Nanoparticule de argint

INTRODUCERE

Nanotehnologia este un domeniu important al cercetării moderne ce se ocupă cu proiectarea, sinteza și manipularea structurii particulelor cu dimensiuni între 1-100 de nm. Nanoparticulele au o gamă largă de aplicații în domenii precum sănătate, cosmetice, produse alimentare, ecologizarea mediului, mecanică, optică, biomedicină, industria chimică, electronică, industria aerospațială, cataliză, tranzistori de electroni, emițătoare de lumină etc.

Nanoparticulele de argint prezintă interes sporit în rândul cercetătorilor datorită proprietăților unice, reflectate în aplicații precum substanțe antimicrobiene, materiale de biosenzori, fibre compozite, materiale criogenice super-conductoare, produse cosmetice si componente electronice. Datorită capacității lor de a elibera continuu ioni de argint și a suprafeței mari raportată la unitatea de volum, nanoparticulele de argint reprezintă un domeniu intens cercetat, mai ales din punct de vedere medical, actualmente realizându-se numeroase teste în centre de cercetare de renume. Recent, în urma mai multor cercetări realizate de către experții de la Universitățile din Texas(SUA) și Monterrey(Mexic), s-a descoperit că nanoparticulele de argint ar putea stopa transmiterea Virusului Imunodeficienței Umane (HIV).

Alegerea acestui subiect ca temă de referat este argumentată de continua cercetare a aplicațiilor nanoparticulelor de Ag și de întrebările neelucidate cu privire la cum interferă acestea cu anumite procese biologice și ce efectele adverse ar putea produce. Astfel, lucrarea se prezintă sub forma unei introduceri accesibile în sinteza, proprietățile și aplicațiile acestor nanoparticule.

Argintul. Aplicații medicale

Argintul, metal cunoscut tuturor civilizațiilor antice, greu de găsit în stare naturală, este un metal alb, strălucitor, argintiu. În tăietură proaspătă, are o culoare ușor gălbuie. Face parte, împreună cu aurul, platina, paladiul, iridiul din categoria metalelor prețioase. Este moale, maleabil și ductil, fiind metalul cu cea mai mare conductibilitate electrică și termică. În consecință, este folosit în electrotehnică și electronică, fie ca atare, fie sub formă de depuneri galvanice. Deoarece este foarte ductil, se pot realiza prin tragere fire extrem de subțiri, iar prin turnare conectori și pastile pentru contacte electrice. Se mai întrebuințează și în medicină, la unirea vaselor cerebrale sau închiderea defectelor de pe suprafața craniului (metoda Heingenheim). Deoarece eliberează spontan ioni negativi (care au acțiune germicidă), multe decenii a fost întrebuințat la confecționarea de instrumente medicale și proteze, și chiar în tratarea rănilor sau diferitelor afecțiuni.

Ionizarea argintului metalic se realizează în contact cu apa sau cu lichidele din țesuturi, prin eliberarea Ag+, formă sub care argintul îşi exercită:

a) acţiunea antimicrobiană, care este realizată chiar şi în concentrații scăzute (1ppm), prin interacțiunea cu membranele celulare bacteriene sau fungice. Acțiunea antimicrobiană a argintului sau a compușilor pe bază de argint este proporțională cu numărul de ioni de argint bioactivi eliberați. Deoarece la început singura opţiune de utilizare a argintului metalic în scop medical a fost includerea lui în produse medicale sub forma lui macroscopică, efectele produse erau de mică intensitate biologică datorită greutății cu care se obţinea ionizarea. Argumentul că gradul de ionizare a argintului metalic este direct proporțional cu aria suprafeței metalice expuse a condus la necesitatea folosirii de argint metalic în forme din ce în ce mai divizate mecanic (pilitură, pulberi, nanoparticule). Acest fapt a determinat şi eforturi constante în direcţia dezvoltării nanochimiei, cu scopul declarat de a facilita producția de particule microfine de argint cu o ”solubilitate” şi eliberare de ioni de argint (70-100 ppm) cât mai mari. Astfel, pansamentele cu conținut ridicat de Ag+ îşi manifestă efectul datorită unor caracteristici, printre care esenţiale sunt acțiunea rapidă antimicrobiană (care se manifestă după maxim 30 min.) asupra leziunilor tisulare la nivelul cărora sunt aplicate şi capacitatea de absorbție a exsudatelor de la nivelul plăgilor. Eliberarea argintului ionic se face gradual, oferind astfel o activitate antimicrobiană susținută pe o perioadă relativ lungă de timp, de aproximativ 7 zile. Utilizarea în cadrul pansamentelor a argintului ionic în scop antibiotic este încurajată şi de slaba sa toxicitate pentru macroorganisme, unanim recunoscută.

b) acţiunea antiinflamatorie care a fost certificată de secole și demonstrată, manifestându-se prin scăderea duratei de vindecare. Aceste proprietăți antiinflamatorii depind însă de modul de administrare, de durata administrării și de concentrația ionilor de argint.

Efecte negative

Rezistența microbiană la argint, deşi extrem de rară, este cunoscută ca manifestându- se sub două forme: anularea contactului ionilor de argint cu lichidul intracelular prin blocarea lor sub formă unor complexe intracelulare sau eliminarea din celula microorganismului. Riscurile toxice sunt scăzute, cu excepția apariției lor la persoanele cu sensibilitate la argint. [1]