Hõbedane Kate Võitluses Mikroobide Vastu

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-07-27 17:19

Hõbeda nanoosakesed võivad olla järgmine samm edasi antibakteriaalsete toodete osas.

Värvide valmistamise uus tehnika võib peagi muuta iga pinna iduvabaks. Teadlased on valmistanud värvi, mis on varjatud hõbedaste nanoosakestega, mis on tuntud bakterite ja muude mikroobide hävitamise võime poolest, lootuses, et haiglad katavad nakkuse vastu võitlemiseks nende seinad ja tööpinnad.

USA haiguste tõrje ja ennetamise keskuste (CDC) andmetel nakatub haiglates bakteriaalsete infektsioonidega aastas üle miljoni inimese. Hõbe ise on suurepärane bakterivõitleja ja nanoosakeste kujul on see veelgi tõhusam mikroorganismide hävitamisel. Siiani pole see inimestele kahjulikku mõju näidanud.

Mõned teadlased on siiski mures, et hõbedased nanoosakesed ei pruugi olla nii kahjutud kui nad näivad. Nende tervisele ja keskkonnale avaldatud mõju on vähe uuritud ning hõbe tapab head mikroorganismid koos halbadega. Samuti ei ole praegu hõbeda nanoosakeste kasutamisel mingeid piiranguid, mis on juba levimas mitmetes tarbekaupades, mis reklaamivad nende antibakteriaalseid omadusi.

"Nanoosakesed on väga väikesed ja nad suhtlevad bakteritega ning lõhuvad rakuseina," ütleb keemik George John New Yorgi City kolledžist ja uuringu juhtiv autor, mis avaldati hiljuti ajakirjas Nature Materials. See purunemine tapab bakterid, selgitab ta.

Hõbedane nanoosake on väike hõbeaatomite klaster, mille laius on alla 100 nanomeetri ehk 100 miljardikku meetrit. Suuruse tõttu on nanoosakestel erinevad omadused kui mahukamatel analoogidel. Nad reageerivad ümbritsevaga kergemini, mis muudab need värvides lahustuvaks. Uuritakse ka nanoosakeste võimalikku meditsiinilist kasutamist, eriti ravimite kohaletoimetamisel, kuna need suudavad rakumembraane hõlpsasti läbida.

Hõbe on ammu teadaolevalt hea antimikroobne aine ja sellest metallist koosnevad nanoosakesed ei erine. John testis värvi nii Escherichia coli kui ka Staphylococcus aureus bakteril. Mõlemal juhul, kui tüved lisati hõbedaga infundeeritud värviga kaetud klaasist slaidile ja inkubeeriti soodsates tingimustes, ei ilmnenud kummagi organismi kasvu. Seevastu slaidid ilma värvita ja slaidid hõbedavaba värviga näitasid mõlemad bakterite kasvu.

"See on enam-vähem sarnane seebitamise või pesuvahendi toimega," ütleb Põhja-Carolina osariigi ülikooli keemia dotsent Lucian Lucia. Nanoosake hävitab mikroobi rakuseina.

Lucia ja John on mõlemad ühel meelel, et bakterid ei saa hõbeda nanoosakeste suhtes resistentsust üles ehitada nagu antibiootikumid, kuna see ründab-hävitab rakkude füüsilist struktuuri, mis neid tapab. Antibiootikumid seevastu pärsivad bakterite aktiivsust, kuid ei pruugi neid hävitada. "See on hõbeda ilu," ütleb Lucia. "Sellele ei saa kuidagi vastupanu tekitada."

John ütleb, et ta katsetab ka erineva suurusega nanoosakesi. Suuruse muutmine muudab ka värvi. Niisiis kasutaks sinine värv erineva suurusega nanoosakesi kui punane. Praegu muudab tema kasutatavate hõbedaste nanoosakeste suurus värvi kollaseks.

Järgmine samm on teha rohkem tervise- ja ohutusteste ning teha kindlaks, kui kaua värv säilitab bakteritsiidsed omadused. John usub, et see säilitab oma idu tapmise võime kuni kolm aastat, kuid ütleb, et see võib olla kauem.

Hõbeda võime baktereid hävitada on juba ammu teada, kuid mitte kõiki ei müüda mõte kasutada selle nanoosakeste versiooni tarbekaupades. Piiratud uuringuid on tehtud selle kohta, kui kaua nanoosakesed säilitavad oma antimikroobseid omadusi ja kuidas nad suhtlevad teiste organismidega, mis on kriitiline osakeste võime tõttu rakumembraanidesse tungida. Mõnel inimesel võib olla ebamugav päikesekreemi vahustada, kui see sisaldab hõbedaseid nanoosakesi.

"Kindlasti on see väga hea antimikroobne toode," ütleb Missouri – Columbia ülikooli tsiviil- ja keskkonnainsener Zhiqiang Hu, kes uurib hõbedaste nanoosakeste ohutust. "Kuid see võib hävitada ka [bakterite] healoomulised liigid."

Hu ütleb, et üks tema peamistest probleemidest on nende potentsiaalne mõju veeorganismidele. Järvedes ja ojades elab palju bakteritüüpe ja kui hõbedased nanoosakesed peaksid nendesse vetesse sattuma, võivad need veeökosüsteemi häirida.

Hu pole mures ainus. Woodrow Wilsoni rahvusvahelise teadlaste keskuse ja The Pew Charitable Trustsi rahastatud arenevate nanotehnoloogiate projekti teadusnõunik Andrew Maynard tunneb samuti muret hõbedaste nanoosakeste kasutamise uurimise ja reguleerimise puudumise pärast. Tema sõnul on see tehnoloogia levimas ebatõenäolistes toodetes, nagu sokid, kööginõud ja kosmeetika, kui nimetada vaid mõnda.

"Teil ilmub kõikjal antimikroobne aine, sealhulgas laste kohevad mänguasjad, teadmata selle mõjust tervisele või keskkonnale," ütleb Maynard. "Kui suur on tõenäosus, et see võtab välja ökoloogiliselt olulise bakteri?".

Just sellele küsimusele soovib Maynard vastust saada, enne kui tehnoloogiat rakendatakse enam kaubanduslikele toodetele. Teisalt tunnistab Maynard, et hõbedaste nanoosakeste kasutamine annab lubadusi, eriti haiglates.

"Ma arvan, et on mitu kohta, kus see oleks okei," ütleb Maynard. Haavadega patsientide ravimine või steriilse keskkonna loomine haiglas on kaks näidet sellest, mida ta peab heaks kasutamiseks.

"Hõbe on üks meie parimatest kaitseliinidest paljude mikroobide vastu," ütleb ta. "Ja me peame hoolikalt läbi mõtlema, enne kui nii võimsa agendi turule toome."