Silver har länge varit känt för sin förmåga att döda några av de otäcka mikrober som kan göra människor sjuka. På sjukhus, det används för att hjälpa brännskadade, för att bekämpa bakterier på katetrar och till och med för att utplåna farliga "superbuggar" som har blivit resistenta mot traditionell antibiotika.

Nu, utnyttja konsumenternas rädsla för bakterier, företag lägger till små, kraftfulla silverpartiklar till skärbrädor, underkläder, yogamattor, löparskjortor, strumpor och ett växande utbud av andra "antibakteriella" varor.

Sådana produkter är möjliga genom de senaste framstegen inom teknik som gör det möjligt för tillverkare att skapa silver i nanostorlek och införliva det i olika material. (En nanometer är en miljarddels meter; ett människohår är ungefär 80, 000 till 100, 000 nanometer bred.)

Men vissa forskare och miljöövervakningsgrupper säger att det kan innebära risker att använda nanosilver i stor utsträckning, eftersom ingen vet hur kronisk exponering för partiklarna kan påverka människors hälsa eller ekosystemet på lång sikt.

De oroar sig också för att silver kan förlora sin förmåga att bekämpa infektioner om bakterier blir mer resistenta, ett fenomen som redan setts med andra antibiotika och med triclosan, en ingrediens som läggs till antibakteriella tvålar, kosmetika och andra kommersiella varor.

"Vissa människor är ganska rädda för bakterier, och tendensen att överanvända silver är trolig, sa Samuel Luoma, en emeritusforskare vid U.S. Geological Survey och författaren till "Silver Nanotechnologies and the Environment, " en rapport publicerad av Pew Project on Emerging Nanotechnologies.

"Det som oroar mig är explosionen av produkter som vi inte vet är effektiva och som inte är nödvändiga, ", sa Luoma. "Det är viktigt att bevisa att det är värt att ta risken innan vi sätter den i miljön."

U.S. Environmental Protection Agency började nyligen kräva att tillverkare av nanosilver registrerar sina produkter, säger att partiklarna kan utgöra andra risker än konventionellt silver. Men kritiker, inklusive Natural Resources Defense Council, säga att myndighetens process är felaktig eftersom den tillåter att produkterna kan säljas kommersiellt flera år innan säkerhetsstudier är klara.

Konsumenter, under tiden, kan ofta inte avgöra om produkter innehåller silver i nanostorlek eftersom nanomaterial inte behöver märkas.

"Närvaron av nanoteknik i konsumentprodukter har gått under jorden, sa Emma Fauss, som 2008 sammanställde en inventering av kommersiella nanoteknikprodukter för Pew-projektet. "Tillverkare drar sig för att märka saker i sina produkter om det inte är trendigt. Det finns en uppfattning om att om det är märkt, det kan vara farligt."

Silver dödar bakterier när det oxiderar och frigör silverjoner, som är dödliga för bakterier och jäst. Forntida civilisationer använde metallen för att behandla öppna sår, och amerikanska pionjärer kastade silvermynt i vattenmagasin för att hålla vattnet fräscht.

Nanopartiklar av silver, som kan uppstå naturligt, är kraftfullare än större partiklar eftersom deras stora yta i förhållande till deras massa ökar antalet joner som frigörs.

Silverindustrin säger att oron för nanosilver är ogrundad, pekar på silvers historia som ett effektivt antibiotikum och noterar att de flesta applikationer använder mycket små mängder.

Det står också att silver i nanostorlek inte är nytt och har använts kontinuerligt i mer än ett sekel. Silverprodukter i nanoskala har använts säkert i simbassänger och rening av dricksvatten sedan 1970-talet, sa Rosalind Volpe, verkställande direktör för Silver Nanotechnology Working Group.

"Det är den mest hållbara och vid det här laget den mest undersökta och säkraste biocidteknologin på marknaden, sa Carlo Centonze, VD för det schweiziska företaget HeiQ, som producerar silver i nanostorlek, främst för användning i medicinska produkter.

Vissa tillverkare hävdar också att behandling av textilier med silvernanopartiklar gynnar miljön genom att minska behovet av tvätt, möjliggör rengöring vid lägre temperaturer och gör produkterna mer hållbara.

I allmänhet, experter är överens om att människor säkert kan tolerera ganska höga doser silver. Vad som är nytt är att nanopartiklar under det senaste decenniet har manipulerats och placerats på platser där silver aldrig har funnits tidigare.

Vissa forskare och miljöhälsogrupper fruktar att just de egenskaper som gör dessa partiklar användbara - deras försvinnande lilla storlek och höga yta - kan få oavsiktliga konsekvenser när de väl kommer in i människokroppen och miljön.

Både djurstudier och datormodeller har funnit att nanopartiklar, inklusive nanosilver, kan spridas i hela kroppen till organ och vävnader.

"Nanopartiklar är små buntar av ren metall som kan lösas upp i kroppen om de tas upp som en partikel, sa Luoma.

"Till mig, " han lade till, "den stora risken är att få i sig eller andas nanosilver när vi inte säkert vet om det finns en unik risk i denna form."

Precis som andra bakteriedödare, inklusive antibiotika, nanosilver kan också rubba den känsliga balansen av bakterier inuti matsmältningskanalen, sa Marina Quadros, biträdande chef för Virginia Tech Center for Sustainable Nanotechnology. "Under rätt förutsättningar, silver nanopartiklar är mycket effektiva för att döda bakterier, både de goda och de dåliga, " Hon sa.

Utöver den möjliga inverkan av nanosilver på människors hälsa, miljöhänsyn skymtar.

"Det finns tydliga bevis för att silver, och i synnerhet nanosilver, är giftigt för vattenlevande och landlevande organismer" och för celler från däggdjur i laboratorieforskning, EPA uppgav i en rapport från 2010.

Potentiella källor till nanosilverföroreningar inkluderar soptippar, avloppsreningsverk och industrianläggningar. Flera labbstudier har också funnit att nanosilver kan läcka ut ur produkter när de tvättas.

"Om vi ​​börjar använda massor av silver nanopartiklar och mycket mer kommer i avloppet, då kan vi börja få en effekt som vi inte har sett tidigare, " sa Amy Pruden, en professor i civil- och miljöteknik vid Virginia Tech som undersöker om silvernanopartiklar i avfallsströmmar kan stimulera antibiotikaresistens hos mikrober.

Vissa studier har funnit att nanosilver i avloppsvatten tenderar att omvandlas till silversulfid, ett mycket mindre giftigt ämne, sa Mark Wiesner, chef för Center for the Environmental Impplications of Technology vid Duke University.

Forskare där fann också att den stora majoriteten av nanosilver som kommer in i ett reningsverk för avloppsvatten tas bort från vattnet eftersom det fastnar på bakterier som matas av organiskt material.

Men dessa bakterier, Pruden sa, så småningom bosätta sig för att bilda biosolider, eller "slam, " som appliceras som gödningsmedel på jordbruksmark. Nanosilver i slammet kan påverka de jordbakterier som är ansvariga för att cirkulera kväve och kol, Hon sa.

Bekämpningsmedel, som inkluderar kemikalier som dödar bakterier, måste registreras hos EPA innan de kan säljas eller distribueras. Men tills nyligen, byrån ansåg inte att nanosilver skilde sig från vanligt silver. That allowed a variety of nanosilver products to enter the market based on the toxicity data for conventional silver.

The EPA now reviews nano-sized silver separately, recognizing that nano-sized particles have different characteristics and may have different effects on human and environmental health. Sedan 2011, the agency has "conditionally approved" two pesticide products containing nanosilver as the active ingredient.

Environmental health organizations complain that the conditional approval process allows products to be marketed several years before all the safety studies have been submitted, potentially putting consumers at risk.

Förra året, the Government Accountability Office reported that the EPA couldn't reliably or systematically track how many products had been conditionally registered or whether the safety studies were submitted. In its response, the EPA said it was working to improve its oversight, including designing an automated data system.

For consumers, the safety picture on nanosilver is murky to say the least. Products launched before the change in EPA rules remain on the market, and little information is available on how much silver a product contains and what size it might be.

When the European Commission tried to investigate the safety, health and environmental effects of nanosilver, it had difficulty reaching any conclusions.

"A specific human risk assessment for silver nanoparticles is not feasible as information on possible long-term effects are lacking, " its report stated.

Until such data are collected, some argue that nanosilver shouldn't be used in consumer products, in part to preserve silver's ability to fight infections.

Germany's risk management agency cited that reason in arguing that silver should not be used as an antimicrobial ingredient on a large scale, with the exception of medical applications.

"Silver was and continues to be a valuable tool, " said Andrew Maynard, director of the University of Michigan Risk Center. "There is a real fear that if we are indiscriminate with use, we could accelerate resistance."

But Maynard also said people may have taken the assumption of harm too far, in the absence of more concrete evidence. Using nanosilver in a product may make sense if it serves a medical purpose and proves effective, han sa.

"Rather than a marketing ploy, it should be something that will benefit people, " Maynard said. "We've survived for many years without having antimicrobial shirts and tools."

©2014 Chicago Tribune
Distributed by MCT Information Services