Nano bạc và những ứng dụng quan trọng trong y tế

Bạc là nguyên tố kim loại quan trọng và được tiêu dùng trong đời sống từ hàng nghìn năm nay. Những ứng dụng nguyên sơ nhất của bạc là thử độc thức ăn hoặc làm đồ trang sức. Ngày nay, lúc công nghệ lớn mạnh, con người đã tạo ra được những hạt tinh thể nano bạc. Mang khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và virus mạnh, nano bạc được vận dụng nhiều trong phổ biến ngành, đặc trưng là y tế. Cùng Phân tích các tri thức về nano bạc và ứng dụng của nó trong bài viết dưới đây.

I. Nano bạc là gì ?

Nano bạc là 1 dạng hạt còn đó của kim loại bạc. Những hạt này sở hữu kích thước nhỏ mà mắt thường ko nhận ra được. Hạt nano bạc mang tỉ lệ diện tích bề mặt to hơn hàng triệu lần so với kim khí bạc. Cho nên, thuộc tính đặc hiệu của bạc được tăng lên đáng nhắc. Phân tử nano bạc mang kích thước phổ biển nằm từ trong khoảng 10 – 100nm [3].



Nano bạc tồn tại chính yếu dưới dạng dung dịch. Các sản phẩm Nano bạc thường được gọi có tên gọi khác là keo bạc. Điều này khiến cho phổ quát người lầm tưởng dung dịch Nano bạc với độ nhớt như dạng keo. Thực tại, dung dịch Nano bạc sẽ sở hữu độ nhớt tương đương sở hữu nước ví như Nhìn vào bằng mắt thường. Màu sắc của dung dịch Nano bạc đổi thay trong khoảng vàng tới đỏ sẫm. Thậm chí ví như nồng độ lên đến 5,000 ppm, bạn sở hữu thể thấy màu đông đảo đen. Do đó, những dung dịch Nano bạc trong suốt được truyền bá trên thị trường thường không đựng các hạt nano bạc hoặc nồng độ rất rẻ. Nano bạc ko tồn tại ở thể rắn nên những dòng bột bán trên thị trường đều không hề cất hạt nano [3].

II. Nano bạc được tạo ra như thế nào ?

những nano bạc tổng hợp theo trục đường khác nhau sẽ có kích thước, hình thái và tính ổn định khác nhau. Tổng kết những phương pháp tổng hợp được phân thành 3 mẫu chính là tổng hợp vật lý, tổng hợp hóa học và tổng hợp sinh vật học.





1. Tổng hợp vật lý

một.1. Khoa học ăn mòn bằng tia laser

khoa học này sử dụng tia laser sở hữu bước sóng ngắn để cắt bỏ kim khí trong dung dịch mà không với thuốc thử hóa học. Phương pháp này cho phép thu được hạt nano bạc thuần khiết. Nồng độ và hình thái của các hạt nano bị ảnh hưởng bởi số lượng chùm tia laze. Hạt nano thu được thường có kích thước khoảng 10nm.

tuy nhiên, mang thể tiêu dùng sóng điện từ năng lượng cao như tia gamma, tia tử ngoại để khử ion kim loại. Dưới tác dụng của các tác nhân này, các chất phụ gia trong dung môi được biến đối để sinh ra những gốc hóa học có tác dụng khử ion thành kim khí [1], [3].

một.2. Công nghệ hóa lý tạo nano bạc trong sáng

Theo những nghiên cứu cách đây không lâu, cách điện phân hài hòa siêu âm mang thể tiêu dùng để phân phối ra hạt nano bạc tinh khiết mà ko cần sử dụng chất hoạt động bề mặt hoặc chất ổn định nào. Thường nhật phương pháp điện phân chỉ tạo ra lớp màng kim khí trên bề mặt điện cực. Nhờ mang siêu âm, những hạt sẽ rời điện cực và đi vào trong dung môi nước.

1.3. Kỹ thuật Plasma điện hóa

Nguyên lý của phương pháp là tiêu dùng 1 dây bạc làm cho điện cực, nhúng trong dung môi nước. Trong giai đoạn phóng điện, lớp bề mặt của dây bạc bị ăn mòn và được khử ngay bởi plasma tạo ra các hạt nano bạc. Tuy nhiên, plasma còn giải phóng các electron tích điện âm khiến các hạt nano bạc đẩy nhau, tránh kết tụ. Cách này sở hữu thể khử triệt để các ion bạc nên dung dịch nano bạc ổn định trong khoảng thời gian dài và an toàn. Các hạt nano bạc tạo ra với kích thước từ 20 – 30 nm [1].

hai. Cách thức hóa học



Biểu đồ kiểm soát kích thước những phân tử nano bạc bằng bí quyết đồng giảm

Để tổng hợp nano bạc bằng bí quyết hóa học cần sử dụng muối bạc, chất khử và chất ổn định để kiểm soát sự hình thành những hạt nano. Muối bạc nitrat được sử dụng để phục vụ hạt nano do chi phí thấp và ổn định hóa học hơn những muối khác. Các chất khử được sử dụng là borohydrid, citrat, ascorbate và khí hydro. Trong ấy borohydrid là 1 chất khử mạnh sở hữu thể tạo ra hạt sở hữu kích thước nhỏ mang tốc độ khử nhanh. Song song nó với vai trò như chất ổn định để hạn chế kết tụ trong công đoạn phân hủy.

không những thế để những hạt nano phân tán phải chăng trong môi trường, người ta với thể sử dụng bí quyết tĩnh điện để làm bề mặt các hạt tĩnh điện trái dấu sẽ đẩy nhau, hạn chế kết tụ. Mặt khác với thể sử dụng những chất hoạt động bề mặt để bọc các hạt nano. Kích thước hạt nano bạc tạo ra nhờ phương pháp này nằm từ trong khoảng 10nm -100nm[1], [3].





3. Bí quyết sinh vật học

quá trình tổng hợp hạt nano bằng phương pháp sinh học gồm thời kỳ khử enzym hoặc không có enzym. Thời kỳ khử ko sử dụng enzym tương tự như tổng hợp hóa học nhưng tác nhân khử là vi sinh vật hoặc thực vật. Quá trình này diễn ra nhanh và giảm thiểu được dung môi hữu cơ và thuốc thử độc hại. Vì thế, đây được gọi là quá trình xanh và gần gũi sở hữu môi trường. Ngoài ra, nhược điểm của cách thức là sở hữu thể làm cho lây truyền vi khuẩn nên cần cẩn trọng lúc vận dụng trong y tế.

III. Hiệu quả kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus của nano bạc

1. Đặc tính kháng khuẩn

Nano bạc với tác dụng kháng khuẩn trên cả vi khuẩn Gram âm, Gram dương và những chủng vi khuẩn kháng kháng sinh. Một số loài rộng rãi như: Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng), Streptococcus, E. Coli, Coliform, P. Aeruginosa, Aci.baumannii, Vibrio cholerae (phẩy khuẩn tả), Enterococcus faecalis (khuẩn liên cầu), N. Gonorrhoeae (lậu cầu),… Theo kết quả nghiên cứu của viện Hàn lâm kỹ thuật và công nghệ Việt Nam, chỉ cần 1 lượng nano bạc rất nhỏ cỡ 1mg/L đã sở hữu thể tiêu diệt được đa số vi khuẩn gây bệnh[4].

Khả năng kháng khuẩn mạnh của nano bạc có được nhờ đặc tính kháng khuẩn của ion bạc và diện tích bề mặt lớn của những hạt nano. Hiệu quả của các hạt nano bạc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước của chúng. Nồng độ cao sở hữu hiệu quả rẻ hơn. Hạt sở hữu kích thước càng nhỏ với thể diệt khuẩn ở nồng độ thấp[1].

mặc dầu tác dụng kháng khuẩn được nghiên cứu nhiều nhưng cơ chế tạo dụng của nano bạc vẫn chưa được làm minh bạch. Những hạt nano bạc bám và xâm nhập vào thành tế bào vi khuẩn, khiến cho đổi thay cấu trúc màng của chúng. 1 Số nghiên cứu cho rằng do những hạt nano bạc sở hữu diện tích bề mặt to phát triển thành kho đựng để phóng thích ra những ion bạc tự do. Các ion bạc phóng thích ra sở hữu thể tương tác với đội ngũ thiol của phổ thông enzym tổng hợp tế bào vi khuẩn. Vì thế nó ức chế một số chức năng của tế bào vi khuẩn như ngăn cản sự phân chia tế bào và sao chép AND.