener and sustainable means for the production of NPs is a vital task, hence much endeavors have been applied for developing new cleaner processes. Biomediated synthesis of NPs has been stated as an alternative to available chemical and physical methods due to being facile, cost-effective and environmentally benign since NP synthesis takes place at mild temperatures and ambient pressure without the necessity of toxic chemical use. In this study, biofabrication of AgNPs was successfully accomplished using the cell-free supernatant of the yeast species Schizosaccharomyces pombe 972h- obtained after 48-h growth. Subsequently, reaction parameters were optimized based on DLS and UV/ vis spectroscopy analyses. Most favourable AgNP synthesis (24.0±1.5 nm) was procured at 2.0 mM initial AgNO3 concentration and 50% (v/ v) culture filtrate fraction when pH and temperature were kept at 10.0 and 30 oC for 72 h in dark, respectively. Zeta potential magnitude of -44.1±6.7 mV pointed out their negative surface charge and high stability in colloidal suspension. The catalytic activity of AgNPs on Congo red dye degradation was excellent under determined experimental conditions. The stabilizing and reducing ability of S. pombe supernatant was confirmed via FTIR analysis, monitoring the functional groups present on NPs surface. XRD measurements indicated the FCC structure of AgNPs. SEM images revealed the spherical shape of AgNPs with a narrow size distribution ranging between 9.40- 24.45 nm. Curcumin loading efficiency was defined by HPLC analysis which specified the molar ratio of AgNPs to supplemented curcumin as approximately 2.0:0.6 (mM/ mM). AgNPs and AgNPs-cur nanoconjugates exhibited a significant inhibitory effect against E.coli XL1 with MIC values of ~7.5 µg.mL-1 and 21 µg.mL-1, respectively, whereas they were less effective against B. subtilis provided by evidently higher MIC values (236 µg.mL-1 and 340 µg.mL-1). In vitro cytotoxicity tests showed a dose-dependent toxicity of AgNPs and composites on A172 and HEK-293 cell lines after 72-h of exposure.
Keywords: Bioengineering; Biyomühendislik; green synthesis; Gümüş nanoparçacıkları; optimizasyon; optimization; toksisite Silver nanoparticles; toxicity; yeşil sentez