معرفی، روش‌های ساخت و کاربرد نانوفلاورهای هیبریدی آلی-غیرآلی در علوم زیستی

نانوفلاورهای هیبریدی آلی-غیرآلی با شکل فضایی شبه گُل، نانوساختارهای جدیدی هستند که از دو جزء آلی و غیرآلی تشکیل می ‌شوند. به‌طورکلی، جزء آلی نانوفلاورهای هیبریدی عموماً از پروتئین ‌ها، dna، rna، عصاره ‌ها و متابولیت های گیاهی و پلیمرهای طبیعی و جزء غیرآلی از فسفات فلزات مختلف از قبیل مس، کلسیم، منگنز، آهن، روی، کبالت، کادمیم، آلومینیوم، نقره، طلا و غیره می ‌باشد. تاکنون 5 روش حائز توجه برای تهیه آن ‌ها شامل مینرالیزاسیون زیستی، سونیکاسیون سریع، روش دومرحله‌ ای، تنش بُرشی و روش تغلیظ کردن معرفی شده‌ است. این نانوساختارها به کاربردهای نویدبخش متعددی در حیطه ‌هایی از قبیل تثبیت آنزیم ‌ها و مولکول ‌های زیستی، کاتالیز زیستی واکنش‌ های شیمیایی، زیست پالایی، حسگرهای زیستی الکتروشیمیایی، حامل ‌های دارو و ژن، تشخیص بیماری ‌های مختلف، نورگرمادرمانی و غیره دست یافته اند و در یک دهه اخیر تحقیقات زیادی پیرامون آن ‌ها انجام‌ گرفته است. پایگاه‌های اطلاعاتی شاملgoogle scholar ،scopus ،sciencedirect و springerبا استفاده از واژه‌های کلیدی نانوساختار هیبریدی، نانوفلاور، علوم زیستی و کاتالیزور زیستی برای یافتن مقالات مرتبط مورد جستجو قرار گرفت. مطالعه این نانوکریستال ‌های هیبریدی آلی-غیرآلی ممکن است به ایجاد راه‌حل‌های خلاقانه جدیدی در زمینه‌ های به‌کارگیری موثر سیستم‌ های آنزیمی، توسعه سریع نانوموادزیستی و صنایع بیوتکنولوژی منجرشود. مقاله مروری حاضر، انواع مختلف نانوفلاورهای هیبریدی، روش‌ های ساخت، ویژگی ‌های ساختاری و همچنین کاربردهای آن ‌ها در علوم زیستی مورد بررسی قرار داده است.

introduction, synthesis procedures, and applications of organic-inorganic hybrid nanoflowers in biosciences

organic-inorganic hybrid nanoflowers with flower-like morphology are new nanostructures comprising organic and inorganic components. in general, the organic component of hybrid nanoflowers mostly consists of proteins, dna, rna, plant extracts, metabolites, and natural polymers; and the inorganic component composes of various metal phosphates, including copper, calcium, manganese, iron, zinc, cobalt, cadmium, aluminum, silver, gold, etc. until now, five notable procedures have been introduced for their synthesis, including biomineralization, ultra-fast sonication, the two-step method, shear stress, and the concentrated method. these nanostructures have many promising applications in diverse fields, such as the immobilization of enzymes and biomolecules, bio-catalysis of chemical reactions, bioremediation, electrochemical biosensors, drug and gene carriers, diagnosis of various diseases, photothermal therapy, etc. and wide range of research has been performed on them in the last recent decade. google scholar, scopus, sciencedirect, and springer databases were searched using the keywords hybrid nanostructure, nanoflower, biosciences, and biocatalyst to find related articles. studying these organic-inorganic hybrid nanocrystals may lead to finding new creative solutions in the effective application of enzyme-based systems, the rapid development of bionanomaterials, and biotechnology industries. the present review has investigated the different types of hybrid nanoflowers, their synthesis procedures and structural characteristics, and their applications in biosciences.