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Formación de nanopartículas metálicas mediada por microalgas en suspensión y encapsuladas en hidrogeles
Ana Cecilia Spedalieri Sara Aldabe Bilmes
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
El objetivo principal de este trabajo es estudiar y aprovechar la capacidad de distintas especies de microalgas para biosintetizar nanopartículas (NPs) de metales nobles (oro, platino y paladio), poniendo énfasis en los parámetros que controlan los procesos de nucleación y crecimiento. El trabajo se abordó desde dos enfoques complementarios: i) reducción química empleando biomoléculas que condicionan la morfología y dimensión de las NPs resultantes; ii) la biosíntesis a partir de los iones en solución mediada por microalgas en cultivos líquidos o encapsuladas en matrices de sílica y alginato. La motivación de esta tesis es contribuir al desarrollo de (bio)reactores para la recuperación de metales preciosos presentes en efluentes industriales o en aguas naturales. Tomando como punto de partida la síntesis de NPs de oro, de rápida caracterización espectroscópica, se trabajó con microalgas verdes para evaluar el rol del aparato fotosintético en los primeros estadíos de la reducción de los metales. Se utilizaron tres especies: Chlorella vulgaris, Kirchneriella lunaris y Chlamydomonas reinhardtii, consideradas modelo en estudios fotosintéticos y resistentes a altas concentraciones de cationes. Una diferencia importante entre éstas es el tipo de polisacárido que sintetizan, y su excreción y acumulación en la pared celular que pueden ser determinantes de la resistencia a la toxicidad de cationes y a la distribución de tamaño y/o de forma de las NPs biosintetizadas. Se analizaron las características morfológicas y dimensionales de las partículas y su dependencia con la concentración del catión, con el pH, con la especie utilizada y el tiempo del fotoperíodo. Se realizó un estudio sistemático de estas variables y se analizó el rol de pequeños hidratos de carbono y aminoácidos en la síntesis química de NPs de oro, pudiéndose determinar algunas de las condiciones de concentración de biomoléculas y pH que llevan a NPs cuasi esféricas de pocos nm o a “plateletas” triangulares de decenas de nm. A partir de estos resultados, se pudo establecer cualitativamente el rol de estas variables en los procesos de nucleación y crecimiento. A partir de la comprensión del proceso de reducción y posterior crecimiento de NPs de oro, se extendió esta metodología a NPs de platino y paladio, poco explorada con microalgas. La reducción de estos cationes tiene un mecanismo más complejo que involucra la formación intracelular de clusters que crecen tras ser excretados por las células. Por último, se estudió la biosíntesis de NPs metálicas mediada por microalgas encapsuladas en matrices de sílica y alginato. El estudio detallado de la interacción entre los cationes precursores, el alginato y la matriz mineral permitió la optimización de estas plataformas para la biosíntesis en espacios confinados. La difusión desde el medio externo de cationes nobles y la biosíntesis exitosa de NPs por las microalgas encapsuladas resulta en un avance prometedor hacia la utilización de microorganismos encapsulados para la recuperación de metales.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
MICROALGAS; NANOPARTICULAS; BIOSINTESIS; ENCAPSULACION; HIDROGELES; MICROALGAE; NANOPARTICLES; BIOSYNTHESIS; ENCAPSULATION; HYDROGELS
Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
|---|---|---|---|---|
| No requiere | 2015 | Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- español castellano
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
2015-03-26
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