Nano bạc và các ứng dụng quan trọng trong y tế
Bạc là nhân tố kim khí quan trọng và được tiêu dùng trong đời sống trong khoảng hàng ngàn năm nay. Các áp dụng nguyên sơ nhất của bạc là thử độc thức ăn hoặc khiến đồ trang sức. Hiện tại, lúc kỹ thuật tăng trưởng, con người đã tạo ra được những hạt tinh thể nano bạc. Với khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và virus mạnh, nano bạc được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, đặc biệt là y tế. Cùng Nhận định các kiến thức về nano bạc và vận dụng của nó trong bài viết dưới đây.
I. Nano bạc là gì ?
Nano bạc là một dạng hạt còn đó của kim khí bạc. Những hạt này sở hữu kích thước nhỏ mà mắt thường không nhận ra được. Hạt nano bạc mang tỉ lệ diện tích bề mặt to hơn hàng triệu lần so sở hữu kim loại bạc. Cho nên, thuộc tính đặc hiệu của bạc được tăng lên đáng nói. Phân tử nano bạc với kích thước phổ biển nằm trong khoảng trong khoảng 10 – 100nm [3].
Nano bạc còn đó chủ yếu dưới dạng dung dịch. Các sản phẩm Nano bạc thường được gọi có tên gọi khác là keo bạc. Điều này làm cho đa dạng người lầm tưởng dung dịch Nano bạc mang độ nhớt như dạng keo. Thực tế, dung dịch Nano bạc sẽ sở hữu độ nhớt tương đương sở hữu nước nếu Nhìn vào bằng mắt thường. Màu sắc của dung dịch Nano bạc thay đổi trong khoảng vàng đến đỏ sẫm. Thậm chí nếu nồng độ lên đến 5,000 ppm, bạn sở hữu thể thấy màu rất nhiều đen. Cho nên, những dung dịch Nano bạc trong suốt được lăng xê trên thị phần thường ko đựng các hạt nano bạc hoặc nồng độ rất phải chăng. Nano bạc ko tồn tại ở thể rắn nên các chiếc bột bán trên thị phần đều ko phải đựng hạt nano [3].
II. Nano bạc được tạo ra như thế nào ?
các nano bạc tổng hợp theo tuyến phố khác nhau sẽ có kích thước, hình thái và tính ổn định khác nhau. Tổng kết các cách thức tổng hợp được phân thành 3 loại chính là tổng hợp vật lý, tổng hợp hóa học và tổng hợp sinh vật học.
một. Tổng hợp vật lý
một.1. Công nghệ ăn mòn bằng tia laser
công nghệ này sử dụng tia laser sở hữu bước sóng ngắn để cắt bỏ kim khí trong dung dịch mà ko sở hữu thuốc thử hóa học. Cách này cho phép thu được hạt nano bạc tinh khiết. Nồng độ và hình thái của các hạt nano bị ảnh hưởng bởi số lượng chùm tia laze. Hạt nano thu được thường mang kích thước khoảng 10nm.
ngoài ra, mang thể sử dụng sóng điện từ năng lượng cao như tia gamma, tia tử ngoại để khử ion kim khí. Dưới tác dụng của những tác nhân này, các chất phụ gia trong dung môi được biến đối để sinh ra những gốc hóa học với tác dụng khử ion thành kim khí [1], [3].
Tham khảo thêm về khử trùng nhà cửa
một.2. Công nghệ hóa lý tạo nano bạc trong sáng
Theo những nghiên cứu vừa qua, bí quyết điện phân phối hợp siêu âm với thể dùng để sản xuất ra hạt nano bạc thuần khiết mà ko cần tiêu dùng chất hoạt động bề mặt hoặc chất ổn định nào. Thường nhật bí quyết điện phân chỉ tạo ra lớp màng kim khí trên bề mặt điện cực. Nhờ sở hữu siêu thanh, những hạt sẽ rời điện cực và đi vào trong dung môi nước.
một.3. Kỹ thuật Plasma điện hóa
Nguyên lý của bí quyết là sử dụng một dây bạc làm cho điện cực, nhúng trong dung môi nước. Trong thời kỳ phóng điện, lớp bề mặt của dây bạc bị ăn mòn và được khử ngay bởi plasma tạo ra các hạt nano bạc. Không những thế, plasma còn phóng thích các electron tích điện âm khiến cho các hạt nano bạc đẩy nhau, hạn chế kết tụ. Phương pháp này với thể khử triệt để các ion bạc nên dung dịch nano bạc ổn định trong khoảng thời gian dài và an toàn. Những hạt nano bạc tạo ra sở hữu kích thước từ 20 – 30 nm [1].
hai. Cách thức hóa học
Để tổng hợp nano bạc bằng bí quyết hóa học cần dùng muối bạc, chất khử và chất ổn định để kiểm soát sự hình thành những hạt nano. Muối bạc nitrat được dùng để đáp ứng hạt nano do chi phí thấp và ổn định hóa học hơn những muối khác. Những chất khử được tiêu dùng là borohydrid, citrat, ascorbate và khí hydro. Trong đấy borohydrid là 1 chất khử mạnh có thể tạo ra hạt sở hữu kích thước nhỏ với tốc độ khử nhanh. Cùng lúc nó mang vai trò như chất ổn định để hạn chế kết tụ trong thời kỳ phân hủy.
không những thế để những hạt nano phân tán thấp trong môi trường, người ta mang thể dùng cách thức tĩnh điện để khiến cho bề mặt các hạt tĩnh điện trái dấu sẽ đẩy nhau, hạn chế kết tụ. Mặt khác sở hữu thể sử dụng những chất hoạt động bề mặt để bọc các hạt nano. Kích thước hạt nano bạc tạo ra nhờ phương pháp này nằm từ từ 10nm -100nm[1], [3].
3. Cách sinh vật học
thời kỳ tổng hợp hạt nano bằng cách thức sinh học gồm thời kỳ khử enzym hoặc không với enzym. Quá trình khử ko sử dụng enzym như vậy như tổng hợp hóa học nhưng tác nhân khử là vi sinh vật hoặc thực vật. Thời kỳ này diễn ra nhanh và hạn chế được dung môi hữu cơ và thuốc thử độc hại. Bởi vậy, đây được gọi là thời kỳ xanh và thân thiện với môi trường. Ngoài ra, nhược điểm của cách thức là có thể làm cho lây truyền vi khuẩn nên cần cẩn trọng khi áp dụng trong y tế.
Tham khảo thêm về cách diệt khuẩn quần áo cũ
III. Hiệu quả kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus của nano bạc
1. Đặc tính kháng khuẩn
Nano bạc có tác dụng kháng khuẩn trên cả vi khuẩn Gram âm, Gram dương và những chủng vi khuẩn kháng kháng sinh. Một số loài đa dạng như: Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng), Streptococcus, E. Coli, Coliform, P. Aeruginosa, Aci.baumannii, Vibrio cholerae (phẩy khuẩn tả), Enterococcus faecalis (khuẩn liên cầu), N. Gonorrhoeae (lậu cầu),… Theo kết quả nghiên cứu của viện Hàn lâm công nghệ và khoa học Việt Nam, chỉ cần một lượng nano bạc rất nhỏ cỡ 1mg/L đã sở hữu thể tiêu diệt được đa số vi khuẩn gây bệnh[4].
Khả năng kháng khuẩn mạnh của nano bạc mang được nhờ đặc tính kháng khuẩn của ion bạc và diện tích bề mặt lớn của những hạt nano. Hiệu quả của những hạt nano bạc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước của chúng. Nồng độ cao với hiệu quả thấp hơn. Hạt có kích thước càng nhỏ sở hữu thể diệt khuẩn ở nồng độ thấp[1].
mặc dầu tác dụng kháng khuẩn được nghiên cứu phổ biến nhưng cơ chế tác dụng của nano bạc vẫn chưa được làm cho sáng tỏ. Những hạt nano bạc bám và thâm nhập vào thành tế bào vi khuẩn, khiến thay đổi cấu trúc màng của chúng. 1 Số nghiên cứu cho rằng do những hạt nano bạc với diện tích bề mặt lớn trở thành kho chứa để phóng thích ra những ion bạc tự do. Các ion bạc phóng thích ra có thể tương tác sở hữu lực lượng thiol của phổ quát enzym tổng hợp tế bào vi khuẩn. Do vậy nó ức chế 1 số chức năng của tế bào vi khuẩn như ngăn cản sự phân chia tế bào và sao chép AND.
hai. Đặc tính kháng nấm
Nano bạc là 1 chất chống nấm hiệu quả. Nó sở hữu tác dụng trên phổ thông loại nấm như Candida albicans, Candida glabrata, Trichophyton mentagrophytes, Aspergillus, Saccharomyces… Cơ chế chống nấm được lý giải do chúng sở hữu thể phá vỡ màng tế bào và ức chế công đoạn nảy chồi. Tại nồng độ 0.1mg/lít (tương đương 0.1ppm) nano bạc sở hữu khả năng kháng nấm. Với mật độ 105 tb/lít nấm Candida albicans bị vô hiệu hóa hoàn toàn sau 30 phút tiếp xúc[3].
3. Đặc tính kháng virus
Nano bạc cũng là 1 chất sở hữu khả năng chống virus HIV- một, virus viêm gan B, virus hợp bào hô hấp, virus herpes simplex, virus đậu mùa. Khả năng kháng virus của hạt nano rẻ hơn phổ biến so có muối bạc vì chúng giải phóng cả nguyên tử bạc. Cơ chế tạo dụng trên virus nhờ khả năng ức chế các công đoạn tăng trưởng của tế bào virus. Nano bạc được coi là một tác nhân phổ rộng chống lại rộng rãi chủng virus và không gây đề kháng[1].
IV. Nano bạc với an toàn không?
Nano bạc được cho là an toàn và với thể tiêu dùng lâu dài, đặc thù là con đường dùng ngoài da. Tác dụng của ion bạc lên động vật bậc cao luôn là chủ đề được để ý của những nhà công nghệ. Màng tế bào động vật bậc cao khác mang sinh vật bậc phải chăng như vi khuẩn, virus, nấm. Màng tế bào vi khuẩn với cấu trúc glycoprotein. Các ion bạc được phóng thích tương tác có các hàng ngũ peptidoglycan và ức chế sự vận chuyển oxy khiến tế bào tê liệt. Khi mà ấy, tế bào của động vật bậc cao mang hai lớp lipoprotein có rộng rãi liên kết đôi bền vững mang khả năng cho điện tử. Cho nên, lớp màng này không cho phép các ion bạc xâm nhập để gây tổn thương tế bào bên trong [4].
tổ chức Y tế toàn cầu (WHO) đã xác định liều lượng bạc tối đa không gây hại đối sở hữu sức khỏe con người là 10g (nếu tiếp thụ trong khoảng từ)[3]. Nghĩa là, giả dụ 1 người sống khoảng 70 tuổi, ăn và uống vào 10g bạc thì không với vấn đề gì về sức khỏe. Liều tiêu chuẩn được Cục kiểm soát an ninh Môi sinh Hoa Kỳ EPA đưa ra là 5mg/kg/ngày. Theo đó, một người mang trọng lượng 70kg được phép tiếp thu vào người tối đa 350mg bạc mỗi ngày[3].
ngoài ra, theo 1 số nghiên cứu gần đây lúc cho bệnh nhân uống nước chứa ion bạc trong 7 – 8 năm cho thấy sở hữu tín hiệu bệnh Argiria. Đây là bệnh tàng trữ bạc dưới da khiến da bệnh nhân với màu xám, hậu quả của quá trình khử quang quẻ hóa của các ion bạc. Mặc dầu vậy, nghiên cứu ko phát hiện thấy bất kỳ thay đổi nào đối mang chức năng của những cơ quan trong cơ thể.
Để đảm bảo an toàn sức khỏe, chỉ nên sử dụng bạc dưới dạng băng gạc, tiêu dùng để súc họng hoặc bôi ngoài da. Đồng thời, bạn cũng chỉ tiêu dùng những sản phẩm nano bạc tinh khiết mới thật sự an toàn. Muối bạc cũng có hiệu quả kháng khuẩn bên cạnh đó ko được sử dụng ở nồng độ cao. Nguồn cội là vì nó sở hữu thể gây bỏng rát niêm mạc, gây độc mang cơ thể.
Xem thêm các món đồ công nghệ sáng tạo tại sản phẩm công nghệ mới
Bạc là nhân tố kim khí quan trọng và được tiêu dùng trong đời sống trong khoảng hàng ngàn năm nay. Các áp dụng nguyên sơ nhất của bạc là thử độc thức ăn hoặc khiến đồ trang sức. Hiện tại, lúc kỹ thuật tăng trưởng, con người đã tạo ra được những hạt tinh thể nano bạc. Với khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và virus mạnh, nano bạc được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, đặc biệt là y tế. Cùng Nhận định các kiến thức về nano bạc và vận dụng của nó trong bài viết dưới đây.
I. Nano bạc là gì ?
Nano bạc là một dạng hạt còn đó của kim khí bạc. Những hạt này sở hữu kích thước nhỏ mà mắt thường không nhận ra được. Hạt nano bạc mang tỉ lệ diện tích bề mặt to hơn hàng triệu lần so sở hữu kim loại bạc. Cho nên, thuộc tính đặc hiệu của bạc được tăng lên đáng nói. Phân tử nano bạc với kích thước phổ biển nằm trong khoảng trong khoảng 10 – 100nm [3].
Nano bạc còn đó chủ yếu dưới dạng dung dịch. Các sản phẩm Nano bạc thường được gọi có tên gọi khác là keo bạc. Điều này làm cho đa dạng người lầm tưởng dung dịch Nano bạc mang độ nhớt như dạng keo. Thực tế, dung dịch Nano bạc sẽ sở hữu độ nhớt tương đương sở hữu nước nếu Nhìn vào bằng mắt thường. Màu sắc của dung dịch Nano bạc thay đổi trong khoảng vàng đến đỏ sẫm. Thậm chí nếu nồng độ lên đến 5,000 ppm, bạn sở hữu thể thấy màu rất nhiều đen. Cho nên, những dung dịch Nano bạc trong suốt được lăng xê trên thị phần thường ko đựng các hạt nano bạc hoặc nồng độ rất phải chăng. Nano bạc ko tồn tại ở thể rắn nên các chiếc bột bán trên thị phần đều ko phải đựng hạt nano [3].
II. Nano bạc được tạo ra như thế nào ?
các nano bạc tổng hợp theo tuyến phố khác nhau sẽ có kích thước, hình thái và tính ổn định khác nhau. Tổng kết các cách thức tổng hợp được phân thành 3 loại chính là tổng hợp vật lý, tổng hợp hóa học và tổng hợp sinh vật học.
một. Tổng hợp vật lý
một.1. Công nghệ ăn mòn bằng tia laser
công nghệ này sử dụng tia laser sở hữu bước sóng ngắn để cắt bỏ kim khí trong dung dịch mà ko sở hữu thuốc thử hóa học. Cách này cho phép thu được hạt nano bạc tinh khiết. Nồng độ và hình thái của các hạt nano bị ảnh hưởng bởi số lượng chùm tia laze. Hạt nano thu được thường mang kích thước khoảng 10nm.
ngoài ra, mang thể sử dụng sóng điện từ năng lượng cao như tia gamma, tia tử ngoại để khử ion kim khí. Dưới tác dụng của những tác nhân này, các chất phụ gia trong dung môi được biến đối để sinh ra những gốc hóa học với tác dụng khử ion thành kim khí [1], [3].
Tham khảo thêm về khử trùng nhà cửa
một.2. Công nghệ hóa lý tạo nano bạc trong sáng
Theo những nghiên cứu vừa qua, bí quyết điện phân phối hợp siêu âm với thể dùng để sản xuất ra hạt nano bạc thuần khiết mà ko cần tiêu dùng chất hoạt động bề mặt hoặc chất ổn định nào. Thường nhật bí quyết điện phân chỉ tạo ra lớp màng kim khí trên bề mặt điện cực. Nhờ sở hữu siêu thanh, những hạt sẽ rời điện cực và đi vào trong dung môi nước.
một.3. Kỹ thuật Plasma điện hóa
Nguyên lý của bí quyết là sử dụng một dây bạc làm cho điện cực, nhúng trong dung môi nước. Trong thời kỳ phóng điện, lớp bề mặt của dây bạc bị ăn mòn và được khử ngay bởi plasma tạo ra các hạt nano bạc. Không những thế, plasma còn phóng thích các electron tích điện âm khiến cho các hạt nano bạc đẩy nhau, hạn chế kết tụ. Phương pháp này với thể khử triệt để các ion bạc nên dung dịch nano bạc ổn định trong khoảng thời gian dài và an toàn. Những hạt nano bạc tạo ra sở hữu kích thước từ 20 – 30 nm [1].
hai. Cách thức hóa học
Để tổng hợp nano bạc bằng bí quyết hóa học cần dùng muối bạc, chất khử và chất ổn định để kiểm soát sự hình thành những hạt nano. Muối bạc nitrat được dùng để đáp ứng hạt nano do chi phí thấp và ổn định hóa học hơn những muối khác. Những chất khử được tiêu dùng là borohydrid, citrat, ascorbate và khí hydro. Trong đấy borohydrid là 1 chất khử mạnh có thể tạo ra hạt sở hữu kích thước nhỏ với tốc độ khử nhanh. Cùng lúc nó mang vai trò như chất ổn định để hạn chế kết tụ trong thời kỳ phân hủy.
không những thế để những hạt nano phân tán thấp trong môi trường, người ta mang thể dùng cách thức tĩnh điện để khiến cho bề mặt các hạt tĩnh điện trái dấu sẽ đẩy nhau, hạn chế kết tụ. Mặt khác sở hữu thể sử dụng những chất hoạt động bề mặt để bọc các hạt nano. Kích thước hạt nano bạc tạo ra nhờ phương pháp này nằm từ từ 10nm -100nm[1], [3].
3. Cách sinh vật học
thời kỳ tổng hợp hạt nano bằng cách thức sinh học gồm thời kỳ khử enzym hoặc không với enzym. Quá trình khử ko sử dụng enzym như vậy như tổng hợp hóa học nhưng tác nhân khử là vi sinh vật hoặc thực vật. Thời kỳ này diễn ra nhanh và hạn chế được dung môi hữu cơ và thuốc thử độc hại. Bởi vậy, đây được gọi là thời kỳ xanh và thân thiện với môi trường. Ngoài ra, nhược điểm của cách thức là có thể làm cho lây truyền vi khuẩn nên cần cẩn trọng khi áp dụng trong y tế.
Tham khảo thêm về cách diệt khuẩn quần áo cũ
III. Hiệu quả kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus của nano bạc
1. Đặc tính kháng khuẩn
Nano bạc có tác dụng kháng khuẩn trên cả vi khuẩn Gram âm, Gram dương và những chủng vi khuẩn kháng kháng sinh. Một số loài đa dạng như: Staphylococcus aureus (tụ cầu vàng), Streptococcus, E. Coli, Coliform, P. Aeruginosa, Aci.baumannii, Vibrio cholerae (phẩy khuẩn tả), Enterococcus faecalis (khuẩn liên cầu), N. Gonorrhoeae (lậu cầu),… Theo kết quả nghiên cứu của viện Hàn lâm công nghệ và khoa học Việt Nam, chỉ cần một lượng nano bạc rất nhỏ cỡ 1mg/L đã sở hữu thể tiêu diệt được đa số vi khuẩn gây bệnh[4].
Khả năng kháng khuẩn mạnh của nano bạc mang được nhờ đặc tính kháng khuẩn của ion bạc và diện tích bề mặt lớn của những hạt nano. Hiệu quả của những hạt nano bạc phụ thuộc vào nồng độ và kích thước của chúng. Nồng độ cao với hiệu quả thấp hơn. Hạt có kích thước càng nhỏ sở hữu thể diệt khuẩn ở nồng độ thấp[1].
mặc dầu tác dụng kháng khuẩn được nghiên cứu phổ biến nhưng cơ chế tác dụng của nano bạc vẫn chưa được làm cho sáng tỏ. Những hạt nano bạc bám và thâm nhập vào thành tế bào vi khuẩn, khiến thay đổi cấu trúc màng của chúng. 1 Số nghiên cứu cho rằng do những hạt nano bạc với diện tích bề mặt lớn trở thành kho chứa để phóng thích ra những ion bạc tự do. Các ion bạc phóng thích ra có thể tương tác sở hữu lực lượng thiol của phổ quát enzym tổng hợp tế bào vi khuẩn. Do vậy nó ức chế 1 số chức năng của tế bào vi khuẩn như ngăn cản sự phân chia tế bào và sao chép AND.
hai. Đặc tính kháng nấm
Nano bạc là 1 chất chống nấm hiệu quả. Nó sở hữu tác dụng trên phổ thông loại nấm như Candida albicans, Candida glabrata, Trichophyton mentagrophytes, Aspergillus, Saccharomyces… Cơ chế chống nấm được lý giải do chúng sở hữu thể phá vỡ màng tế bào và ức chế công đoạn nảy chồi. Tại nồng độ 0.1mg/lít (tương đương 0.1ppm) nano bạc sở hữu khả năng kháng nấm. Với mật độ 105 tb/lít nấm Candida albicans bị vô hiệu hóa hoàn toàn sau 30 phút tiếp xúc[3].
3. Đặc tính kháng virus
Nano bạc cũng là 1 chất sở hữu khả năng chống virus HIV- một, virus viêm gan B, virus hợp bào hô hấp, virus herpes simplex, virus đậu mùa. Khả năng kháng virus của hạt nano rẻ hơn phổ biến so có muối bạc vì chúng giải phóng cả nguyên tử bạc. Cơ chế tạo dụng trên virus nhờ khả năng ức chế các công đoạn tăng trưởng của tế bào virus. Nano bạc được coi là một tác nhân phổ rộng chống lại rộng rãi chủng virus và không gây đề kháng[1].
IV. Nano bạc với an toàn không?
Nano bạc được cho là an toàn và với thể tiêu dùng lâu dài, đặc thù là con đường dùng ngoài da. Tác dụng của ion bạc lên động vật bậc cao luôn là chủ đề được để ý của những nhà công nghệ. Màng tế bào động vật bậc cao khác mang sinh vật bậc phải chăng như vi khuẩn, virus, nấm. Màng tế bào vi khuẩn với cấu trúc glycoprotein. Các ion bạc được phóng thích tương tác có các hàng ngũ peptidoglycan và ức chế sự vận chuyển oxy khiến tế bào tê liệt. Khi mà ấy, tế bào của động vật bậc cao mang hai lớp lipoprotein có rộng rãi liên kết đôi bền vững mang khả năng cho điện tử. Cho nên, lớp màng này không cho phép các ion bạc xâm nhập để gây tổn thương tế bào bên trong [4].
tổ chức Y tế toàn cầu (WHO) đã xác định liều lượng bạc tối đa không gây hại đối sở hữu sức khỏe con người là 10g (nếu tiếp thụ trong khoảng từ)[3]. Nghĩa là, giả dụ 1 người sống khoảng 70 tuổi, ăn và uống vào 10g bạc thì không với vấn đề gì về sức khỏe. Liều tiêu chuẩn được Cục kiểm soát an ninh Môi sinh Hoa Kỳ EPA đưa ra là 5mg/kg/ngày. Theo đó, một người mang trọng lượng 70kg được phép tiếp thu vào người tối đa 350mg bạc mỗi ngày[3].
ngoài ra, theo 1 số nghiên cứu gần đây lúc cho bệnh nhân uống nước chứa ion bạc trong 7 – 8 năm cho thấy sở hữu tín hiệu bệnh Argiria. Đây là bệnh tàng trữ bạc dưới da khiến da bệnh nhân với màu xám, hậu quả của quá trình khử quang quẻ hóa của các ion bạc. Mặc dầu vậy, nghiên cứu ko phát hiện thấy bất kỳ thay đổi nào đối mang chức năng của những cơ quan trong cơ thể.
Để đảm bảo an toàn sức khỏe, chỉ nên sử dụng bạc dưới dạng băng gạc, tiêu dùng để súc họng hoặc bôi ngoài da. Đồng thời, bạn cũng chỉ tiêu dùng những sản phẩm nano bạc tinh khiết mới thật sự an toàn. Muối bạc cũng có hiệu quả kháng khuẩn bên cạnh đó ko được sử dụng ở nồng độ cao. Nguồn cội là vì nó sở hữu thể gây bỏng rát niêm mạc, gây độc mang cơ thể.
Xem thêm các món đồ công nghệ sáng tạo tại sản phẩm công nghệ mới