Bacterias magnetotácticas : aplicaciones biotecnológicas y nanotecnológicas
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http://hdl.handle.net/2183/29215Collections
- Bioloxía, Grao en [468]
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Bacterias magnetotácticas : aplicaciones biotecnológicas y nanotecnológicasAlternative Title(s)
Bacterias magnetotácticas : aplicacións biotecnolóxicas y nanotecnolóxicasMagnetotactic bacteria : biotechnological and nanotechnological applications
Author(s)
Directors
Herrero, ConcepciónDate
2021Center/Dept./Entity
Universidade da Coruña. Facultade de CienciasDescription
Traballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2020/2021Abstract
[Abstract] Magnetotactic bacteria (MTB) biomineralize magnetosomes, which are defined as
intracellular nanocrystals of the magnetic minerals magnetite (Fe3O4) or greigite (Fe3S4)
surrounded by a bilayer phospholipid membrane. Magnetosome synthesis is controlled by
a specific set of protein-encoding genes, some of which are found exclusively in the
magnetosome membrane (MM) of the cell. During the last decades, interest in nanoscale
technology (nanotechnology) and biotechnology has increased significantly due to the
development and establishment of new commercial, medical and scientific processes and
applications using nanomaterials, some of which are of biological origin. An excellent
example of a biological nanomaterial that shows great promise for use in a large number
of commercial and medical applications is bacterial magnetite magnetosomes. Unlike
chemically synthesized magnetite nanoparticles, magnetosome magnetite crystals are
stable single magnetic domains (SD) and therefore are permanently magnetic at room
temperature, are of high chemical purity and show a narrow size range and a consistent
crystalline morphology. These physicochemical characteristics are important for its use in
biotechnological and nanotechnological applications. Applications using magnetiteproducing
MTBs, magnetite magnetosomes and/or magnetosome magnetite crystals
include and / or involve bioremediation and environmental engineering, cell separation,
DNA and antigen recovery/detection, drug delivery, gene delivery, food safety, enzyme
immobilization, magnetic hyperthermia and enhancement of magnetic resonance imaging
contrast. The ultimate objective of this review is to promote the applications of MTB and
magnetosomes in the fields of biotechnology and nanotechnology. [Resumen] Las bacterias magnetotácticas (MTB) biomineralizan los magnetosomas, que se definen
como nanocristales intracelulares de los minerales magnéticos magnetita (Fe3O4) o
greigita (Fe3S4) envueltos por una membrana bicapa de fosfolípidos. La síntesis de
magnetosomas está controlada por un conjunto específico de genes que codifican
proteínas, algunas de las cuales se encuentran exclusivamente en la membrana del
magnetosoma (MM) de la célula. Durante las últimas décadas, el interés en la tecnología
a nanoescala (nanotecnología) y la biotecnología ha aumentado significativamente debido
al desarrollo y establecimiento de nuevos procesos y aplicaciones comerciales, médicos y
científicos que utilizan nanomateriales, algunos de los cuales son de origen biológico. Un
excelente ejemplo de un nanomaterial biológico que se muestra muy prometedor para su
uso en un gran número de aplicaciones comerciales y médicas son los magnetosomas de
magnetita bacteriana. A diferencia de las nanopartículas de magnetita sintetizadas
químicamente, los cristales de magnetita de magnetosoma son dominios magnéticos
únicos estables (SD) y, por lo tanto, son permanentemente magnéticos a temperatura
ambiente, son de alta pureza química y muestran un rango de tamaño estrecho y una
morfología cristalina consistente. Estas características físico-químicas son importantes
para su uso en aplicaciones biotecnológicas y nanotecnológicas. Las aplicaciones que
utilizan MTB productoras de magnetita, magnetosomas de magnetita y/o cristales de
magnetita de magnetosomas incluyen y/o involucran la biorremediación e ingeniería
ambiental, separación celular, recuperación/detección de ADN y antígenos, administración
de fármacos, administración de genes, seguridad alimentaria, inmovilización de enzimas,
hipertermia magnética y mejora del contraste de las imágenes por resonancia magnética.
El objetivo último de esta revisión es promover las aplicaciones de MTB y magnetosomas
en los campos de la biotecnología y nanotecnología.
Keywords
Bacterias magnetotácticas (MTB)
Magnetosoma
Greigita
Magnetita
Bioaplicación
Biotecnología
Nanotecnología
Magnetosoma
Greigita
Magnetita
Bioaplicación
Biotecnología
Nanotecnología
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