具有抗真菌特性的植物基磁性纳米颗粒

来自伊曼纽尔·康德·波罗的海联邦大学的一组研究人员使用甜旗(Acorus calamus)获得了磁性纳米颗粒。该植物的根和叶均具有抗氧化，抗菌和杀虫性能。甜国旗的提取物被用作制造包被颗粒的无毒试剂。这项工作的作者还展示了新型纳米颗粒对几种损害栽培植物的致病真菌的功效。该团队开发的技术可从廉价的植物原料生产纳米颗粒，并减少试剂对环境的有害影响。

由于其独特的性能，纳米颗粒被用于许多领域，从医学到石油生产。它们的特性在很大程度上取决于它们的大小和形状，并且它们的表面积和体积之比起关键作用。它越大，纳米颗粒的局部作用越强。可以通过外部磁场控制或在电磁辐射的影响下发热的磁性纳米粒子在生物学和医学上具有潜力。例如，具有增加的磁矩的颗粒既用于医学诊断中，又用于治疗各种疾病。一些研究还表明，磁性纳米颗粒可以具有抗真菌特性。对于这些应用，科学家建议在生物相容性涂层中使用钡铁氧体纳米颗粒。

“有几种制造具有给定特性的涂层纳米粒子的方法，但所有方法都包括有毒试剂。我们已经开发了一种环保技术，利用甜旗提取物生产钡铁氧体。这些粒子的表面具有额外的生物活性。特性和粒子本身具有所有必要的磁性和几何特征。” Larissa Panina教授说。BFU的物理学和数学专业。

研究小组将干燥的甜旗根提取物与钡，铁盐和水混合在一起。然后，加热混合物以蒸发液体并获得粉末。之后，将粉末在高达900℃的温度下烧结，并形成纳米颗粒。为了研究其形态，研究小组使用了扫描电子显微镜。该方法基于用电子束扫描被研究物体的表面，并适用于大小仅为几纳米的碎片。六边形纳米颗粒的平均尺寸为20至50nm。该团队还使用X射线结构分析和能量色散光谱研究了颗粒的晶体结构和元素组成，发现新颗粒没有任何混合物。

该小组合成的钡铁氧体纳米粒子对四种引起水果和开花植物多种疾病的真菌具有活性。即使浓度很小，纳米颗粒也能够减慢病原体的生长。在Fenton反应过程中，钡铁氧体中的铁离子与过氧化物反应，并出现活性氧形式(OH自由基)。它们非常活跃，会与有害细胞壁中的物质发生反应，破坏它们，从而减慢病原体的生长。根据该研究的作者，这是一个普遍的机制，也可能使纳米粒子对其他种类的真菌也具有活性。