Журнал микробных и биохимических технологий

Абстрактный

Влияние легирования металлами, силикатными и фосфатными ионами на флуоресцентные свойства и морфологию монокристаллов кальцита, синтезированных в родительских колониях Geobacillus thermoglucosidasius

Риэ Мурай и Наото Ёсида

Клетки Geobacillus thermoglucosidasius, выращенные на питательной агаризованной среде (родительская колония), помещали на поверхность гидрогеля, способствующего образованию кальцита, содержащего ацетат и кальций. После инкубации при температуре 60°C в течение 4 дней в родительской колонии синтезировались монокристаллы кальцита диаметром 110-130 мкм. Кальцит содержал 6,6% (атом. %) Mg и демонстрировал поразительные флуоресцентные свойства. Исследовались изменения морфологии и развитие интенсивности флуоресценции кальцита, синтезированного на гидрогеле, способствующем образованию кальцита, легированном различными ионами металлов, силикат-ионом и фосфат-ионом. Легирование ионами Mg, P или Sr приводило к образованию решеток кальцита с соответствующими ионами металлов, замещенно растворенными в кальциевых центрах. На гидрогеле, способствующем образованию кальцита, содержащем 2 мМ иона Mg, содержание Mg в кальците увеличивалось до 22 атом. %. Допирование гидрогеля ионами Al, Si или P дало кальциты с повышенной интенсивностью флуоресценции (190-196% от интенсивности контрольных кальцитов). Вопреки ожиданиям, допирование гидрогеля ионами Mn, Sr, Fe или Co дало кальциты с пониженной интенсивностью флуоресценции (64,4-96,9% от интенсивности контрольных кальцитов). Когда гидрогель был допирован ионами Mg или P, поверхность кальцита становилась гладкой или похожей на лист, соответственно, в отличие от шероховатой сферической морфологии контрольных кальцитов. На поверхности кальцитов, синтезированных на гидрогеле, допированном ионами Mn или Al, наблюдались характерные щелевые структуры. Флуоресцентная микроскопия показала, что кальциты испускали синюю, зеленую или красную флуоресценцию при освещении светом с длиной волны 360-370, 460-500 или 530-560 нм соответственно. Кальциты, синтезированные на гидрогеле, легированном ионами Al, Si и P, излучали более сильную флуоресценцию, чем контрольные кальциты, при освещении светом с длиной волны 360-370 нм. Наши исследования показали, что G. thermoglucosidasius полезен для получения кальцитовых фосфоров в отсутствие редкоземельных элементов.