نانو ذرات فلزی با خاصیت ضد میکروبی

نانو ذرات نقره

نانو ذرات نقره، یکی از پرکاربردترین ذرات در حوزه نانو فناوری هستند که به دلیل داشتن خصوصیات ضد میکروبی مشهور بوده و به عنوان یک کاتالیست قادرند بیش از 650 گونه باکتری، ویروس و قارچ را نابود سازند. نقره در ابعاد بزرگ تر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم هست، ولی زمانی که به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل می شود خاصیت میکروب کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می یابد.

حتی امروزه پژوهش ها نشان می دهند نانوذرات نقره می توانند در درمان سرطان نیز نقش ایفا کنند. نکته جالب اینکه در بررسی های انجام شده معلوم شد حتی باکتری ها و ذراتی مانند استافیلوکاکس و آروس که در برابر آنتی بیوتیک ها بسیار مقاوم اند هم نتوانستند در برابر نانو ذرات نقره مقاومت کنند.

عملکرد ضد باکتری نانو ذرات نقره

ویژگی ضد باکتری بودن نقره به علت انتشار آرام و آهسته، اما مداوم یون های نقره است. نسبت سطح به حجم بسیار بالای نانوذرات نقره سبب می شود که یون ها به سهولت منتشرشده و با سرعت بیشتر و به شکل مؤثرتری میکروب ها را بکشند. نانو ذرات نقره در مسیر ماده مغذی سلول انقطاع ایجاد کرده و سبب می شوند که دیواره و غشا سلولی میکروب ها سست و ناپایدار گردد که این ناپایداری غشای سلولی به معنی مرگ زودرس میکروب خواهد بود. به این ترتیب، بدون استفاده از هیچ گونه ماده شیمیایی، میکروب ها را به شکل مؤثری از بین می برد. علاوه بر نانو ذرات نقره، نانو ذرات اکسید روی (ZnO)، اکسید مس (CuO)، اکسید آلومینیوم (Al2O3)، دی اکسید تیتانیوم (TiO2) و اکسید نیکل (NiO) دارای خاصیت ضد میکروبی قوی در برابر باکتری های گوناگون می باشند.

نانو ذرات مس

از دیرباز مس هم نظیر فلز نقره به عنوان یک فلز ضد میکروب شناسایی شده بود و برای پیشگیری از رشد جلبک های دریایی در ساخت کشتی ها از صفحات مسی استفاده می شد. یون های نانو ذرات مس به سمت دیواره های خارجی باکتری حمله کرده و باعث نابودی آن ها می شوند. ازآنجایی که نسبت سطح به حجم نانو ذرات مس بسیار زیاد است این خاصیت ضد باکتریایی بسیار افزایش می یابد.

دی اکسید تیتانیوم مناسب برای فضاهای باز و عمومی

نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم علاوه بر اینکه خواص ضد میکروبی دارند به تصفیه هوا نیز کمک می کنند و همچنین خاصیت خودتمیزشوندگی دارند. مکانیزم عمل این نانوذرات به این صورت است که در حضور مولکول های آب , با جذب نور ماورای بنفش خورشید , رادیکال آزاد تولید کنند. این رادیکال های آزاد بااتصال به آلودگی های روی سطوح باعث حذف باکتری های موجود می شوند. ازآنجایی که دی اکسید تیتانیوم برای عملکرد مناسب نیاز به اشعه ی فرابنفش دارد تنها برای محیط های آزاد استفاده می شود البته با توجه به واکنش سریع این ذرات با مواد آلی استفاده از این مواد برای رنگ های ساختمانی با ساختار آلی ممکن نیست.