Nanopartiküllerin Yeşil Sentezi ve Kullanım Alanları
Nanoteknoloji, maddeleri atomik veya moleküler ölçekte inceleyen bir alan olup nanopartiküllerde bu alan içerisinde incelenir ve üretilirler. Günümüzde klasik metotların aksine yeşil sentez yöntemi sıklıkla araştırılır ve kullanılır oldu. Bu yöntem sürdürülebilir ve çevre dostu avantajlarını bir arada sunmaktadır. Bu sayede karbonayak izini azaltmada da rolü vardır.
Yeşil sentez yönteminin sağladığı bu yenilikçi yaklaşım, nanopartiküller üretmek için biyolojik süreçlerden ve doğal kaynaklardan yararlananmamızı, böylece geleneksel yöntemlerin karakteristik özelliği olan toksik kimyasallara ve yüksek enerji girdilerine olan bağımlılığı en aza indirmemize yardımcı olmaktadır. Nanopartiküllerin yeşil sentezi yalnızca yeşil kimyanın ilkelerini içermekle kalmayıp, aynı zamanda tıp, çevre iyileştirme ve elektronik dahil olmak üzere çeşitli sektörlerdeki uygulamalara imkan tanıyor.
Nanopartiküllerin yeşil sentezinde indirgeyici ve stabilize edici maddeler olarak bitkiler, bakteriler, mantarlar ve algler gibi organizmalar veya bunlardan elde edilen ekstraktlar kullanılır. Bu yöntem çevre dostu olması, maliyet etkinliği ve oda sıcaklığı koşullarında çalışabilmesiyle öne çıkmaktadır. Bu biyolojik ekstraktların doğal biyokimyasal yollarından yararlanılarak, metaller, metal oksitler ve kompozitler dahil olmak üzere çeşitli şekil, boyut ve bileşimlere sahip nanopartiküllerin sentezlenmesi mümkündür. Günümüzde gümüş, bakır, altın ve grafen gibi kaynaklardan üretilen ve çeşitli aktivitelere sahip nanopartiküller bulunmaktadır.
Nanopartiküllerin geleneksel sentezi sıklıkla tehlikeli kimyasalların kullanımını ve yüksek enerji sarfiyatını içermektedir. Bu durum hem insan sağlığı hem de çevre için risk oluşturabilmektedir. Buna karşılık yeşil sentez yöntemi toksik olmayan, doğal olarak oluşan maddeler kullanarak bu riskleri en aza indirmektedir. Ek olarak, düşük maliyetli ve enerji açısından verimli bir alternatif olma avantajını sunmaktadır. Bu da büyük ölçekli üretime düşük karbon izi etkileriyle imkan tanımaktadır.
Yeşil sentez yöntemiyle elde edilen nanopartiküllerin, özellikle ilaç dağıtımı, görüntüleme ve tedavide gibi alanlardaki kullanımı halen araştırılmaktadır. Örneğin, antimikrobiyal özellikleriyle bilinen altın ve gümüş nanopartiküllerin yara pansumanlarında, tıbbi cihaz kaplamalarında ve hedefe yönelik ilaç dağıtımında taşıyıcı olarak kullanılması sıklıkla araştırılmaktadır. Ayrıca, bu nanopartiküllerin biyouyumluluğu ve benzersiz optik özellikleri, görüntüleme ve teşhis uygulamalarında kullanımlarını kolaylaştırarak hastalık tespitinin duyarlılığını ve özgüllüğünü artırdığı yapılan çalışmalarla desteklenmiştir.
Yeşil sentez ile elde edilen nanopartiküllerin çevresel iyileştirmede uygulanması, kirlilik ve kontaminasyonun azaltılması etkin çözümler sunabilmektedir. Örneğin, bitki ekstraktlarından sentezlenen nanopartiküllerin, ağır metallerin ve boyaların atık sudan adsorpsiyonu ve uzaklaştırılmasında etkili olduğu gösterilmiştir. Elektronik endüstrisi aynı zamanda yeşil sentez ile elde edilen nanopartiküllerindeki gelişmelerden de yararlanmaktadır. Sensörlerin, iletken mürekkeplerin ve fotovoltaik hücrelerin imalatındaki uygulamaları, bu malzemelerin elektronik cihazların performansını ve sürdürülebilirliğini artırma potansiyelinin olduğu düşünülmektedir.
Nanopartiküllerin yeşil sentezi, nanoteknoloji alanında küresel sürdürülebilirlik zorunluluğuyla uyumlu, dönüştürücü bir yaklaşımı sağlamaktadır. Doğal kaynaklardan ve süreçlerden yararlanan bu yöntem, yalnızca nanopartikül üretimiyle ilişkili çevresel etkiyi azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda çeşitli endüstrilerde yeni uygulamaların önünü açmaktadır.
Gour, A., & Jain, N. K. (2019). Advances in green synthesis of nanoparticles. Artificial cells, nanomedicine, and biotechnology, 47(1), 844-851.
Han, X., Xu, K., Taratula, O., & Farsad, K. (2019). Applications of nanoparticles in biomedical imaging. Nanoscale, 11(3), 799-819.
Hussain, I., Singh, N. B., Singh, A., Singh, H., & Singh, S. C. (2016). Green synthesis of nanoparticles and its potential application. Biotechnology letters, 38, 545-560.
Iravani, S. (2011). Green synthesis of metal nanoparticles using plants. Green Chemistry, 13(10), 2638-2650.
Parveen, K., Banse, V., & Ledwani, L. (2016, April). Green synthesis of nanoparticles: Their advantages and disadvantages. In AIP conference proceedings (Vol. 1724, No. 1). AIP Publishing.
