پژوهشگران دانشگاه رایس مناقشه طولانی مدت بر سر مکانیسم اثر نانوذرات نقره که پرکاربردترین نانوذره در جهان برای کشتن باکتری‌ها است، را پایان دادند. بر اساس آخرین تحقیقات نانوذرات نامحلول نقره در تماس مستقیم با سلول‌ها آنها را نمی‌کشند، اما یون‌های محلول زمانیکه در حضور باکتری توسط اکسیداسیون فعال گردند کار خود را به خوبی انجام می‌دهند.
یون‌های نقره، نه ذرات آن، قاتل باکتری‌ها هستند
|
پژوهشگران دانشگاه رایس مناقشه طولانی مدت بر سر مکانیسم اثر نانوذرات نقره که پرکاربردترین نانوذره در جهان برای کشتن باکتری‌ها است، را پایان دادند. مدت‌ها است که دانشمندان در خصوص اثر ضدباکتریایی یون‌های نقره که در اثر اکسیداسیون نانوذرات بوجود می‌آیند، آگاهی دارند. اما دانشمندان مطمئن نبودند که نانوذرات نقره مستقیما برای باکتری‌ها سمی باشند، مخصوصا آنکه اندازه کوچکترین نانوذرات در حدود ۳ نانومتر است.
پدرو آلوارز از دانشگاه رایس می‌گوید: «در حقیقت زمانیکه امکان یونیزاسیون از نقره گرفته می‌شود، نانوذرات عملا هیچ اثری بر میکروب‌ها ندارند.» وی می‌گوید که پاسخ صریح به سوال قدیمی این است که نانوذرات نامحلول نقره در تماس مستقیم با سلول‌ها آنها را نمی‌کشند. اما یون‌های محلول زمانیکه در حضور باکتری توسط اکسیداسیون فعال گردند کار خود را به خوبی انجام می‌دهند.
یون‌های نقره که توسط نانوذرات به باکتری تزریق می‌گردند، مرگ تدریجی آن را فراهم می‌کنند؛ فرآیندی که در آن سلول‌ها شکسته شده و در نهایت می میرند. این فرآیند نانوذرات نقره را به عنوان عامل ضد باکتری ممتاز و با کاربرد وسیع مطرح کرده است.
این گروه تحقیقاتی که به سرپرستی زونگمینگ ژو فعالیت می‌کنند دو نمونه از نانوذرات را مورد بررسی قرار دادند. آنها برای بررسی رابطه بین اندازه و سمی بودن از نانوذرات تجاری موجود و نیز نانوذرات ساخته شده با ابعاد ۳ تا ۱۱ نانومتر استفاده کردند.
ژو تصمیم گرفت سمی بودن نانوذرات را در محیط بی‌هوا که درون محفظه‌ای بدون اکسیژن قرار گرفته آزمایش نماید تا بتواند رهاشدن یون‌های نقره را آزمایش کند. وی دریافت که ذرات فیلتر شده سمیت بسیار کمتری نسبت به یون‌ها برای میکروب‌ها دارند.
این گروه تحقیقاتی سپس نانوذرات نقره را درون محفظه بدون هوا تولید کردند تا کاملا از اکسیداسیون جلوگیری شود. ژو می‌گوید: «ما دریافتیم این ذرات حتی تا غلظت ۱۹۵ جزء در یک میلیون، خاصیت کشندگی برای باکتری‌ها ندارند. اما برای یون‌های نقره غلظتی معادل ۱۵ جزء در یک میلیارد نیز تمام باکتری‌های موجود را از بین می‌برد. بدین ترتیب می‌توان نتیجه گرفت که ذرات نقره ۷۶۶۵ مرتبه کمتر از یون‌های نقره سمیت دارند.»
آلوارز پیشنهاد می‌کند که روش بی‌هوازی ارائه شده توسط این تیم می‌تواند برای آزمایش سمیت سایر نانوذرات فلزی بکار رود و نیز می‌تواند به تنظیم دقیق خواص ضدباکتری ذرات نقره کمک نماید. همچنین این پژوهشگران توانستند دلیلی بر پدیده hormesis بیابند: « E. coli در مواجه با غلظت‌هایی از یون‌های نقره که برای کشتن آن کوچک هستند، تحریک می‌شود.»
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند. |
