_ Micromotoare pe bază de argint care elimină bacteriile se pot mișca liber în medii apoase

Cercetătorii de la ICIQ din Tarragona au dezvoltat o tehnică simplă de producere a cristalelor microscopice care se activează în prezența luminii, eliberând ioni de argint cu activitate antimicrobiană.

În Grecia antică, acum peste 3.000 de ani, înțelepții foloseau săruri de argint pentru a preveni infectarea rănilor. Aceste săruri au continuat să fie folosite până când Alexander Fleming a descoperit primul antibiotic „doar” în urmă cu 100 de ani. Utilizarea antibioticelor a reprezentat o descoperire majoră în tratamentul bolilor infecțioase, dar rezistența a început să apară curând. Bacteriile, care au fost pe planetă mai mult decât noi, au găsit modalități de a depăși diferite antibiotice, iar astăzi rezistența la antibiotice este o problemă majoră de sănătate globală.

În vremuri în care totul evoluează foarte repede, este interesant să câștigă perspectivă, pentru a reveni puțin la origini. De aceea, atenția s-a îndreptat înapoi către sărurile de argint, care au avut atât de multă folosință cu ani în urmă și, de fapt, nu au încetat să fie folosite. Sărurile de argint stau la baza cristalelor microscopice sau micromotoarelor construite de cercetătorii de la Institutul de Cercetări Chimice din Catalonia (ICIQ-CERCA) din Tarragona, în colaborare cu Institutul Catalan de Nanoștiință și Nanotehnologie (ICN2).

Aceste cristale se mișcă autonom (de unde și denumirea de micromotoare) în medii apoase sub iradiere cu lumină vizibilă. În călătoria lor, ei inactivează bacteriile prezente, devenind un instrument promițător pentru recuperarea mediului.

Grupul condus de dr. Katherine Villa la ICIQ, în colaborare cu ICN2, a publicat un studiu în jurnalul Advanced Optical Materials. care prezintă o tehnică simplă de producere a cristalelor microscopice care se activează în prezența luminii. Activarea implică mișcarea autonomă și eliberarea ionilor de argint și a radicalilor liberi cu activitate antimicrobiană, autodegradându-se, și astfel lăsând apa liberă de cristalele în sine.

Dr. Villa spune: „Această lucrare este importantă pentru că raportăm un efect sinergic care include capacitatea de autopropulsie a micromotoarelor sub stimuli lumini, permițând o mai mare difuzie și dispersie a ionilor de argint, precum și a radicalilor liberi eliberați.”

Cercetătorii dezvoltă cu ușurință structuri microscopice care conțin fosfat de argint și au formă de tetrapode - o structură cristalină formată din 4 brațe, fiecare de aproximativ 5 micrometri lungime. Aceste cristale, numite TAM-uri se deplasează autonom prin fotocataliza.

Fotocataliza are loc atunci când lumina acționează ca catalizator, în acest caz, determinând fosfatul de argint al TAM-urilor să reacționeze cu apa din mediu, eliberând oxigen, argint. ionii și radicalii liberi. Compușii generați din reacție sunt responsabili pentru deplasarea TAM-urilor și, în plus, radicalii eliberați și ionii de argint ucid bacteriile prezente în mediu.

Această acțiune bactericidă se explică prin efectul argintului asupra bacteriilor. pereții, afectându-le permeabilitatea și provocând astfel leziuni ireparabile ale peretelui celular, ducând bacteriile la moarte.

Ionii de argint eliberați de aceste micromotoare devin nanoparticule de argint care pot fi ușor recuperate prin filtrare, evitând contaminarea suplimentară. Dr. Villa explică: „Micromotoarele sunt de două ori mai eficiente decât doar nanoparticulele de argint, conform rezultatelor obținute în studiu. În plus, dacă împiedicăm mișcarea lor, capacitatea antibacteriană a acestor micromotoare este redusă drastic.”

Micromotoarele sunt un instrument foarte interesant pentru recuperarea mediului. Anul trecut, echipa Dr. Villa a dezvoltat micromotoare acoperite cu lacază, un compus chimic care accelerează conversia ureei în amoniac.

Ureea este un contaminant emergent, deoarece este un produs comun al activităților rezidențiale (urea este componenta principală a urinei) și al diferitelor procese industriale, în timp ce amoniacul câștigă importanță ca sursă de energie verde; acest compus poate fi descompus pentru producerea de hidrogen și poate fi stocat ca combustibil verde.

(Fluierul)