Abstract

Los quantum dots de sulfuro de cadmio (CdS) son de gran interés industrial por sus propiedades ópticas y electrónicas. La síntesis de estas nanoestructuras ha sido llevada a cabo exitosamente por métodos químicos. Sin embargo, los mecanismos que subyacen la síntesis microbiológica de CdS aún no han logrado ser claramente establecidos [1] y los publicados han utilizado CdCl2 y el gas H2S [2] lo que implica un costo operacional mayor. Es por esto, que la obtención de sulfuro a partir de estados más oxidados como sulfito o sulfato resulta en una buena estrategia para la optimización en el proceso de síntesis de quantum dots de CdS. Para la biosíntesis de CdS, se requiere de la reducción de 6 electrones desde sulfito a sulfuro. En esta línea, Escherichia coli, posee una enzima sulfito reductasa que cataliza la siguiente reacción: Sulfito + 3 NADPH + 5 H+ → Sulfuro de Hidrógeno + 3 NADP+ + 3 H2O A raíz que E. coli expresa basalmente esta enzima, su sobreexpresión resulta ser un blanco interesante para el mejoramiento en la síntesis de nanoestructuras de CdS en esta bacteria, al favorecer una mayor reducción a sulfuros que pueden asociarse con el catión Cd2+ y formar nanoestructuras de CdS. Experimentalmente, se crecieron las cepas E. coli BW25113 silvestre (WT) y la que sobreexpresa la enzima sulfito reductasa (CysJ) por 16 horas en medio rico LB, medio mínimo MOPS y medio mínimo M9 para que alcancen fase estacionaria donde se ha visto que se favorece la síntesis de CdS [1,2] y se realizó un tratamiento con 2µM NaSO3 y 54 µM CdCl2 de acuerdo a lo descrito por Monrás 2012 [1]. Se observó que en medio mínimo M9 se favorece la formación de nanoestructuras de CdS en la cepa WT y en mayor grado en CysJ, lo que pudo evidenciarse por la fluorescencia emitida por los quantum dots al excitar las muestras con luz UV en comparación a las muestras crecidas y tratadas con los otros medios LB y MOPS. La asociación de fosfatos (medio M9) y sobrexpresión de enzimas para la optimización de biosíntesis de quantum dots de CdS, permite un blanco interesante dentro de la utilización de procesos biológicos en nanotecnología.