人們對銀納米顆粒殺死細菌的機制存在長(cháng)期爭論?茖W(xué)家們早就知道當銀納米顆粒被氧化時(shí),從中釋放出來(lái)的銀離子對細菌致命性的。但是科學(xué)家們也一直猜測銀納米顆粒本身可能對細菌是有毒性的,特別是就它們當中直徑最小的(大約為3納米)而言。如今,美國萊斯大學(xué)研究人員解決了這一爭論:納米顆粒不能殺死細菌。相關(guān)研究結果于2012年發(fā)表在Nano Letters期刊上。
解決這種長(cháng)期爭論的最直接方法就是證實(shí)將銀納米顆粒與細菌直接接觸時(shí)不溶性的銀納米顆粒不能殺死細菌,而當與細菌靠近時(shí),通過(guò)氧化銀納米顆粒而產(chǎn)生的可溶性銀離子能夠殺死。
為此,論文第一作者Zongming Xiu著(zhù)手測試市場(chǎng)上能夠買(mǎi)到的和定制合成的納米顆粒(直徑在3到11納米).以便觀(guān)察納米顆粒大小與毒性之間是否存在關(guān)聯(lián)。但是,研究人員并沒(méi)有獲得一致性的結果。為此,Xu決定在厭氧環(huán)境---該環(huán)境能夠消除氧化發(fā)生的可能性,因而能夠控制銀離子釋放---中測試納米顆粒毒性。他發(fā)現,經(jīng)過(guò)過(guò)濾的納米顆粒對細菌的毒性要比銀離子小很多。
他們發(fā)現納米顆粒即便濃度高達195ppm(part per million, ppm, 即百萬(wàn)分之一),仍然對細菌沒(méi)有毒性,但是就銀離子而言,大約15ppm就能殺死所有存在的細菌。這表明納米顆粒的毒性要比銀離子小7665倍,因而可以忽略不計。
在測試中,研究人員也證實(shí)存在毒物興奮效應(hormesis):當大腸桿菌接觸到劑量太少而不能殺死它們的銀離子時(shí),它們因遭受刺激而變得興奮起來(lái)。這意味著(zhù)使用的劑量要充足,否則細菌也變得更加強大。
這些發(fā)現提示著(zhù)人們可能能夠提高銀納米顆粒在抗菌方面的應用,同時(shí)可以通過(guò)給它們加上反應性聚合物包被來(lái)調控銀離子釋放速率從而減輕銀離子對環(huán)境造成的影響
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