Chemici van de Universiteit van Helsinki (Finland) zijn erin geslaagd om nieuwe polymeer-gestabiliseerde zilveren nanodeeltjes te vervaardigen. Het resultaat is significant omdat de antimicrobiële eigenschappen van zilver worden gebruikt in textiel, vloercoatings en -verven, hoewel de impact op de gezondheid van zilveren nanodeeltjes niet helemaal bekend is. Finse onderzoekers denken nu dat de blootstelling aan zilver kan worden verminderd door de nanodeeltjes chemisch aan polymeren te binden. De onderzoeksresultaten worden binnenkort gepubliceerd in een toonaangevend tijdschrift in het veld, Colloïd- en polymeerwetenschap .

Nanodeeltjes (een nanometer is gelijk aan een miljardste van een meter) zijn een onderwerp van discussie, zowel in onderzoek als in het dagelijks leven. De antimicrobiële eigenschappen van zilver, anderzijds, zijn al lang bekend en hebben tal van commerciële toepassingen. Supermarkten hebben een overvloed aan producten met toegevoegde zilveren of zilveren nanodeeltjes. Deze omvatten antimicrobieel textiel, containers, douche gordijnen, tafelbladen, vloercoatings, verven en lijmen. Colloïdaal zilverwater voor inwendig gebruik, evenals crèmes en deodorants, en zelfs wondverbandproducten, die zilver bevatten dat extern wordt gebruikt, zijn ook beschikbaar.

In de VS, de registratie van nieuwe insecticiden die zilveren nanodeeltjes bevatten, heeft geleid tot discussie over hun veiligheid. Met recht kan de vraag worden gesteld of conclusies over de toxiciteit van zilvernanodeeltjes kunnen worden getrokken op basis van eerdere veiligheidsinformatie over de toxiciteit van zilverionen en metallisch zilver (1).

De methode die is ontwikkeld aan de Universiteit van Helsinki is een oplossing om de toxiciteit van zilver te verminderen. Nanodeeltjes kunnen worden vervaardigd via verschillende methoden die zijn gebaseerd op het verminderen van metaalzouten, in dit geval zilvernitraat, in aanwezigheid van een stabiliserende verbinding. Met polymeer gestabiliseerde zilveren nanodeeltjes zijn met succes vervaardigd in het Laboratorium voor Polymeerchemie van de Universiteit van Helsinki. Het werk heeft gebruik gemaakt van de eerdere ervaring van het laboratorium met gouden nanodeeltjes en de expertise van de School of Science and Technology van de Aalto University en haar Europese samenwerkingspartners.

in Helsinki, de stabiliserende component die in het productieproces wordt gebruikt, is een polymeer met een reactieve thiol-eindgroep. Het is bekend dat thiolgroepen effectief binden met zilver, die de effectieve colloïdale stabilisatie van zilveren nanodeeltjes en binding aan polymeren mogelijk maakt. Het polymeer is op zichzelf een zacht, rubberachtig acrylaat, die een in water oplosbaar blok bevat waardoor zilverionen kunnen worden vrijgemaakt uit de anders hydrofobe coating. Het idee is dat deze zilveren nanodeeltjes kunnen worden gebruikt als coating of als onderdeel ervan.

Veel mechanismen met betrekking tot de toxiciteit van zilver voor micro-organismen zijn naar voren gebracht. Het is aangetoond dat zilverionen in cellen reageren met de thiolgroepen van eiwitten. Er zijn ook aanwijzingen dat zilverionen DNA beschadigen door de replicatie ervan te remmen. Het vermogen van zilver om extreem slecht oplosbare zouten te vormen, wordt ook beschouwd als een van de impactmechanismen. Wanneer de chloride-ionen neerslaan als zilverchloride uit het cytoplasma van cellen, celademhaling wordt geremd. De antibacteriële efficiëntie van zilveren nanodeeltjes is ook bekend, vooral tegen Gram-negatieve bacteriën zoals E.coli. De zilveren nanodeeltjes werken door zilverionen af ​​te geven en cellen binnen te dringen.

Zilver, zilverionen en zilvernanodeeltjes worden over het algemeen als vrij ongevaarlijk voor mensen beschouwd. Echter, het meest recente onderzoek heeft aangetoond dat nanodeeltjes ook zoogdiercellen binnendringen en het genotype beschadigen. Er zijn zelfs aanwijzingen dat zilveren nanodeeltjes actief hun weg naar cellen kunnen vinden via endocytose. Binnen in de cel, waterstofperoxide gevormd bij celademhaling oxideert zilvernanodeeltjes en maakt daaruit zilverionen vrij, waardoor de toxiciteit toeneemt. Dus, het kan zelfs worden aangenomen dat zilveren nanodeeltjes cyto- of genotoxisch zijn. Bovendien, het is aangetoond dat zilveren nanodeeltjes de huid binnendringen via poriën en klieren. Als de huid beschadigd is, dit vergemakkelijkt de penetratie van zilverdeeltjes door de huid.

Het is daarom belangrijk dat coatings die zilveren nanodeeltjes bevatten geen nanodeeltjes afgeven. Volgens Finse onderzoekers het effect van de coating mag alleen gebaseerd zijn op het oplossen van zilverionen. Bijgevolg, nanodeeltjes moeten zo goed mogelijk aan de coating worden gebonden, waardoor de mogelijke blootstelling aan zilveren nanodeeltjes wordt verminderd.