Kemister vid Helsingfors universitet (Finland) har lyckats tillverka nya polymerstabiliserade silvernanopartiklar. Resultatet är signifikant eftersom de antimikrobiella egenskaperna hos silver används i textilier, golvbeläggningar och färger även om påverkan på hälsan hos silvernanopartiklar inte är helt kända. Finska forskare tror nu att exponeringen för silver kan minskas genom att kemiskt binda nanopartiklarna till polymerer. Forskningsresultaten kommer snart att publiceras i en ledande tidskrift inom området, Kolloid- och polymervetenskap .
Nanopartiklar (en nanometer är lika med en miljarddels meter) är ett debattämne både inom forskning och vardag. Silverens antimikrobiella egenskaper, å andra sidan, har varit välkända länge och har många kommersiella tillämpningar. Stormarknader har ett överflöd av produkter med tillsatta silver- eller silvernanopartiklar. Dessa inkluderar antimikrobiella textilier, behållare, duschdraperier, bordsskivor, golvbeläggningar, färger och lim. Kolloidalt silvervatten för internt bruk samt krämer och deodoranter, och till och med sårförbandsprodukter, innehåller silver som används externt finns också.
I USA, registreringen av nya insekticider som innehåller silvernanopartiklar har väckt debatt om deras säkerhet. Frågan kan med fog ställas om slutsatser om silvernanopartiklarnas toxicitet kan dras på grundval av tidigare säkerhetsinformation om toxiciteten hos silverjoner och metalliskt silver (1).
Metoden som utvecklats vid Helsingfors universitet är en lösning för att minska silverets toxicitet. Nanopartiklar kan tillverkas med olika metoder som är baserade på att reducera metalliska salter, i detta fall silvernitrat, i närvaro av en stabiliserande förening. Polymerstabiliserade silvernanopartiklar har framgångsrikt tillverkats vid Laboratory of Polymer Chemistry vid Helsingfors universitet. Arbetet har utnyttjat laboratoriets tidigare erfarenhet av guldnanopartiklar och expertisen från Aalto -universitetets högskola för naturvetenskap och teknik och dess europeiska samarbetspartners.
I Helsingfors, den stabiliserande komponenten som används vid tillverkningsprocessen är en polymer med en reaktiv tioländgrupp. Det är känt att tiolgrupper binder effektivt med silver, vilket möjliggör en effektiv kolloidal stabilisering av silvernanopartiklar och bindning till polymerer. Polymeren är i sig en mjuk, gummiliknande akrylat, som innehåller ett vattenlösligt block som gör att silverjoner kan frigöras från den annars hydrofoba beläggningen. Tanken är att dessa silver -nanopartiklar skulle kunna användas som beläggning eller dess komponent.
Många mekanismer relaterade till silverets toxicitet för mikroorganismer har framförts. Det har visats att silverjoner reagerar i celler med tiolgrupperna av proteiner. Det finns också bevis som visar att silverjoner skadar DNA genom att hämma dess replikation. Silvers förmåga att bilda extremt sparsamt lösliga salter anses också vara en av dess slagmekanismer. När kloridjonerna fälls ut som silverklorid från cellens cytoplasma, cellandning är hämmad. Silverananopartiklarnas antibakteriella effektivitet är också välkänd, särskilt mot gramnegativa bakterier som E.coli. Silvernanopartiklarna fungerar genom att släppa silverjoner och genom att tränga in i celler.
Silver, silverjoner och silvernanopartiklar har i allmänhet ansetts vara ganska ofarliga för människor. Dock, den senaste forskningen har visat att nanopartiklar också penetrerar däggdjursceller och skadar genotypen. Det finns till och med bevis som tyder på att silvernanopartiklar aktivt kan hitta in i celler genom endocytos. Inuti cellen, väteperoxid som bildas i cellandning oxiderar silvernanopartiklar och frigör silverjoner från dem, följaktligen ökar toxiciteten. Således, man kan till och med anta att silvernanopartiklar är cyto- eller genotoxiska. Dessutom, det har visats att silver nanopartiklar tränger in i huden via porer och körtlar. Om huden är skadad, detta underlättar penetrering av silverpartiklar genom huden.
Det är därför viktigt att beläggningar som innehåller silvernanopartiklar inte släpper ut nanopartiklar. Enligt finska forskare beläggningens effekt bör endast baseras på silverjoner som löser sig från dem. Följaktligen, nanopartiklar bör vara så väl bundna till beläggningen som möjligt, möjliggör en minskning av den möjliga exponeringen för silvernanopartiklar.
