Toksiciteten af ​​antimikrobielt sølv i produkter kan reduceres

Kemikere ved Helsinki Universitet (Finland) har formået at fremstille nye polymerstabiliserede sølvnanopartikler. Resultatet er væsentligt, fordi sølvets antimikrobielle egenskaber bruges i tekstiler, gulvbelægninger og maling, selvom virkningen på sundheden af ​​sølv nanopartikler ikke er helt kendt. Finske forskere mener nu, at eksponering for sølv kan reduceres ved kemisk at binde nanopartiklerne til polymerer. Forskningsresultaterne vil snart blive offentliggjort i et førende tidsskrift på området, Kolloid- og polymervidenskab .

Nanopartikler (en nanometer er lig med en milliardtedel af en meter) er et debatemne både i forskningen og i hverdagen. De antimikrobielle egenskaber af sølv, på den anden side, har været kendt i lang tid, og det har adskillige kommercielle anvendelser. Supermarkeder har en overflod af produkter tilsat sølv eller sølv nanopartikler. Disse omfatter antimikrobielle tekstiler, containere, badeforhæng, bordplader, gulvbelægninger, maling og lim. Kolloidt sølvvand til internt brug samt cremer og deodoranter, og endda sårforbindingsprodukter, indeholder sølv, der bruges eksternt, er også tilgængelige.

I USA, registreringen af ​​nye insekticider indeholdende sølvnanopartikler har rejst debat om deres sikkerhed. Der kan med rette stilles spørgsmålet om, hvorvidt der kan drages konklusioner om sølvnanopartiklers toksicitet på baggrund af tidligere sikkerhedsoplysninger om toksiciteten af ​​sølvioner og metallisk sølv (1).

Metoden, der er udviklet ved Helsinki Universitet, er en løsning til at reducere toksiciteten af ​​sølv. Nanopartikler kan fremstilles gennem forskellige metoder, der er baseret på at reducere metalliske salte, i dette tilfælde sølvnitrat, i nærvær af en stabiliserende forbindelse. Polymerstabiliserede sølvnanopartikler er med succes blevet fremstillet på Laboratory of Polymer Chemistry ved Helsinki Universitet. Arbejdet har udnyttet laboratoriets tidligere erfaring med guldnanopartikler og ekspertisen fra School of Science and Technology ved Aalto-universitetet og dets europæiske samarbejdspartnere.

I Helsinki, den stabiliserende komponent, der anvendes i fremstillingsprocessen, er en polymer med en reaktiv thiolendegruppe. Det er kendt, at thiolgrupper binder sig effektivt til sølv, som muliggør effektiv kolloid stabilisering af sølvnanopartikler og binding til polymerer. Polymeren er i sig selv en blød, gummilignende akrylat, som indeholder en vandopløselig blok, der gør det muligt at frigive sølvioner fra den ellers hydrofobe belægning. Tanken er, at disse sølv nanopartikler kunne bruges som en belægning eller dens komponent.

Mange mekanismer i forbindelse med sølvs toksicitet over for mikroorganismer er blevet fremsat. Det er blevet påvist, at sølvioner reagerer i celler med thiolgrupperne af proteiner. Der er også beviser, der viser, at sølvioner beskadiger DNA ved at hæmme dets replikation. Sølvs evne til at danne ekstremt tungtopløselige salte betragtes også som en af ​​dets påvirkningsmekanismer. Når chloridionerne udfældes som sølvchlorid fra cellernes cytoplasma, celleånding hæmmes. Den antibakterielle effektivitet af sølvnanopartikler er også velkendt, især mod Gram-negative bakterier som E.coli. Sølvnanopartiklerne virker ved at frigive sølvioner og ved at trænge ind i celler.

Sølv, sølvioner og sølvnanopartikler er generelt blevet anset for at være ret uskadelige for mennesker. Imidlertid, den seneste forskning har vist, at nanopartikler også trænger ind i pattedyrsceller og beskadiger genotypen. Der er endda beviser, der tyder på, at sølvnanopartikler aktivt kan finde vej ind i celler gennem endocytose. Inde i cellen, hydrogenperoxid dannet i celleånding oxiderer sølvnanopartikler og frigiver sølvioner fra dem, øger dermed toksiciteten. Dermed, det kan endda antages, at sølvnanopartikler er cyto- eller genotoksiske. I øvrigt, det er blevet påvist, at sølvnanopartikler trænger ind i huden via porer og kirtler. Hvis huden er beskadiget, dette letter indtrængning af sølvpartikler gennem huden.

Det er derfor vigtigt, at belægninger, der indeholder sølvnanopartikler, ikke frigiver nanopartikler. Ifølge finske forskere, effekten af ​​belægningen bør kun baseres på, at sølvioner opløses fra dem. Følgelig, nanopartikler skal være så godt bundet til belægningen som muligt, muliggør en reduktion af den mulige eksponering for sølvnanopartikler.