[發(fā)明專利]一種利用芽孢桿菌體內(nèi)還原制備納米銀顆粒的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310682242.9
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103642844A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杰;王濱松;王嬌;張映;熊文;崔岱宗
• 申請（專利權(quán)）人: 東北林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12P3/00
• 分類號: C12P3/00;C12R1/07
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米銀材料制備領(lǐng)域，具體涉及通過對芽孢桿菌在硝酸銀溶液中生長培養(yǎng)在菌體內(nèi)制備納米銀顆粒的方法。

背景技術(shù)

納米銀是一種典型的納米材料，因其具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，從而呈現(xiàn)出不同于普通材料的光、電、磁、熱力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)等方面的奇異性能，廣泛應(yīng)用在化工、醫(yī)藥、抗菌、冶金、航空、航天、電子等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

納米銀顆粒的傳統(tǒng)制備方法主要是物理法和化學(xué)法，物理法合成納米銀能耗高，納米銀顆粒在存放過程中容易發(fā)生自聚；化學(xué)法所用的化學(xué)試劑在一定程度上對人體和環(huán)境都有危害，有的穩(wěn)定劑或分散劑甚至有致癌性。因此，具有操作簡單、反應(yīng)溫和、綠色環(huán)保等優(yōu)勢的生物還原法就應(yīng)運而生。

研究發(fā)現(xiàn)，細菌、放線菌、真菌和植物等都可以用來合成納米銀材料，細菌因其具有生長繁殖快，對環(huán)境、溫度、壓力和酸度的適應(yīng)性強等特點，在制備納米銀方面得到廣泛的關(guān)注。目前，細菌制備納米銀的方法有3種：采用微生物的培養(yǎng)上清液、采用菌體浸泡液、采用菌體和硝酸銀溶液的浸泡液。這些方法均利用溶液中的還原物質(zhì)將銀離子還原為單質(zhì)銀，制備的納米銀顆粒粒徑大，分布不均勻。而通過對生長在硝酸銀溶液中的芽孢桿菌的培養(yǎng)，在菌體內(nèi)制備納米銀顆粒的方法未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是解決目前細菌制備納米銀的方法存在顆粒粒徑大和分布不均勻的問題，而提供一種利用芽孢桿菌體內(nèi)還原制備納米銀顆粒的方法。

利用芽孢桿菌體內(nèi)還原制備納米銀顆粒的方法，按以下步驟進行：

一、取1接菌環(huán)芽孢桿菌，接種在含有200ml?LB培養(yǎng)基的錐形瓶里，在37℃，120r/min的振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20-24h，獲得培養(yǎng)液；

二、向培養(yǎng)液中加入5ml10mM?AgNO₃溶液，在37℃，120r/min的振蕩培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)5-25天，獲得菌液；

三、菌液在5000r/min的條件下離心10min，收集菌體，然后超聲破碎，再在15000r/min的條件下離心5min，除去細胞碎片，得到粒徑為5～15nm的納米銀顆粒，即完成利用芽孢桿菌體內(nèi)還原制備納米銀顆粒；

其中步驟一中芽孢桿菌為解淀粉芽孢桿菌（Bacillus?amyloliquefaciens）zxw01，它已在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏，保藏編號為CGMCC?No.8464，保藏時間為2013年11月11日，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰路1號院3號。

本發(fā)明通過對生長在硝酸銀溶液中的芽孢桿菌的培養(yǎng)在菌體內(nèi)制備了納米銀顆粒，芽孢桿菌菌體內(nèi)合成的納米銀粒徑分布窄并且不易團聚，在合成過程中不采用任何表面活性劑、保護劑和交聯(lián)劑；與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)方法制備納米銀存在成本高、操作復(fù)雜和所用的化學(xué)試劑對人體和環(huán)境都有危害等問題相比，本發(fā)明提供了一種成本低廉、操作簡單和環(huán)境友好的納米銀制備方法，并且制備的納米銀顆粒粒徑分布窄，分布在5～15nm，不易團聚，有良好的生物相容性，易于收集和保存并且可以擴大化生產(chǎn)。

本發(fā)明中利用芽孢桿菌體內(nèi)還原制備的納米銀顆粒，在納米銀濃度相同的條件下，作用時間越長，抑菌率越高，因此能夠用于制備各種抗菌劑，應(yīng)用于制造抗菌陶瓷、常規(guī)保鮮膜、醫(yī)用敷料等。

本發(fā)明中制備的納米銀顆粒，能夠替代超細銀粉做電子漿料，制成的導(dǎo)電膠，可以節(jié)省銀粉50%，用這種導(dǎo)電膠焊接金屬和陶瓷，涂層表面非常平整；也能夠用于制備電極，可以增大電極與液體或氣體直接的接觸面積，提高電池的效率，有利于電池的小型化。還能夠以納米銀顆粒作為酶的載體材料，實現(xiàn)酶的直接電子轉(zhuǎn)移，提高生物傳感器的靈敏度。

附圖說明

圖1為實施例中制備的納米銀顆粒的透射電子顯微鏡圖；

圖2為實施例中制備的納米銀顆粒的X-射線衍射圖。

具體實施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式利用芽孢桿菌體內(nèi)還原制備納米銀顆粒的方法，按以下步驟進行：

一、取1接菌環(huán)芽孢桿菌，接種在含有200ml?LB培養(yǎng)基的錐形瓶里，在37℃，120r/min的振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20-24h，獲得培養(yǎng)液；

二、向培養(yǎng)液中加入5ml10mM?AgNO₃溶液，在37℃，120r/min的振蕩培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)25天，獲得菌液；