محمدعلی زارعی

با توجه به خطرات زبست محیطی مرتبط با تولید شیمیایی نانو ذرات، نیاز رو به رشد برای دست یابی به روش غیره سمی وسازگار با محیط زیست برای سنتز نانو ذرات وجود دارد. سیستم های زیستی بویژه باکتری ها به دلیل رشد سریع یک نامزد منحصر به فرد برای دستیابی به این مهم است. اگرچه اثرات سمی یون کادمیوم برای اغلب میکروارگانیسم ها گزارش شده است ولی گونه های مختلفی از میکروارگانیسم ها، ازجمله سویه های بومی باکتری آب زی جداسازی شده در این پژوهش می تواند بر سمیت آن با احیای سولفات کادمیوم به فرم نانوذرات سولفید کادمیوم غلبه کند. هدف از مطالعه حاضر، استفاده از توانمندی ذاتی سویه های بومی باکتریایی آب زی به عنوان زیست کاتالیزگر برای احیای زیستی سولفات کادمیوم به نانو ذرات سولفید کادمیوم بود. در این راستا، 32 سویه ی باکتری تحمل پذیر نسبت به یون سمی کادمیوم بر اساس تکنیک غنی سازی انتخابی در محیط کشت تریپتیک سوی براث حاوی نیم میلی مولار یون کادمیوم، براساس تکنیک غنی سازی جداسازی شدند. مقاومت ذاتی این سویه ها نسبت به یون سمی کادمیوم به وسیله روش میکروپلیت الیزا تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، تنها سوپرناتانت کشت سویه Cd11 قادر به احیای خارج سلولی یون های کادمیوم به نانوسولفید کادمیوم، در غلظت 1 میلی مولار از یون سمی کادمیوم بود. سویه باکتری Cd11 به عنوان سویه ی برتر انتخاب گردید و براساس تست های فنوتیپی و مولکولی به عنوان P. pseudoalcaligenes مورد شناسایی قرار گرفت (شماره دسترسی در بانک ژنی MG857585) در ادامه، سنتز خارج سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم تولید شده توسط باکتری Cd11 P. pseudoalcaligenes تحت شرایط بهینه واکنش مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد، سوپرناتانت سویه ی مذکور بعد از مواجهه با محلول سولفات کادمیوم (غلظت 3 میلی مولار)، می تواند به صورت خارج سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم کروی با میانگین اندازه ی 5/15 نانومتر در pH بهینه ی برابر 7 و دمای بهینه 35 درجه ی سانتی گراد، پس از 8 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm 150 تولید کند. نانو ذرات سولفید کادمیوم تولید شده توسط سویه باکتری Cd11 در مخلوط واکنش زیست تبدیلی، به وسیله آنالیزهای طیف سنجی UV-visible، طیف سنجی فلورسانس، الکترومیکروگراف های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس، بررسی دامنه پراکنش ا