生产大量无机纳米材料的方法多种多样，涉及许多实验变量。在众多可能的匹配中，找到以环保方式合成的最佳配对一直是研究人员和行业面临的长期挑战。

由著名教授 Sang Yup Lee 领导的 KAIST 生物过程工程研究团队对使用野生型和基因工程微生物合成的 146 种生物合成的单元素和多元素无机纳米材料进行了总结，涵盖元素周期表中的55 种元素。他们的研究突出了生物纳米材料的多种应用，并提供了在可生产性、结晶度、尺寸和形状方面改善纳米材料生物合成的策略。

研究小组描述了使用微生物和噬菌体开发无机纳米材料生物合成的 10 步流程图。该研究于 12 月 3 日作为封面和英雄论文发表在Nature Reviews Chemistry上。

“我们通过分步流程图提出了微生物纳米材料生物合成的一般策略，并给出了我们对纳米材料生物合成和应用未来的看法。该流程图将作为那些希望使用微生物制备生物合成无机纳米材料的一般指南细胞，”这项研究的合著者 Yoojin Choi 博士解释说。

大多数无机纳米材料是通过物理和化学方法生产的，生物合成越来越受到重视。然而，传统的合成工艺在高能耗和非环保工艺方面存在缺陷。同时，可以利用微藻、酵母、真菌、细菌甚至病毒等微生物作为生物工厂，在温和的条件下生产单元素和多元素无机纳米材料。

研究团队经过大量调研总结，开发出无机离子结合亲和力、无机离子还原能力和纳米材料生物合成效率更高的基因工程微生物，使许多无机纳米材料的合成成为可能。

在这些策略中，该团队介绍了他们对普贝图的分析，以控制产品的尺寸和形态。研究小组表示，这种普贝图分析可广泛用于生物合成具有工业应用的新型纳米材料。

Sang Yup Lee 教授补充说：“这项研究提供了关于使用微生物和噬菌体生物合成多种无机纳米材料及其应用的广泛信息和观点。我们预计生物合成无机纳米材料将在不同的科学和技术领域找到更多样化和创新的应用。 ”