Ädelmetaller som silver och guld har biomedicinska egenskaper som har använts i århundraden, men hur bekämpar dessa material effektivt cancer och bakterier utan att förorena patienten och miljön?

Det är frågorna som forskare från Dalhousie University och Canadian Light Source försöker ta reda på.

"Guld och silver är båda spännande material, sa Peng Zhang, Docent i kemi vid Dalhousie. "Vi kan använda guld för att antingen upptäcka eller döda cancerceller. Silver är också upphetsat och ett mycket lovande material som ett antibakteriellt medel."

Zhang sa att om man jämför silver med nuvarande antibiotika, silver uppvisar inte läkemedelsresistent beteende. "Men med silver, än så länge, vi hittar inte det, " han lade till.

Att ta reda på varför silver är ett så bra antibakteriellt medel är i fokus för Zhangs forskning, nyligen publicerad i tidskriften Langmuir .

"Vi vill förstå sambandet mellan atomstrukturen och bioaktiviteten hos nanosilver och varför det är så effektivt att hämma bakteriell aktivitet. Det är ett stort pussel."

Zhang sa att det är väldigt svårt att förstå vad som händer på atomnivå. Att använda små nanosilverpartiklar är det mest effektiva sättet, för när du gör silver litet, du kan förvänta dig högre aktivitet på grund av den ökade ytan.

Detta innebär dock ett annat problem, eftersom nanosilvret måste stabiliseras med en beläggning annars kommer silverpartiklarna att binda ihop och bilda stora silverbitar som inte effektivt interagerar med bakterierna.

Zhangs grupp använde två olika beläggningar för att jämföra silvrets effektivitet som ett antibakteriellt medel. Den första var en liten aminosyrabeläggning och den andra var en större polymerbeläggning. Och efter att ha testat interaktionerna mellan nanosilvret och bakterierna, och tittar på atomstrukturen hos nanosilver med hjälp av CLS och den avancerade fotonkällan, forskarna blev förvånade när de upptäckte att ju tjockare, större polymerbeläggning skapade faktiskt en bättre tillförselmetod för flis för att hämma bakterierna.

"Vi föreslog att den lilla aminosyrabeläggningen skulle binda så hårt till silverytan att det skulle vara svårt för silveratomerna att interagera med bakterierna, medan polymererna faktiskt är väldigt bra på att hålla sig på plats och fortfarande släpper ut tillräckligt med silver med bakterierna."

Zhang sa att nästa steg kommer att vara att ta reda på om nanosilvret faktiskt attackerar bra celler i levande system innan de kan göra några ytterligare framsteg när det gäller att avgöra om nanosilver är ett effektivt och effektivt antibakteriellt medel som kan användas för att bota sjukdomar hos människor och djur.