X
تبلیغات
بازی تراوین

بیوتکنولوژی و نانوتکنولوژی

امین جعفری طهرانی (کارشناس ارشد بیوتکنولوژی)

نانو ذرات نقره (نانو نقره)




 

نقره عنصر سفید و براق فلزی می باشد و در موقعیت چهل و هفتم جدول تناوبی قرار گرفته و با نماد Ag که از کلمه Argentum می آید، نشان داده می شود. نقره خالص دارای بالاترین هدایت الکتریکی و گرمایی در بین تمامی عناصر می باشد. همراه با طلا، که از عناصر کمیاب و گرانبها هستند نقره به طور گسترده ای در تاریخ بشر برای هزاران سال به کار برده شده است. نقره قادر است 650 نوع بیماری را که ناشی از میکرو ارگانیسمهاست از بین ببرد. از جمله کاربردهای نقره می توان به جواهرات، ابزار آشپزخانه، پول، آلیاژهای دندانی، عکاسی و غیره اشاره کرد. در میان کاربردهای بسیار زیاد نقره، استفاده از خاصیت ضد عفونی کنندگی آن برای مقاصد بهداشتی و پزشکی قابل توجه و اهمیت می باشد اگرچه تا به حال مکانیزم عمل آن به طور کامل درک نشده است.

پودر نقره به نظر هیپوکراتیس (Hippocrates)، پدر علم پزشکی نوین، دارای اثرات شفادهندگی و ضد مریضی بوده و در لیست درمانی برای زخم ها قرار داشت. ترکیبات نقره ای به مقدار زیادی در کاربردهای پزشکی داخل شده اند. ترکیبات نقره سلاح اصلی در مقابل زخم های عفونی در جنگ جهانی اول بود تا اینکه آنتی بیوتیک ها تولید شدند. در سال 1884 پزشکان متخصص آلمانی محلول چشمی یک درصد نیترات نقره را برای جلوگیری از Gonococcal Ophthalmia Neonatorum معرفی نمودند که گفته می شود اولین مقاله علمی مستند برای کاربردهای پزشکی نقره می باشد. به علاوه استفاده از کرم های سولفادی آدین نقره برای مصارف ضد باکتریایی است که به طور گسترده ای برای زخم ها و سوختگی های شدید استفاده می شود.

امروزه نقره فلزی به شکل ذراتی با سایز کمتر از 100 نانومتر به وجود آمده است که آن ها را نانو ذرات نقره یا نانو نقره می نامند. این ذرات خواص غیر معمول فیزیکوشیمیایی و فعالیت های بیولوژیکی از خود نشان می دهند. با انجام فعالیت های تحقیقاتی وسیع، به کار بردن نانو نقره به ویژه در حوزه سلامتی به صورت گسترده ای گسترش یافته است. با توجه به گزارش های تحقیقاتی، نانو نقره به عنوان یکی از مقوله های تولید که به سرعت در بازار و صنعت نانوتکنولوژی رشد می کند نمایان شده است. هنوز فعالیت آنتی باکتریالی قوی جهتگیری اصلی برای گسترش محصولات نانونقره می باشد.

گستره وسیعی از این محصولات در بازار وجود دارد به عنوان مثال در زمینه پزشکی پوشش روی زخم، ابزارهای جراحی و پروتزهای استخوان با نانونقره پوشش داده می شوند. در زندگی روزمره مشتری ها ممکن است از اسپری های حاوی نانونقره، شوینده های لباس، خالص سازی آب و رنگ دیوار حاوی نانونقره استفاده کنند. نانو نقره همچنین در نساجی برای تهیه لباس، لباس های زیر و جوراب وارد شده است. ماشین های لباس شویی ای وجود دارند که با تکنولوژی نانونقره کار می کنند. تخمین زده شده است که در بخش پزشکی و حفظ سلامت، از میان تمام مواد نانویی، کاربرد نانونقره در بالاترین درجه تجاری شدن قرار دارد.

داستان خاصیت ضد میکروبی نقره داستانی معاصر نیست بلکه این خاصیت از دیرباز شناخته شده بوده و بکار می رفته است برای مثال در جنگها جهت ترمیم زخمهای سربازان روی زخم سکه ای از جنس نقره قرار میدادند و سپس محل زخم را می بستند و یا برای نگهداری مواد غذایی از ظروف نقره ای استفاده می شده است، و علت شیوع نیافتن بیماریهای مسری در مناطق اعیان نشین را به ظروف نقره نسبت میدهند.

دانشمندان مکانیسم های متفاوتی را برای تبیین اثرگذاری نقره بر میکروبها یافته اند. به دلیل همین تعدد مکانیسم ها است که میکروبها نمیتوانند نسبت به نقره سازگار شوند و یا مقاومت پیدا کنند.

امروزه به مدد فناوری نانو ساخت ذرات نقره در ابعاد نانو میسر گشته است  ذرات نانو نقره به ما این امکان را میدهند که با کمترین غلظت خاصیت ضد میکروبی بسیار قوی را از فلز نقره شاهد باشیم.

در میان مکانیسم های متعددی که از فلز نانو نقره شناخته شده است ، دو مکانیسم بصورت بارز در نظر گرفته می شود که به شرح زیر است.

 

مکانیسم یونی:

در این مکانیسم ذرات نانو نقره فلزی به مرور زمان یون های Ag+ را از خود ساطع میکنند. این یونها طی واکنش جانشینی باندهای  HS- را در جداره میکرو ارگانیسم  به باندهای AgS- تبدیل می کنند که نتیجه این واکنش تاتوره شدن و تلف شدن میکرو ارگانیسم است.

مکانیسم کاتالیستی:

این مکانیسم که بیشتر در مورد کامپوزیتهای نانونقره – سمی کانداکتورها صدق می کند ذرات نانو نقره روی پایه های نیمه هادی مانند Tio2 یا Sio2  قرار گرفته میشود در این حالت پایه های نیمه هادی بدون نیاز به انرژی نور به دلیل کاهش سرعت الکترونها بین لایه ظرفیت و لایه هدایت اتم به حالت پایداری از حضور حفره های + و تراکم e(_) میرسند در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی عمل میکند و با اکسید کردن اتم O2 یون-O2 و با هیدرولیز H2O ، یون OH+ را تولید میکنند که هر دو از بنیانهای فعال در گروه اکسیژن فعال هستند که از قوی ترین عاملین ضد میکروب نیز می باشند.

palladium silver cadmium

Cu

Ag

Au

http://www.nanocid.com/persian/images/Ag1.jpg

periodic table

 

 

General

Name, Symbol, Number

silver, Ag, 47

Chemical series

transition metals

Group, Period, Block

11, 5, d

Appearance

lustrous white metal

Atomic mass

107.8682(2) g/mol

Electron configuration

[Kr] 4d10 5s1

Electrons per shell

2, 8, 18, 18, 1

 

 

Physical properties

Phase

solid

Density (near r.t.)

10.49 g/cm³

Liquid density at m.p.

9.320 g/cm³

Melting point

1234.93 K (961.78 °C, 1763.2°F)

Boiling point

2435 K (2162 °C, 3924 °F)

Heat of fusion

11.28 kJ/mol

Heat of vaporization

258 kJ/mol

Heat capacity

(25 °C) 25.350 J/(mol·K)

 

Vapor pressure

P/Pa

1

10

100

1 k

10 k

100 k

at T/K

1283

1413

1575

1782

2055

2433

 

Atomic properties

Crystal structure

cubic face centered

Oxidation states

1 (amphoteric oxide)

Electronegativity

1.93 (Pauling scale)

Ionization energies

1st: 731.0 kJ/mol

2nd: 2070 kJ/mol

3rd: 3361 kJ/mol

Atomic radius

160 pm

Atomic radius (calc.)

165 pm

Covalent radius

153 pm

Van der Waals radius

172 pm

 

 

Miscellaneous

Magnetic ordering

diamagnetic

Electrical resistivity

(20 °C) 15.87 nΩ·m

Thermal conductivity

(300 K) 429 W/(m·K)

Thermal expansion

(25 °C) 18.9 µm/(m·K)

Speed of sound (thin rod)

(r.t.) 2680 m/s

Young's modulus

83 GPa

Shear modulus

30 GPa

Bulk modulus

100 GPa

Poisson ratio

0.37

Mohs hardness

2.5

Vickers hardness

251 MPa

Brinell hardness

24.5 MPa

CAS registry number

7440-22-4

 

 

Notable isotopes

 

Main article: Isotopes of silver

iso

NA

half-life

DM

DE (MeV)

DP

105Ag

syn

41.2 d

ε

-

105Pd

γ

0.344, 0.280,
0.644, 0.443

-

106mAg

syn

8.28 d

ε

-

106Pd

γ

0.511, 0.717,
1.045, 0.450

-

107Ag

51.839%

Ag is stable with 60 neutrons

108mAg

syn

418 y

ε

-

108Pd

IT

0.109

108Ag

γ

0.433, 0.614,
0.722

-

109Ag

48.161%

Ag is stable with 62 neutrons

111Ag

syn

7.45 d

β-

1.036, 0.694

111Cd

γ

0.342

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   تحقیقات متنوعی روی انواع میکروبها جهت اثرگذاری ذرات نانو نقره صورت گرفته است و تا کنون بیش از 600 نوع میکروب اثر پذیر شناخته شده اند که از آن جمله می توان حتی به ویروس ایدز نیز اشاره کرد . در ذیل بیش از 100 نوع میکروب شناخته شده به همراه منبع آنها ذکر شده است:


Anthrax Bacilli [2, 3]
Appendicitis (post-op) [3]
Axillae and Blind Boils of the Neck [10]
B. Coli [2]
B. Coli Communis [7]
B. Dysenteria [2]
B. Pyocaneus [2]
B. Tuberculosis [7]
Bacillary Dysentery [4]
Bladder Irritation [12]
Blepharitis [13]
Boils [10]
Bromidrosis in Axille [12]
Bromidrosis in Feet [10]
Burns and Wounds of the Cornea [13]
Cerebro-spinal Meningitis [3, 9]
Chronic Cystitis [10]
Chronic Eczema of Anterior Nares [10]
Chronic Eczema of Metus of Ear [10]
Colitis [4]
Cystitis [8]
Dacrocystitis [13]
Dermatitis suggestive of Toxaemia [4]
Diarrhoea [4]
Diptheria [3]
Dysentery [3,6]
Ear "Affections" [5]
Enlarged Prostate [12]
Epiditymitis [10]
Erysipelas [3]
Eustachian Tubes (potency restored) [8]
Follicular Tonsilittis [10]
Furunculosis [3]
Gonococcus [7]
Gonorrhoea [10]
Gonorrhoeal Conjunctivitis [10]
Gonorrhoeal Opthalmia [13]
Gonorrhoeal Prostatic Gleet [11]
Haemorrhoids [12]
Hypopyon Ulcer [13]
Impetigo [10]
Infantile Disease [16]
Infected Ulcers of the Cornea [13]
Inflammatory Rheumatism [3]
Influenza [11]
Interstitial Keratitis [13]
Intestinal troubles [6]
Lesion Healing [12]
Leucorrhoea [8]
Menier's Symptoms [8]
Nasal Catarrh [5]
Nasopharyngeal Catarrh (reduced) [8]
Oedematous enlargement of Turbinates without True Hyperplasia [9]
Offensive Discharge of Chronic Supporation in Otitis Media [10]
Ophthalmology [12]
Ophthalmic practices [5]
Para-Typhoid [3]
Paramecium [1]
Perineal Eczema [12]
Phlegmons [3]
Phlyctenular Conjunctivitis [10]
Pneumococci [2]
Pruritis Ani [12]
Puerperal Septicaemia [15]
Purulent Opthalmia of Infants [13]
Pustular Eczema of Scalp [10]
Pyorrhoea Alveolaris (Rigg's Disease) [8]
Quinsies [8]
Rhinitis [9]
Ringworm of the body [10]
Scarlatina [3]
Sepsis [16]
Septic Tonsillitis [10]
Septic Ulcers of the legs [10]
Septicaemia [5, 8]
Shingles [8]
Soft Sores [10]
Spring Catarrh [10]
Sprue [6]
Staphyloclysin (inhibits) [2]
Staphylococcus Pyogenea [7]
Staphylococcus Pyogens Albus [2]
Staphylococcus Pyogens Aureus [2]
Streptococci [7]
Subdues Inflammation [12]
Suppurative Appendicitis (post-op) [10]
Tinea Versicolor [10]
Tonsillitis [8]
Typhoid [3]
Typhoid Bacillus [14]
Ulcerative Urticaria [4]
Urticaria suggestive of Toxaemia [12]
Valsava's Inflammation [8]
Vincent's Angina [10]
Vorticella [1]
Warts [12]
Whooping Cough [8]

More recent articles have described silver being used to treat:

Adenovirus [5, 23]
Asper Gillus Niger [18]
Bacillius Typhosus [21]
Bovine Rotavirus [23]
Candida Albicans [18]
Endamoeba Histolytica (Cysts) [24]
Escherichia Coli [17, 18, 21]
Legionella Pneumophilia [17]
Poliovirus 1 (Sabin Strain) [23]
Pseudomonas Aeruginosa [17, 18]
Salmonella [22]
Spore-Forming Bacteria [24]
Staphylococcus Aureus [17]
Streptococcus Faecalis [17]
Vegetative B. Cereus Cells [24]

The following is a documented list of silver resistant bacteria:

Citrobacter Freundii [20]
Enterobacter Cloacae [20]
Enterobacteriaceae (some strains) [19]
Escherichia Coli (some strains) [19]
Klebsiella Pneumoniae [20]
P. Stutzeri (some strains) [19]
Proteus Mirabilis [20]
Vegetative B. Cereus Spores [24]

 

مکانیزم های کلی پیشنهادی برای عملکرد نانونقره

1. نانو ذرات نقره پتانسیل غشایی پلاسما را ناپایدار می کند که نتیجه آن کاهش سطح ATP (آدنوزین تری فسفات) درون سلول می باشد. این عمل با هدف قرار دادن غشاء سلول باکتری انجام می شود و باعث مرگ باکتری می گردد.

2. بار کلی سلول های باکتری در PH بیولوژیکی منفی می باشد، چون در این ساختار گروه های اسیدی زیادی وجود دارند که تفکیک آنها باعث می شود دیواره سلولی بار منفی به خود بگیرد. اختلاف بار باکتری ها و نانو ذرات باعث چسبندگی و افت فعالیت های زیستی، ناشی از نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی است.

3. نانو ذرات نقره موجب از هم گسستن اجزای ممانعت کننده موجود در غشاء خارجی باکتری می شود که باعث آزاد شدن تصاعدی مولکول هایی نظیر LPS (لیپو پلی ساکارید) و پورین ها از غشاء سیتو پلاسمی می شود.

4. اتصال نقره به گروه های عاملی پروتئین ها و ایجاد پیوند با آنها، باعث از بین رفتن خواص اصلی (Denaturation) پروتئین ها می شود.

5. نانو نقره فقط به سطح غشاء سلولی نمی چسبد بلکه به درون سلول ها هم نفوذ می کند. نانو نقره پس از نفوذ به داخل سلول باکتری آنزیم های آن را غیر فعال کرده و با تولید هیدروژن پراکسید باعث مرگ باکتری می شود.

6. فعالیت بالای نانو نقره مربوط به انواع گونه هایی است که می توانند Ag0 و Ag+ را آزاد کنند.

7. نانو ذرات نقره بعد از چسبیدن به سطح غشاء سلولی، سیستم تنفسی را به صورت بر هم کنش آنزیم با زنجیره تنفسی باکتری با Ag+ تخریب می کنند.

8. Ag+ با گروه های تیولی آنزیم های حیاتی واکنش داده و آنها را غیر فعال می کند. همچنین پیشنهاد شده است که DNA باکتری، توانایی تکثیر خود را زمانی که تحت یون های نقره قرار دارد از دست می دهد.

9. نانو نقره تحرک پروتون در غشاء را از بین می برد. این نتایج همچنین با کاهش شدید پتاسیم درون سلولی که تحت تاثیر نانو نقره قرار دارد انجام می شود.

 

روش های سنتز نانونقره در فاز محلول

روش های مختلفی برای سنتز نانو ذرات نقره استفاده شده اند که می توان احیای شیمیایی یون های نقره در محلول های آبی یا غیر آبی، روش های بر پایه بستر، احیای الکتروشیمیایی، احیا به کمک امواج اولتراسونیک، احیای فتوکاتالیتیکی یا احیا توسط تهییج نوری، سنتز به کمک امواج ریز موج، احیای تابشی، روش میکرو امولسیون، احیای بیوشیمیایی و ... را نام برد.

مهمترین نکته در سنتز نانو ذرات نقره جلوگیری از کلوخه شدن و به هم چسبیدن این نانو ذرات در طول سنتز و نگهداری آنها می باشد. معمولاً از مواد آلی خاصی نظیر مواد فعال سطحی مثل سورفکتنت ها، پلیمرها و لیگاندهای پایدار کننده برای اثر ناپذیر ساختن ذرات برای جلوگیری از توده ای شدن آنها استفاده می شود. ترکیبات آلی می توانند از به هم چسبیدن نانو ذرات ممانعت کنند و اجازه دهند تا نانو ذرات جدا از هم تولید شوند. مواد پلیمری هم معمولاً به عنوان عوامل محافظت کننده برای جلوگیری از انباشتگی از طریق بر هم کنش آنها با نانو ذرات کوچک استفاده می شوند. انتخاب عوامل محافظت کننده یکی از فاکتورهای اساسی در تهیه نانو ذرات می باشد. به دلیل اینکه فرایندهای رشد نانو نقره توسط پایدار کننده ها قابل کنترل می باشد امکان دستکاری در شکل و سایز نانو ذرات نقره به وسیله انتخاب پایدار کننده های متفاوت وجود دارد. پس عوامل محافظت کننده مختلفی جهت به دست آوردن اشکال مختلف نانو ذرات نقره برای کاربرد هدف امکان پذیر است.

احیای شیمیایی یکی از روش های تولید نانو ذرات می باشد اما دارای یک اشکال عمده است. واکنشگرها و سیستم واکنشی از عوامل شیمیایی سمی می باشند که می توانند به عنوان یک تهدید برای محیط زیست و سلامتی مطرح باشند. به منظور غلبه بر محدودیت های احیای شیمیایی و اثر ناپذیر کردن نانو ذرات در مقابل توده ای شدن روش های مختلفی استفاده شده است.
خصوصیات نانو سیلور :
1- تاثیر بسیار زیاد
2- تاثیر سریع
3- غیر سمی
4- غیر محرک برای بدن
5- غیر حساسیت زا
6- قابلیت تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)
7- آب دوست بودن
8- سازگاری با محیط زیست
9- مقاوم در برابر حرارت
10- عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم
از دیگر قابلیتهای نانو سیلور، اضافه شدن به الیاف، پلیمر، سرامیک، سنگ، رنگ و... ، بدون تغییر دادن خواص ماده است.

 

کاربرد در پزشکی:

مروزه به کمک علم پزشکی، هر روز به تعداد بیماریهایی که قابل درمان می باشند، افزوده می شود. این کار به وسیله داروهایی انجام می شود که عوامل بیماری را از بین برده و سلامت را به انسان باز می گردانند.

در راستای تحولات اخیر زندگی انسان، علم نانو تکنولوژی توسعه یافته و تقریبا ً در همه رشته های علمی، نشانه هایی از آن یافت می شود. محققان نانو تکنولوژی با فناوری جدیدی در رابطه با نانو ذرات آشنا شده اند که ممکن است نقش بسیار زیادی در پزشکی آینده ایفا کند.
در فناوری نانوسیلور(Nano Silver )، یونهای نقره به صورت کلوییدی در محلولی به‌ حالت سوسپانسیون قرار دارند که خاصیت آنتی باکتریال ( ضد باکتری)، آنتی فونگاس ( ضد قارچ) و آنتی ویروس دارند.

 

سوسپانسیون:
به مخلوط کلوئیدی جامد در مایع سوسپانسیون گفته می شود. سوسپانسیون ها در حالت عادی ناپایدار هستند و با گذشت زمان ذرات آنها ته نشین شده و در اثر این پدیده فاز مایع از جامد جدا می شود. آب گل آلود نمونه ای از یک سوسپانسیون طبیعی است.

 

هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده ، اما از آن در طب قدیم استفاده می شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته شود وحتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شده است .

محلول های نانو سیلور از یونهای نقره در اندازه های 100-10 نانومتر (9- 10) تشکیل شده اند و در مقایسه با محلولهای دیگر پایداری بیشتری دارند.
یونهای نقره به دلیل اندازه کمی که دارند، سطح تماس بیشتری با فضای بیرون دارند و تأثیر بیشتری برمحیط می گذارند.

http://www.nanoclub.ir/contents/nanosilver/image002.jpg
نانو ذرات نقره

 

این محلول را میتوان به عنوان داروی خوراکی استفاده کرد که در آن صورت ، محلول باید از 80 % نقره عادی (فلز) و 20 % یون نقره تشکیل شود، زیرا یونها در معده با اسید هیدروکلریک واکنش داده و نقره کلرید درست می شود که خاصیت خود را از دست می دهد.
برای مصرف این دارو به صورت خوراکی بهتر است از محلولی با غلظت 20ppm استفاده شود تا تأثیر بیشتری در بدن داشته باشد. از نانو سیلور به عنوان دارو می توان در درمان بیماریهای پوستی ،جوش و ... ، انواع جراحات و سوختگی ها، بیماریهای باکتریایی و قارچی ، بیماریهای گوارشی ، بیماریهای جنسی و ... استفاده کرد .
نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم میباشد، ولی زمانیکه به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل میشود خاصیت میکرب کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می یابد، به حدی که می توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونتها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می گذارد. تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است.

http://www.nanoclub.ir/contents/nanosilver/image003.jpg

دو مکانیسم عمده نانو نقره ها عبارتند از :
1-
مکانیسم کاتالیستی : تولید اکسیژن فعال توسط نقره، این مکانیسم بیشتر درمورد کامپوزیت2های نانو نقره ای صدق میکند که روی پایه های نیمه هادی مانند TiO2 یا SiO2 قرار گرفته می شود. در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی3عمل میکند و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیزکردن آب، یون OH- را تولید می کند که هر دو از بنیان های فعال و از قوی ترین عاملین ضد میکربی نیز می باشند.

2-
مکانیسم یونی: دگرگون ساختن میکروارگانیسم به وسیله تبدیل پیوند های SH ــ به Sag ــ .
دراین مکانیسم ذرات نانونقره فلزی به مرور زمان یونهای نقره از خود ساطع می کنند. این یونها طی واکنش جانشینی، باندهایSH- را در جداره میکروارگانیسم به باندهای -SAg تبدیل می کنند، که نتیجه ای واکنش تلف شدن میکروارگانیسم است.



استفاده از نانونقره در مصارف ضد میکروبی

توسعه مقاومت جدید باکتری ها به آنتی بیوتیک ها یک مشکل اساسی در حوزه سلامتی می باشد. از آنجا که نانو ذرات نقره دارای خواص ضد باکتری، ضد قارچ، ضد ویروس ها و پروتوزوئرها می باشند می توان با افزودن مقدار اندکی از این مواد در پوشش به تعداد بسیار زیادی از این ذرات نانو متری در واحد سطح دست یافت. این پوشش ها برای تمام سطوحی که با دست لمس می شوند، مثلاً در بیمارستان ها، ادارات، اماکن عمومی و حتی در منازل مسکونی به کار می روند. تاثیر نانو ذرات نقره بر روی باکتری های گرم منفی مانند اشریشیاکلی، ویبریوکلرا، سالمونلاتیفی، سودوموناس آئروجینوزا مورد مطالعه قرار گرفته است.

نانو ذرات نقره بر روی ویروس ها هم مؤثر بوده و به گروههای SH گلیکوپروتدین های سطح ویروس متصل شده و مانع از اتصال آنها به سلول میزبان می گردد. این ماده بر روی تمام ویروس های DNA ، RNA و پوشش دار و بدون پوشش مؤثر است. در آزمایش هایی که بر روی ویروس HIV (عامل بیماری ایدز) انجام شده است مشخص گردیده که این ویروس همراه با نانو ذرات نقره در مدت 3 ساعت در 37 درجه سانتی گراد به طور 100% نابود می گردد. نانو ذرات نقره نسبت به آنتی بیوتیک ها دارای مزایایی می باشند که به تعدادی از آنها اشاره می شود:

- باکتری ها به نانو ذرات نقره مقاومت پیدا نمی کنند زیرا نانو ذرات نقره بر روی قسمت های مختلف و آنزیم های متعددی مؤثر هستند.

- نانو ذرات نقره بر روی طیف گسترده ای از باکتری ها مؤثر هستند.

- نانو ذرات بر روی سلول های انسانی اثر سوء ندارند زیرا سلول های انسانی به صورت بافت هستند.

- بر خلاف آنتی بیوتیک ها که پس از واکنش با سلول تغییر شکل یافته و بی اثر می شوند، نانو ذرات نقره پس از اثر بر میکروب ها آزاد شده و بر میکروارگانیسم های دیگر تأثیر می گذارند.

 

کاربرد نانونقره در نساجی

طی آزمایشاتی، اثر نانو ذرات نقره به تنهایی و یا به صورت همراه با پلیمرهایی که با محلول کلوئیدی نقره بوده اند، بر روی باکتری های مختلف از جمله باکتری استافیلوکوکوس آرئوس به عنوان نماینده گرم مثبت و اشریشیاکلی به عنوان نماینده گرم منفی، مورد بررسی قرار گرفته است. زمانی که نانو ذرات نقره به تنهایی برای گندزدایی استفاده می شود تا 99% از باکتری ها از بین می روند. هرگاه الیاف یا پلیمری که در محلول کلوئیدی نانونقره قرار گرفته تحت شرایطی خشک گردد الیافی که به این طریق تهیه شد خواص باکتریواستاتیکی داشته و در نتیجه می توان استنباط کرد که نانوذرات نقره با اندازه کوچکتر تأثیر بالقوه آنتی باکتریایی بر پلیمرها و پلی استرهای الیاف دارد و نسبت به سایر ذرات ریز نانوذرات نقره دارای سطح تماس بیشتری می باشد.پوشش های ضد باکتریایی به سه دلیل عمده برای پلیمرها و فیلترها بکار می روند:

- کنترل گسترش بیماری و خطر عفونت هایی که در پی جراحت ایجاد می شود.

- کنترل انواع بوها مثل بوی رنگ و یا بوی عرق.

- جلوگیری از فساد و پوسیدگی مواد، خصوصاً آنهایی که از جنس الیاف طبیعی هستند.

موارد استفاده پلیمرهای نانو سیلور:
1- شیشه شیر و پستانک نوزادان ،مسواک و برسهای بهداشتی حمام و ...

http://www.nanoclub.ir/contents/nanosilver/image004.jpg

2- ظروف پلاستیکی ( غذایی ، دارویی ، آرایشی )
3- لوازم خانگی(یخچال، جارو برقی، ماشین ظرف شویی، سیستم تهویه و تصفیه هوا و رطوبت زا)


http://www.nanoclub.ir/contents/nanosilver/image006.jpg  
  
http://www.nanoclub.ir/contents/nanosilver/image005.jpg

4- مواد بسته بندی برای تازه و بهداشتی نگه داشتن مواد غذایی
5- بدنه وسایلی که انسان مداوم با آن تماس دارد( گوشی موبایل ، کیبورد و ...)

خصوصیات پلیمرهای نانو سیلور آنتی باکتریال :
1- اندازه ذرات نقره کمتر از 20 نانو متر است
450
ppm2- غلظت تقریبی
3- مطابق با شرایط مختلف جوی
4- آنتی اسید و آنتی آنیون
5- سازگار با محیط زیست و غیر سمی
6- بی ضرر برای انسان
7- تاثیر داشتن روی باکتریها ، قارچها و... و خوشبو کننده
8- قابلیت از بین بردن ویروسها
9- صرفه اقتصادی و قابل رقابت از نظر عملکرد با دیگر فراورده ها

این پلیمرها باید در محیط سرد و خشک و به دور از آفتاب نگهداری شوند که تحت این شرایط تا دو سال قابل نگهداری هستند.
ذرات نانو سیلور را می توان به صورت پودر درآورد و در مواد و وسایل مختلف استفاده کرد ( مسواک ، خمیر دندان ) ، که در آن صورت به محض تماس ماده با آب ، نقره فعال شده و خاصیت آنتی باکتریال پیدا می کند.
طی آزمایشی که اخیرا دانشمندان، روی درمان بیماران مبتلا به ایدز به وسیله نانو سیلور انجام داده اند، متوجه شدند که ویروسهای
HIV نوع1، به طور کامل از بین رفته اند و بدین ترتیب دانشمندان امیدوار شده اند که شاید بتوان این ویروس را به طور کامل از بین برد.
نانو سیلور یک دستاورد شگرف علمی از نانو تکنولوژی است که در عرصه های مختلف پزشکی، صنایع مختلف مثل کشاورزی و دامپروری و بسته بندی، لوازم خانگی، آرایشی، بهداشتی، و نظامی کاربرد دارد. این فناوری از طریق کنترل فعالیت عوامل بیماری زا در خدمت بشر می باشد. از این رو، به لحاظ بازدهی بالا، عملی بودن ، و افزایش ظرفیت ها و مقرون به صرفه بودن از نظر اقتصادی و سازگاری با محیط زیست و ماندگاری بسیار زیاد، در مقایسه با دیگر روشهای بهبود فرآوری و تولید ، ارجحیت دارد .

 

منابع:

1- http://www.nanopac.ir/fa/nanosilver.aspx

2- مقاله محمد رضا فروغی از سایت http://nanomanagement.blogfa.com/post-555.aspx

3- http://www.nanoclub.ir/index.php/articles/show/109

 

 

 

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 31 شهریور‌ماه سال 1390 ساعت 10:18 ق.ظ | نویسنده: امین جعفری طهرانی | چاپ مطلب 6 نظر