نانو سیلور:

نانو سیلور یا همان نانو ذرات نقره ، یکی از پر کاربرد ترین ذرات در حوزه نانو پس از نانو لوله های کربن است، که هر روزه بر کاربرد آن در دنیای نانو افزوده می شود.

نانوذرات نقره عمدتاً، به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ای که از خود نشان می‌دهند در مصارف الکترونیکی، نوری، دارویی و بهداشتی و کاتالیتیکی کاربرد فراوان دارند.

یکی از دلایل کاربرد گسترده این ذرات ، به دلیل خاصیت آنتی باکتریال این ذرات است و در واقع نانوذرات نقره برای عوامل بیماری‌زا یک سم تلقی می‌شوند و ‌برای بدن انسان، غذاها و بافت‌ها بی‌ضررند. این در حالیست که نقره به خودی خود فاقد ویا خیلی کمتر این خاصیت است. این خاصیت دوگانه ذرات نانو در مقایسه با ذرات ماکروی نقره به دلیل اثر افزایش سطح در نتیجه افزایش واکنش پذیری ماده و پیروی ماده از فیزیک وشیمی کوانتم در حالت نانو است.

نانو ذرات نقره

نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم میباشد، ولی زمانیکه به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل میشود خاصیت میکروب کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می یابد، به حدی که می توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونتها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می گذارد. تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است.
هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده ، اما از آن در طب قدیم استفاده می شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته شود وحتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شده است .

دانشمندان مکانیسم های متفاوتی را برای تبیین اثرگذاری نقره بر میکروبها یافته اند. به دلیل همین تعدد مکانیسم ها است که میکروبها نمیتوانند نسبت به نقره سازگار شوند و یا مقاومت پیدا کنند.امروزه به مدد فناوری نانو ساخت ذرات نقره در ابعاد نانو میسر گشته است ذرات نانو نقره به ما این امکان را میدهند که با کمترین غلظت خاصیت ضد میکروبی بسیار قوی را از فلز نقره شاهد باشیم.در میان مکانیسم های متعددی که از فلز نانو نقره شناخته شده است ، دو مکانیسم بصورت بارز در نظر گرفته می شود که به شرح زیر است.

دو مکانیسم عمده نانو نقره ها عبارتند از :
1- مکانیسم کاتالیستی : تولید اکسیژن فعال توسط نقره، این مکانیسم بیشتر درمورد کامپوزیت های نانو نقره ای صدق میکند که روی پایه های نیمه هادی مانند TiO2 یا SiO2 قرار گرفته می شود. در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی عمل میکند و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیزکردن آب، یون OH- را تولید می کند که هر دو از بنیان های فعال و از قوی ترین عاملین ضد میکربی نیز می باشند.

2- مکانیسم یونی: دگرگون ساختن میکروارگانیسم به وسیله تبدیل پیوند های SH ــ به Sag ــ .
دراین مکانیسم ذرات نانونقره فلزی به مرور زمان یونهای نقره از خود ساطع می کنند. این یونها طی واکنش جانشینی، باندهایSH- را در جداره میکروارگانیسم به باندهای -SAg تبدیل می کنند، که نتیجه ای واکنش تلف شدن میکروارگانیسم است.

خصوصیات نانو سیلور :
1- تاثیر بسیار زیاد
2- تاثیر سریع
3- غیر سمی
4- غیر محرک برای بدن
5- غیر حساسیت زا
6- قابلیت تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)
7- آب دوست بودن
8- سازگاری با محیط زیست
9- مقاوم در برابر حرارت
10- عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم
از دیگر قابلیتهای نانو سیلور، اضافه شدن به الیاف، پلیمر، سرامیک، سنگ، رنگ و... ، بدون تغییر دادن خواص ماده است

موارد استفاده نانو سیلور ها:
1- تجهیزات بهداشتی (مسواک و برسهای بهداشتی حمام ، تیغ جراحی و....)

2- ظروف پلاستیکی ( غذایی ، دارویی ، آرایشی )

3- لوازم خانگی(یخچال، جارو برقی، ماشین های لباس شوئی و ظرف شویی، سیستم تهویه و تصفیه هوا و رطوبت زا)

تاکنون حتما شاهد تبلیغات و یا استفاده ماشین های لباس شوئی با بهره گیری از تکنولوژِی نانو سیلور بوده اید.
در این تجهیزات برای گند زدائی و ضدعفونی کردن لباس ها و ماشین لباس شوئی از نانو سیلور استفاده می شود.


4- مواد بسته بندی برای تازه و بهداشتی نگه داشتن مواد غذایی
5- بدنه وسایلی که انسان مداوم با آن تماس دارد( گوشی موبایل ، کیبورد و ...)

بیشتر نانوذرات به صورت پلیمری استفاده می شود.این پلیمرها باید در محیط سرد و خشک و به دور از آفتاب نگهداری شوند که تحت این شرایط تا دو سال قابل نگهداری هستند.
ذرات نانو سیلور را می توان به صورت پودر درآورد و در مواد و وسایل مختلف استفاده کرد ( مسواک ، خمیر دندان ) ، که در آن صورت به محض تماس ماده با آب ، نقره فعال شده و خاصیت آنتی باکتریال پیدا می کند.
طبق اولین بررسی‌هایی که تاکنون روی نانوذرات فلزی انجام شده، برهم کنش نانوذرات نقره‌ با ابعاد یک تا 10 نانومتر با ویروس HIV-1 و چسبیدن این ذرات به آن مانع از اتصال این ویروس به سلول میزبان می‌شود.بدین ترتیب دانشمندان امیدوار شده اند که شاید بتوان این ویروس را به طور کامل از بین برد.

روش های تولید:
تولید خارج سلولی نانوذرات نقره به وسیله باکتری Klebsiella pneumoniae در روشنایی بررسی شده‌است. باکتری Klebsiella pneumoniae در محیط‌های کشت مختلف، کشت داده شده و بهترین محیط از لحاظ تولید نانوذرات نقره مشخص گردیده‌است. همچنین میزان تولید نانوذرات نقره در شدت نورهای مختلف نیز مورد بررسی قرار گرفته‌است. پس از تولید نانوذرات در شرایط مختلف، خصوصیات این ذرات توسط روش‌های مختلفی از جمله؛ UV-Vis ، آنالیز عنصری با روش EDX، Flam Atomic Absorption Spectrophotometryو میکروسکوپ الکترونی SEM و TEM تعیین شدند.
نتایج حاصله نشان داد که یون‌های آبی هنگامی که در معرض باکتری Klebsiella pneumoniae قرار گرفتند، احیا شدند و در نتیجه منجر به تولید نانوذرات نقره گردیدند. همچنین بهترین محیط کشت و بهترین شدت نور برای تولید این ذرات مشخص گردید.