نانو ذرات نقره

silver

3D render of metallic spheres


معرفی نانو ذرات نقره

نقره عنصر سفید و براق فلزی می باشد و در موقعیت چهل و هفتم جدول تناوبی قرار گرفته و با نماد ‪Ag‬ که از کلمه ‪Argentum‬ می آید، نشان داده می شود. نقره خالص دارای بالاترین هدایت الکتریکی و گرمایی در بین تمامی عناصر می باشد. همراه با طلا، که از عناصر کمیاب و گرانبها هستند نقره به طور گسترده ای در تاریخ بشر برای هزاران سال به کار برده شده است. نقره قادر است 650 نوع بیماری را که ناشی از میکرو ارگانیسمهاست از بین ببرد. از جمله کاربردهای نقره می توان به جواهرات، ابزار آشپزخانه، پول، آلیاژهای دندانی، عکاسی و غیره اشاره کرد. در میان کاربردهای بسیار زیاد نقره، استفاده از خاصیت ضد عفونی کنندگی آن برای مقاصد بهداشتی و پزشکی قابل توجه و اهمیت می باشد.
امروزه نقره فلزی به شکل ذراتی با سایز کمتر از 100 نانومتر به وجود آمده است که آن ها را نانو ذرات نقره یا نانو نقره می نامند. این ذرات خواص غیر معمول فیزیکوشیمیایی و فعالیت های بیولوژیکی از خود نشان می دهند. با انجام فعالیت های تحقیقاتی وسیع، به کار بردن نانو نقره به ویژه در حوزه سلامتی به صورت گسترده ای گسترش یافته است. با توجه به گزارش های تحقیقاتی، نانو نقره به عنوان یکی از مقوله های تولید که به سرعت در بازار و صنعت نانوتکنولوژی رشد می کند نمایان شده است. هنوز فعالیت آنتی باکتریالی قوی جهتگیری اصلی برای گسترش محصولات نانونقره می باشد.
گستره وسیعی از این محصولات در بازار وجود دارد به عنوان مثال در زمینه پزشکی پوشش روی زخم، ابزارهای جراحی و پروتزهای استخوان با نانونقره پوشش داده می شوند. در زندگی روزمره مشتری ها ممکن است از اسپری های حاوی نانونقره، شوینده های لباس، خالص سازی آب و رنگ دیوار حاوی نانونقره استفاده کنند. نانو نقره همچنین در نساجی برای تهیه لباس، لباس های زیر و جوراب وارد شده است. ماشین های لباس شویی ای وجود دارند که با تکنولوژی نانونقره کار می کنند. تخمین زده شده است که در بخش پزشکی و حفظ سلامت، از میان تمام مواد نانویی، کاربرد نانونقره در بالاترین درجه تجاری شدن قرار دارد.
مکانیزم های پیشنهادی برای عملکرد نانونقره
1. نانو ذرات نقره پتانسیل غشایی پلاسما را ناپایدار می کند که نتیجه آن کاهش سطح ‪ATP‬ (آدنوزین تری فسفات) درون سلول می باشد. این عمل با هدف قرار دادن غشاء سلول باکتری انجام می شود و باعث مرگ باکتری می گردد.
2. بار کلی سلول های باکتری در ‪pH‬ بیولوژیکی منفی می باشد، چون در این ساختار گروه های اسیدی زیادی وجود دارند که تفکیک آنها باعث می شود دیواره سلولی بار منفی به خود بگیرد. اختلاف بار باکتری ها و نانو ذرات باعث چسبندگی و افت فعالیت های زیستی، ناشی از نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی است.
3. نانو ذرات نقره موجب از هم گسستن اجزای ممانعت کننده موجود در غشاء خارجی باکتری می شود که باعث آزاد شدن تصاعدی مولکول هایی نظیر ‪LPS‬ (لیپو پلی ساکارید) و پورین ها از غشاء سیتو پلاسمی می شود.
4. اتصال نقره به گروه های عاملی پروتئین ها و ایجاد پیوند با آنها، باعث از بین رفتن خواص اصلی (‪Denaturation‬) پروتئین ها می شود.
5. نانو نقره فقط به سطح غشاء سلولی نمی چسبد بلکه به درون سلول ها هم نفوذ می کند. نانو نقره پس از نفوذ به داخل سلول باکتری آنزیم های آن را غیر فعال کرده و با تولید هیدروژن پراکسید باعث مرگ باکتری می شود.
6. فعالیت بالای نانو نقره مربوط به انواع گونه هایی است که می توانند ‪Ag0‬ و ‪Ag+‬ را آزاد کنند.
7. نانو ذرات نقره بعد از چسبیدن به سطح غشاء سلولی، سیستم تنفسی را به صورت بر هم کنش آنزیم با زنجیره تنفسی باکتری با ‪Ag+‬ تخریب می کنند.
‏8. ‪Ag+‬ با گروه های تیولی آنزیم های حیاتی واکنش داده و آنها را غیر فعال می کند. همچنین پیشنهاد شده است که ‪DNA‬ باکتری، توانایی تکثیر خود را زمانی که تحت یون های نقره قرار دارد از دست می دهد.
9. نانو نقره تحرک پروتون در غشاء را از بین می برد. این نتایج همچنین با کاهش شدید پتاسیم درون سلولی که تحت تاثیر نانو نقره قرار دارد انجام می شود.

استفاده از نانونقره در مصارف ضد میکروبی
توسعه مقاومت جدید باکتری ها به آنتی بیوتیک ها یک مشکل اساسی در حوزه سلامتی می باشد. از آنجا که نانو ذرات نقره دارای خواص ضد باکتری، ضد قارچ، ضد ویروس ها و پروتوزوئرها می باشند می توان با افزودن مقدار اندکی از این مواد در پوشش به تعداد بسیار زیادی از این ذرات نانو متری در واحد سطح دست یافت. این پوشش ها برای تمام سطوحی که با دست لمس می شوند، مثلاً در بیمارستان ها، ادارات، اماکن عمومی و حتی در منازل مسکونی به کار می روند. تاثیر نانو ذرات نقره بر روی باکتری های گرم منفی مانند اشریشیاکلی، ویبریوکلرا، سالمونلاتیفی، سودوموناس آئروجینوزا مورد مطالعه قرار گرفته است.
نانو ذرات نقره بر روی ویروس ها هم مؤثر بوده و به گروههای ‪SH‬ گلیکوپروتئین های سطح ویروس متصل شده و مانع از اتصال آنها به سلول میزبان می گردد. این ماده بر روی تمام ویروس های ‪DNA‬ ، ‪RNA‬ و پوشش دار و بدون پوشش مؤثر است. در آزمایش هایی که بر روی ویروس ‪HIV‬ (عامل بیماری ایدز) انجام شده است مشخص گردیده که این ویروس همراه با نانو ذرات نقره در مدت 3 ساعت در 37 درجه سانتی گراد به طور 100% نابود می گردد. نانو ذرات نقره نسبت به آنتی بیوتیک ها دارای مزایایی می باشند که به تعدادی از آنها اشاره می شود:
– باکتری ها به نانو ذرات نقره مقاومت پیدا نمی کنند زیرا نانو ذرات نقره بر روی قسمت های مختلف و آنزیم های متعددی مؤثر هستند.
– نانو ذرات نقره بر روی طیف گسترده ای از باکتری ها مؤثر هستند.
– نانو ذرات بر روی سلول های انسانی اثر سوء ندارند زیرا سلول های انسانی به صورت بافت هستند.
– بر خلاف آنتی بیوتیک ها که پس از واکنش با سلول تغییر شکل یافته و بی اثر می شوند، نانو ذرات نقره پس از اثر بر میکروب ها آزاد شده و بر میکروارگانیسم های دیگر تأثیر می گذارند.

کاربرد نانونقره در نساجی
طی آزمایشاتی، اثر نانو ذرات نقره به تنهایی و یا به صورت همراه با پلیمرهایی که با محلول کلوئیدی نقره بوده اند، بر روی باکتری های مختلف از جمله باکتری استافیلوکوکوس آرئوس به عنوان نماینده گرم مثبت و اشریشیاکلی به عنوان نماینده گرم منفی، مورد بررسی قرار گرفته است. زمانی که نانو ذرات نقره به تنهایی برای گندزدایی استفاده می شود تا 99% از باکتری ها از بین می روند. هرگاه الیاف یا پلیمری که در محلول کلوئیدی نانونقره قرار گرفته تحت شرایطی خشک گردد الیافی که به این طریق تهیه شد خواص باکتریواستاتیکی داشته و در نتیجه می توان استنباط کرد که نانوذرات نقره با اندازه کوچکتر تأثیر بالقوه آنتی باکتریایی بر پلیمرها و پلی استرهای الیاف دارد و نسبت به سایر ذرات ریز نانوذرات نقره دارای سطح تماس بیشتری می باشد.پوشش های ضد باکتریایی به سه دلیل عمده برای پلیمرها و فیلترها بکار می روند:
– کنترل گسترش بیماری و خطر عفونت هایی که در پی جراحت ایجاد می شود.
– کنترل انواع بوها مثل بوی رنگ و یا بوی عرق.
– جلوگیری از فساد و پوسیدگی مواد، خصوصاً آنهایی که از جنس الیاف طبیعی هستند

آموزش هانانو

مکنانو ذرات نقرهنقره

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *