V dnešní době jsou nanočástice stříbra jedním z nejvíce fascinujících, nejslibnějších a nejvíce využívaných nanomateriálů, přinejmenším mezi nanočásticemi kovů, a to především pro velmi zajímavé antibakteriální, antivirové a antimykotické účinky. Potenciální využití nanočástic stříbra je ale daleko širší.
Kde se používají nanočástice stříbra? V léčbě nádorů i v oblečení
S nanočásticemi stříbra se dnes již lze setkat v antibakteriálních přípravcích, v průmyslové výrobě, při katalýze, v produktech pro domácnost i ve spotřebním zboží. Velmi populární využití je ve sportovním oblečení, protože nanočástice stříbra pomáhají eliminovat zápach.
Tip: Hledáte ponožky, které ničí zápach? Přečtěte si náš článek.
#produkty#https://www.nanospace.cz/sportovni-obleceni/?order=-price
Jejich využití nalezneme ale i v medicínských výrobcích, v optických senzorech, v kosmetice, výrobě barev, ve farmaceutickém průmyslu, potravinářství, také v diagnostice i v léčbě nádorů.
Jde o částice stříbra o velikosti zhruba od 1 do 100 nanometrů. Nejběžnější jsou kulovité, ale vyskytují se i v dalších tvarech. Obvykle je netvoří jen stříbro, ale často také poměrně velké procento oxidu stříbrného, který vzniká oxidací na relativně velkém povrchu nanočástic.
Mají velmi zajímavé optické vlastnosti, rovněž elektrické a termální vlastnosti, vysokou elektrickou vodivost, a také zajímavé biologické vlastnosti. Tyto charakteristiky je předurčují k pestrému využití v řadě odvětví, a také ve výzkumu.
Tip: Přečtěte si článek nanostříbro a 5 způsobů jeho použití.
Využití nanočástic stříbra v medicíně
Velmi široké je dnes využití nanočástic stříbra v biomedicínských aplikacích. Nabízejí antibakteriální, antifungální, antivirální, protizánětlivé, a také protinádorové účinky. Díky výhodnému poměru mezi povrchem a objemem a své krystalické struktuře jsou nanočástice stříbra zajímavou alternativou antibiotik. Dovedou proděravět stěnu bakterií a poradí si i s bakteriálními biofilmy, slizovými povlaky, v nichž jsou bakterie obvykle velmi dobře chráněné.
Fungují proti viru HIV
Nanočástice stříbra mohou být velmi účinné proti houbovým infekcím, které jsou jinak jen obtížně léčitelné. Má to velký význam například pro pacienty s oslabenou imunitou, kteří jsou houbami obzvláště ohrožení. Tyto nanočástice navíc nepotlačují jen patogenní druhy hub, včetně kvasinek, ale také houby, které rostou v domácnostech, například různé druhy plísní.
Pozornost si získaly i antivirální účinky nanočástic stříbra. Fungují proti viru HIV nebo viru HBV, který je původcem hepatitidy B. Osvědčily se i proti chřipkovým virům nebo herpetickým virům a celé řadě dalších virových infekcí.
Nanočástice stříbra v boji proti nádorům
Příznivé účinky nanočástic stříbra se projevují i jejich působením proti zánětům a potlačováním růstu nádorů. Nanočástice stříbra mohou u nádorových buněk vyvolat apoptózu, čili řízenou buněčnou smrt. Aktivitu nanočástic stříbra v lidském těle je možné využívat při zobrazování živých buněk a tkání, ať už v diagnostice nebo ve výzkumu. Nanočástice stříbra se rovněž uplatňují v biosenzorech, mohou detekovat nádorové buňky a mají potenciál ve fototerapii, kdy absorbují záření, ohřívají se a selektivně likvidují vybrané buňky.
Nanočástice stříbra se přirozeně vyskytují v přírodě
Nanočástice stříbra jsou vlastně původně přírodním vynálezem. Vyrábějí je například některé druhy bakterií, když se setkají s anorganickými solemi, obsahujícími stříbro.
Takto vyrobené nanočástice bývají až překvapivě kvalitní a mívají stabilní tvar i velikost. Nanočástice stříbra v přírodě vznikají i působením řady různých proteinů. Například proteiny z kravského mléka mohou vytvořit rovněž poměrně kvalitní nanočástice stříbra. V přírodě se tyto nanočástice často vyskytují například ve vodním prostředí.
Jak se vyrábí nanočástice stříbra?
Nanočástice stříbra je možné syntetizovat chemickými nebo fyzikálními postupy, které ale bývají nákladné a problematické pro životní prostředí. Další možností je biologická syntéza těchto nanočástic, která může být rychlá, efektivní a netoxická. Chemické metody syntézy nanočástic stříbra obvykle využívají vodu nebo organické rozpouštědlo, chemický prekurzor se stříbrem, redukční činidlo a stabilizační činidlo.
Předností chemické syntézy je vysoká výtěžnost, nevýhodou bývá vznik toxických a nebezpečných vedlejších produktů. Fyzikální metody bývají rychlé a bez toxické zátěže, zároveň se s nimi ale pojí relativně nízká výtěžnost.
Biologická syntéza nanočástic stříbra využívá rozmanité biologické systémy, včetně rostlin, hub, bakterií, rostlinných extraktů nebo malých biomolekul, jako jsou vitamíny nebo aminokyseliny. Tyto postupy bývají jednoduché, efektivní a šetrné vůči životnímu prostředí.
Bezpečnost nanočástic stříbra
Jak již bylo řečeno, nanočástice stříbra se běžně vyskytují i v přírodě. Stejně jako u každé látky, zkoumá se i v případě nanočástic stříbra bezpečnost používání v jednotlivých aplikacích. Co se týče toxicity, nanočástice stříbra jsou obecně považovány za málo toxické.
V poslední době se objevují studie, podle nichž nanočástice stříbra mohou být za jistých okolností toxické pro buňky, především ve vysokých koncentracích. Je třeba si ale uvědomit, že aplikace, se kterými člověk přijde do styku pracují s velmi nízkou koncentrací, tyto aplikace podléhají zákonům a musí být testovány a jsou zdravotně nezávadné.
Poslední studie ukázaly, že z textilií s nanostříbrem se uvolňuje do okolí mnohem méně stříbra než z konvenčních textilií se stříbrem. Metastudie ukázala, že toxické mohou být především větší částice, nikoliv nano částice. Nano stříbro aktuálně tedy nepředstavuje vůbec žádné riziko pro životní prostředí.
Mohlo by vás zajímat: Jak se zbavit akné na čele
Zdroje:
- Nowack, B., Krug, H.F., & Height, M. (2010). 120 years of nanosilver history: Implications for policy makers. Environmental Science & Technology, 45(3), 1177-1183.
- Project on Emerging Nanotechnologies. (2013). Consumer Products Inventory. (accessed on 3 June 2013).
- Hendren, C.O., Mesnard, X., Dröge, J., & Wiesner, M.R. (2011). Estimating production data for five engineered nanomaterials as a basis for exposure assessment. Environmental Science & Technology, 45(6), 2562-2569.
- Lansdown, A.B.G. (2004). A review of the use of silver in wound care: Facts and fallacies. British Journal of Nursing, 13(1), 6-19.
- Windler, L., Height, M., & Nowack, B. (2013). Comparative evaluation of antimicrobials for textile applications. Environment International, 53, 62-73.
- Fabrega, J., Luoma, S.N., Tyler, C.R., Galloway, T.S., & Lead, J.R. (2011). Silver nanoparticles: Behaviour and effects in the aquatic environment. Environment International, 37(2), 517-531.
- Glover, R.D., Miller, J.M., & Hutchison, J.E. (2011). Generation of metal nanoparticles from silver and copper objects: Nanoparticle dynamics on surfaces and potential sources of nanoparticles in the environment. ACS Nano, 5(11), 8950-8957.
- Liu, J., Wang, Z., Liu, F.D., Kane, A.B., & Hurt, R.H. (2012). Chemical transformations of nanosilver in biological environments. ACS Nano, 6(11), 9887-9899.
- Walser, T., Demou, E., Lang, D.J., & Hellweg, S. (2011). Prospective environmental life cycle assessment of nanosilver t-shirts. Environmental Science & Technology, 45(13), 4570-4578.
- Blaser, S.A., Scheringer, M., MacLeod, M., & Hungerbühler, K. (2008). Estimation of cumulative aquatic exposure and risk due to silver: Contribution of nano-functionalized plastics and textiles. Science of the Total Environment, 390(2-3), 396-409.
- Geranio, L., Heuberger, M., & Nowack, B. (2009). The behavior of silver nanotextiles during washing. Environmental Science & Technology, 43(21), 8113-8118.
