Fungal Nanotechnology: Applications in Agriculture, Industry, and Medicine

نانوتکنولوژی قارچی چشم‌انداز بسیار خوبی برای توسعه محصولات جدید با کاربردهای صنعتی، کشاورزی، دارویی و مصرف‌کننده در طیف وسیعی از بخش‌ها دارد. رشته‌های مهندسی شیمی، کشاورزی-غذایی، بیوشیمی، داروسازی، تشخیص و توسعه تجهیزات پزشکی همگی از محصولات قارچی استفاده می‌کنند، با نانومواد قارچی که در حال حاضر در کاربردهای مختلف از توسعه دارو گرفته تا صنایع غذایی و بیوتکنولوژی کشاورزی استفاده می‌شوند. عوامل قارچی یک عامل سازگار با محیط زیست، تمیز و غیر سمی برای سنتز نانوذرات فلزی هستند و از هر دو روش درون سلولی و خارج سلولی استفاده می کنند. سادگی پوسته‌گیری پردازش بالا و پایین دست و وجود میسلیوم‌های قارچی که باعث افزایش سطح سطح می‌شوند، مزایای کلیدی را فراهم می‌کنند. علاوه بر این، طیف وسیع مورفولوژی نانوذرات سنتز شده و نرخ بیوسنتز بسیار سریعتر در فیلتر بدون سلول (به دلیل میزان بالاتر پروتئین ترشح شده در قارچ ها) این مسیر را به ویژه فریبنده می کند. درک تنوع قارچ‌ها در اکوسیستم‌های مختلف، و همچنین تعامل آن‌ها با سایر میکروارگانیسم‌ها، جانوران و گیاهان، زیربنای پیشرفت‌های فناوری واقعی و نوآورانه و کاربردهای نانوذرات فلزی در بسیاری از رشته‌ها از جمله کشاورزی، کاتالیزور و حسگرهای زیستی پزشکی است. نکته مهم این است که نانوذرات قارچی زیست‌زا وقتی با آنتی‌بیوتیک‌ها و قارچ‌کش‌ها ترکیب می‌شوند، ویژگی‌های هم افزایی قابل‌توجهی از خود نشان می‌دهند تا مقاومت قابل‌توجهی در برابر رشد میکروبی و کاربردها در نانوپزشکی از پمادهای موضعی و بانداژ برای بهبود زخم گرفته تا استنت‌های پوشش‌داده شده ارائه دهند.

Fungal nanotechnology has great prospects for developing new products with industrial, agricultural, medicinal, and consumer applications in a wide range of sectors. The fields of chemical engineering, agri-food, biochemistry, pharmaceuticals, diagnostics, and medical device development all employ fungal products, with fungal nanomaterials currently used in applications ranging from drug development to the food industry and agricultural biotechnology. Fungal agents are an environmentally friendly, clean, non‐toxic agent for the synthesis of metal nanoparticles and employ both intracellular and extracellular methods. The simplicity of scaling up and downstream processing and the presence of fungal mycelia which afford an increased surface area provide key advantages. In addition, the large spectrum of synthesized nanoparticle morphologies and the substantially faster biosynthesis rate in cell-free filtrate (due to the higher amount of proteins secreted in fungi) make this a particularly enticing route. Understanding the diversity of fungi in assorted ecosystems, as well as their interactions with other microorganisms, animals, and plants, underpins real and innovative technological developments and the applications of metal nanoparticles in many disciplines including agriculture, catalysis, and biomedical biosensors. Importantly, biogenic fungal nanoparticles show significant synergistic characteristics when combined with antibiotics and fungicides to offer substantially greater resistance to microbial growth and applications in nanomedicine ranging from topical ointments and bandages for wound healing to coated stents.