Voor millennia, zilver is gebruikt vanwege zijn antimicrobiële en antibacteriële eigenschappen. Hoewel het gebruik ervan als ontsmettingsmiddel algemeen bekend is, de effecten van de interactie van zilver met bacteriën op het zilver zelf zijn niet goed begrepen.

Naarmate antibioticaresistente bacteriën steeds vaker voorkomen, zilver heeft een sterke groei doorgemaakt in het gebruik ervan in zaken als antibacteriële coatings. Nog altijd, de complexe keten van gebeurtenissen die leiden tot de uitroeiing van bacteriën wordt grotendeels als vanzelfsprekend beschouwd, en een beter begrip van dit proces kan aanwijzingen geven over hoe het het beste kan worden toegepast.

In Chemische fysica beoordelingen , onderzoekers uit Italië, de Verenigde Staten, en Singapore bestudeerden de effecten die een interactie met bacteriën heeft op de structuur van zilver.

Bij het bewaken van de interactie van zilveren nanodeeltjes met een nabijgelegen E. coli-cultuur, de onderzoekers ontdekten dat het zilver verschillende dramatische veranderingen ondergaat. Met name, de E. coli-cellen veroorzaakten aanzienlijke transformaties in de grootte en vorm van de zilverdeeltjes.

Er wordt vaak aangenomen dat het zilver in dit proces ongewijzigd blijft, maar het werk van het team toont aan dat dit niet waar is.

De elektrostatische interactie tussen het zilver en de bacteriën zorgt ervoor dat sommige zilverdeeltjes oplossen terwijl het ionen vrijgeeft om de bacteriële cellen binnen te dringen. Deze oplossing wijzigt de vorm van de zilverdeeltjes, krimpen en afronden van driehoekige vormen tot cirkels.

Deze effecten zijn nog meer uitgesproken als de E. coli-cellen worden voorbehandeld met een molecuul om de doorlaatbaarheid van hun membranen te vergroten voordat ze het zilver ontmoeten.

"Het lijkt uit deze studie dat zilver wordt 'geconsumeerd' door de interactie, " zei Guglielmo Lanzani, een van de auteurs op het papier en directeur van het Centrum voor Nano Wetenschap en Technologie van IIT-Instituto di Tecnologia.

Gelukkig, deze "consumptie" heeft waarschijnlijk geen invloed op de antimicrobiële eigenschappen van zilver, omdat het effect zo klein is.

"We denken dat dit geen invloed heeft op de efficiëntie van het biocideproces en, door de kleine uitwisseling van massa, de levensduur is in wezen onbeperkt, " zei Giuseppe Paternò, een onderzoeker bij IIT en co-auteur van de studie. "De structurele aanpassingen, echter, invloed hebben op de optische eigenschappen van de metalen nanostructuren."

Directe onderzoeken van dit soort processen zijn moeilijk, omdat laboratoria gecontroleerde omgevingen zijn die de complexiteit van een biologische setting van bacteriële cellen niet volledig kunnen opvangen.

Hoe dan ook, de groep plant verdere experimenten om de chemische routes te onderzoeken die leiden tot de structurele veranderingen in zilver. Ze hopen te ontdekken waarom zilver beter werkt dan andere materialen als antibacterieel oppervlak, en waarom bacteriële membranen bijzonder kwetsbaar zijn voor zilver, terwijl andere cellen minder aangetast blijven.