Nano Bạc và tính kháng khuẩn của nano Bạc

---

Từ xa xưa, con người đã sử dụng bạc làm các dụng cụ chứa đồ ăn, nước uống để trị bệnh. Trong chiến tranh thế giới thứ nhất, người ta thậm chí còn sử dụng các sản phẩm từ bạc để điều trị nhiễm trùng trước khi thuốc kháng sinh ra đời. Ngày nay, cùng với sự ra đời và phát triển của công nghệ nano, con người đã chế tạo được bạc ở kích thước nano. Điều này làm tăng đáng kể số ứng dụng của bạc. Ở kích thước nano, bạc thể hiện khả năng kháng khuẩn mạnh mà không gây ảnh hưởng tới con người và môi trường. Chính vì vậy, giới khoa học đang đầu tư nghiên cứu bạc để phục vụ cho các ứng dụng trong y học, nhất là khi hiện tượng vi khuẩn kháng kháng sinh ngày càng phổ biến như ngày nay.

Giới thiệu về bạc kim loại

Cấu hình electron của bạc: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s¹

Bán kính nguyên tử Ag: 0,288 nm

Bán kính ion bạc: 0,23 nm

Hạt nano bạc là các hạt bạc có kích thước từ 1 nm đến 100 nm. Do có diện tích bề mặt lớn nên hạt nano bạc có khả năng kháng khuẩn tốt hơn so với các vật liệu khối do khả năng giải phóng nhiều ion Ag⁺ hơn.

Bạc nano là vật liệu có diện tích bề mặt riêng rất lớn, có những đặc tính độc đáo sau:

-Tính khử khuẩn, chống nấm, khử mùi, có khả năng phát xạ tia hồng ngoại đi xa, chống tĩnh.

-Không có hại cho sức khỏe con người với liều lượng tương đối cao, không có phụ gia hóa chất.

Có khả năng phân tán ổn định trong các loại dung môi khác nhau (trong các dung môi phân cực như nước và trong các dung môi không phân cực như benzene, toluene).

Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng và các tác nhân oxy hóa khử thông thường.

Ổn định ở nhiệt độ cao.

Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc

Các đặc tính kháng khuẩn của nano bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học của các ion Ag⁺. Ion này có khả năng liên kết mạnh với peptidoglican, thành phần cấu tạo nên  thành tế bào của vi khuẩn và ức chế khả năng vận chuyển oxy vào bên trong tế bào dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn. Nếu các ion bạc được lấy ra khỏi tế bào ngay sau đó, khả năng hoặt động của vi khuẩn lại có thể được phục hồi. Do động vật không có thành tế bào,vì vậy chúng ta không bị tổn thương khi tiếp xúc với các ion này.

Hình: Tác động của ion bạc lên vi khuẩn.

Có một cơ chế tác động của các ion bạc lên vi khuẩn đáng chú ý được mô tả như sau: Sau khi Ag⁺ tác động lên lớp màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn gây bệnh nó sẽ đi vào bên trong tế bào và phản ứng với nhóm sunfuahydrin – SH của phân tử enzym chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa men này dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn.

Ngoài ra các ion bạc còn có khả năng liên kết với các base của DNA và trung hòa điện tích của gốc phosphate do đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA.