Trang chủ Kiến thứcNano bạc Nano bạc là gì? Ứng dụng của Nano Bạc

Nano bạc là gì? Ứng dụng của Nano Bạc

minhvo93
Xuất bản: Cập nhật 3053 views

Nano bạc là gì? Tại sao Nano bạc lại được quan tâm và ứng dụng phổ biến trong một vài năm trở lại đây với nhiều lĩnh vực khác nhau. Ứng dụng của Nano Bạc là gì và những lưu ý gì khi sử dụng, chọn mua sản phẩm Nano bạc?

Nano bạc là gì?

Nano bạc là dạng tồn tại của kim loại bạc ở kích thước Nano, nhờ đó diện tích bề mặt đặc hiệu của bạc tăng lên hàng triệu lần so với bạc thông thường. Kích thước phổ biến của các phân tử Nano bạc nằm trong khoảng từ 10-100 nm.

Dạng tồn tại của Nano bạc

Trên thực tế, người ta thường gọi là keo bạc Nano, tuy nhiên, dung dịch Nano bạc không hề nhớt như dạng keo mà dung dịch Nano bạc thật sẽ có độ nhớt tương đương như nước thông thường nếu chỉ nhìn bằng mắt thường. Dung dịch Nano bạc thật luôn có màu từ vàng tới đỏ sẫm, thậm chí gần như đen nếu nồng độ lên tới 5,000 ppm.

Cho nên những dạng dung dịch trong suốt có trên thị trường mà quảng cáo là Nano bạc thì hầu như không có chút Nano bạc nào hoặc có cũng như không. Nano bạc cũng không tồn tại ở thể rắn, nên một số loại “Nano bạc” dạng bột trên thị trường thực tế cũng không có Nano.

Nồng độ nano bạc

Nồng độ nano bạc

Giá bán của Nano bạc ra sao?

Dân gian có câu nói “Tiền nào của nấy” có lý của nó. Trong thời buổi khoa học kỹ thuật và thông tin truyền thông phát triển như hiện nay, sẽ rất khó để có được một mức giá hời khi bạn tìm mua một sản phẩm có chất lượng cao. Qua khảo sát sơ bộ trên một số trang thông tin TMĐT quốc tế, có thể thấy Nano bạc khá cao để có thể đưa vào các sản phẩm giá bình dân tại Việt Nam. Giá một số sản phẩm Nano bạc đang được chào hàng tới các công ty như sau.

Bạc hạt: 530 USD/kg (khoảng 12.000 đồng/gam)

Muối bạc: 600 USD/kg  (khoảng 21.000 đồng/gam)

Nano bạc công nghiệp 500 ppm (Nga) 200 EU/lít, (khoảng 10.200.000 đồng/gam)

Nano bac công nghiệp 1.000 ppm (Hàn Quốc): 800 USD/L, (khoảng 17.900.000 đồng/gam)

Keo nano bạc 20 ppm dùng cho nghiên cứu (Mỹ): 215 USD/25 ml, (khoảng 6 tỷ đồng/gam)

Nano bạc có tác dụng, tính chất gì ?

Tác dụng kháng khuẩn của nano bạc là nổi bật hơn cả. Tuy nhiên, ngoài tác dụng kháng khuẩn, Nano bạc còn sở hữu nhiều tác dụng vô cùng hữu ích cho khoa học, không phải ai cũng biết.

Tác dụng của Nano bạc trên quang học

Khi các hạt nano bạc tiếp xúc với ánh sáng  sẽ khiến các electron tự do dao động, gây ra sự phân tách điện tích đối với mạng lưới ion, tạo thành một dao động lưỡng cực dọc theo hướng của điện trường của ánh sáng. Biên độ dao động đạt cực đại tại một tần số cụ thể, được gọi là cộng hưởng plasmon bề mặt.

Các tính chất hấp thụ và tán xạ của các hạt Nano bạc có thể thay đổi nếu kiểm soát được kích thước hạt, hình dạng hạt Nano bạc và chỉ số khúc xạ gần bề mặt hạt Nano bạc. Ví dụ, các hạt Nano bạc nhỏ chủ yếu hấp thụ ánh sáng và có các cực đại gần 400nm, trong khi các hạt nano lớn hơn thì sự tán xạ tăng lên, có các đỉnh mở rộng và dịch chuyển sang các bước sóng dài hơn.

Tác dụng kháng khuẩn của Nano bạc

Nano bạc thể hiện tính chất kháng khuẩn mạnh nhất trên trái đất là sự thừa hưởng tính chất kháng khuẩn của nguyên tố Bạc và diện tích hoạt động bề mặt cực lớn. Trong thực tế, Nano bạc đã  được sử dụng để kháng khuẩn trong nhiều ứng dụng như Nha khoa, Phẫu thuật, Điều trị vết thương và bỏng, và các thiết bị y sinh.

Cơ chế diệt khuẩn của Nano bạc cũng dần được sáng tỏ, các hạt Nano bạc có thể gây ra thay đổi cấu trúc và hình thái vi khuẩn và tiêu diệt tế bào vi khuẩn. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng tác dụng kháng khuẩn của các hạt nano bạc chủ yếu là do sự giải phóng các ion bạc tự do từ các hạt nano, và các hạt Nano bạc đóng vai trò là phương tiện lưu giữ các ion bạc.

Nano bạc tiêu diệt được nhiều loại vi khuẩn

Nano bạc tiêu diệt được nhiều loại vi khuẩn

Nano bạc có Ứng dụng trong thực tế như thế nào?

Nano bạc ứng dụng trong cảm biến

Peptide được phủ nano bạc dành cho cảm biến đo màu được nghiên cứu nhiều năm qua. Nghiên cứu này dựa trên tương tác peptide và bạc, cũng như ảnh hưởng của peptide đến sự hình thành nano bạc. Cảm biến huỳnh quanh có hạt nano bạc có độ đặc hiệu rất cao, vượt qua các giới hạn phát hiện thông thường khác.

Nano bạc ứng dụng trong đầu dò quang học

Các hạt nano bạc được sử dụng rộng rãi trong đầu dò quang học nhờ tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) và huỳnh quang tăng cường kim loại (MEF). So với các kim loại quý khác, các hạt nano bạc thể hiện nhiều lợi thế hơn khi ứng dụng cho đầu dò.

Nano bạc ứng dụng là chất kháng khuẩn

Nano bạc được ứng dụng phổ biến nhất trong các sản phẩm Y tế và tiêu dùng với tác dụng kháng khuẩn. Ví dụ: dược phẩm, hóa mỹ phẩm, xử lý môi trường, hàng dệt may, túi bảo quản thực phẩm, bề mặt tủ lạnh và các sản phẩm chăm sóc cá nhân… Tác dụng kháng khuẩn của Nano bạc được chứng minh là do sự giải phóng các ion Bạc tự do. Ở dạng Nano, các hạt ion Bạc được bảo vệ trong hạt Nano với bề mặt tiếp xúc rất lớn nên hiệu quả diệt khuẩn cũng vì thế trở nên nhanh và mạnh mẽ.

Tuy nhiên, hạt Nano bạc tạo theo các phương pháp khác nhau, với kích thước khác nhau, hình dạng khác nhau, và chất bảo vệ khác nhau sẽ có những tác dụng kháng khuẩn, diệt virus, diệt nấm khác nhau rất nhiều. Ngoài ra, độ an toàn của Nano bạc khi sử dụng trên người cũng rất khác nhau ở các hạt Nano bạc có đặc điểm khác nhau nên khi sử dụng Nano bạc làm sản phẩm sử dụng cho người cần đặc biệt lưu ý các tính chất trên của hạt Nano bạc.

Nano bạc ứng dụng làm chất xúc tác

Các hạt nano bạc đã được chứng minh là có tính chất oxi hóa khử xúc tác cho các tác nhân sinh học như thuốc nhuộm, cũng như các tác nhân hóa học như benzen. Môi trường hóa học của hạt nano đóng vai trò quan trọng trong tính chất xúc tác của chúng.

Ngoài ra, quá trình xúc tác diễn ra bằng cách hấp phụ các chất phản ứng với chất nền xúc tác. Khi các polyme, phối tử hoặc chất hoạt động bề mặt được sử dụng làm chất ổn định hoặc để ngăn chặn sự kết tụ của các hạt nano, khả năng xúc tác thường bị giảm do khả năng hấp phụ giảm. Nhìn chung, các hạt nano bạc chủ yếu được sử dụng với titan dioxide làm chất xúc tác cho các phản ứng hóa học.

Nano bạc và khả năng kháng khuẩn tuyệt vời

Khả năng kháng khuẩn của Nano bạc được bắt nguồn từ nguyên tố Bạc. Truyền thống sử dụng bạc với tác dụng kháng khuẩn đã có từ xa xưa trong cả y học phương đông và y học phương tây. Tuy nhiên, càng về gần đây, ứng dụng nano bạc kháng khuẩn ngày càng được mở rộng trong nhiều lĩnh vực cuộc sống.

Bạc diệt khuẩn và lịch sử ứng dụng kéo dài

Vào cuối thế kỷ 18 các nhà khoa học Ph­ương Tây đã công nhận keo bạc mà Đông Y đã sử dụng hàng nghìn năm trước đó có hiệu quả sát trùng cực kỳ hiệu quả. Thời kỳ đó ở phương Tây, huyết thanh ng­ười được coi là một dịch keo và keo bạc đã được sử dụng từ đó, và kể từ đó keo bạc đư­ợc xem là một trong những chất sát khuẩn tốt nhất.

Cuối thế kỷ 19, dung dịch keo bạc bắt đầu được sử dụng hết sức rộng rãi trong y học dưới tên gọi Collargol và keo bạc oxyd gọi là Protargol đã được các bác sỹ sử dụng cho đến tận ngày nay.

Keo bạc còn đã được sử dụng dạng thuốc tiêm để điều trị bệnh viêm khớp, viêm phế quản, các bệnh đường hô hấp, cúm, viêm phổi, các vết thương có mủ; dưới dạng uống – các bệnh đường tiêu hóa, loét dạ dày…. Keo bạc dùng ngoài da để điều trị các vết thương có mủ – hoại tử, bệnh da liễu, bỏng, mụn nhọt; một số bệnh khác như viêm tuyến vú, giang mai, hủi, đau mắt hột, viêm màng não, tiền đình….

Đối với các bệnh viêm phổi do nhiễm Staphylococcus, Streptococcus, Klebsiella và nấm các bác sỹ trước kia đã từng cho bệnh nhân uống dung dịch keo bạc. Khi đó Penicillins không có hiệu quả điều trị các bệnh này.

Thời kỳ chiến tranh thế giới lần thứ II (năm 1942) bác sỹ người Anh R. Benton đã ngăn chặn được hoàn toàn bệnh dịch tả và thương hàn trong một đơn vị lính đang xây đường Miến Điện – Assam bằng cách cho họ uống nước chứa keo bạc (10mg/lít). Loại keo bạc này thu được bằng phương pháp điện phân nước uống sử dụng điện cực từ bạc kim loại.

Tại sao Nano bạc có tính kháng khuẩn mạnh vượt trội?

Bạc là một kim loại có khả năng kháng khuẩn tuyệt vời nhất trên thế giới nhờ ion Bạc (Ag+). Mặc dù, ion kim loại qúy khác như­ Au, Pt, Pd, Ir và một số kim loại chuyển tiếp khác như­ Cu, Zn, Fe, Co, Ni cũng đều có khả năng diệt khuẩn, nhưng chỉ có ion bạc thể hiện tính năng đó mạnh nhất cho tới nay.

Ion Ag+ trong bạc chính là yếu tố trực tiếp có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật. Khi ở dạng muối bạc, dung dịch có Ag+ nên có tác dụng diệt khuẩn mạnh. Ở dạng Nano bạc, diện tích tiếp xúc của Bạc trở nên lớn hơn rất nhiều so với dạng thông thường chính vì vậy khả năng diệt khuẩn hiệu quả gấp bội.

Cơ chế kháng khuẩn của ion Bạc có trong Nano bạc?

Hiện nay, cơ chế kháng khuẩn của các ion Bạc chưa rõ ràng nhưng, đa số các nhà khoa học đồng thuận với 03 cơ chế kháng khuẩn của ion Bạc như sau.

(1) ion Bạc chúng phá hủy chức năng hô hấp.

(2) ion Bạc phá hủy chức năng của thành tế bào.

(3) ion Bạc liên kết với DNA của tế bào vi sinh vật và phá hủy chức năng của chúng.

Cho tới thời điểm hiện tại, trong giới khoa học đang tồn tại một số quan điểm giải thích cơ chế diệt khuẩn của bạc. Cơ chế diệt khuẩn của Bạc chủ yếu dựa trên sự tương tác tĩnh điện giữa ion bạc mang điện tích dương và bề mặt tế bào vi khuẩn mang điện tích âm. Ngoài ra còn dựa trên khả năng vô hiệu hóa nhóm thiol trong men vận chuyển Oxy, hoặc trên sự tương tác của ion bạc với DNA dẫn đến sự dime hóa pyridin và cản trở quá trình sao chép DNA của tế bào vi khuẩn.

Các nhà khoa học thuộc hãng Inovation Hàn Quốc cho rằng Bạc tác dụng lên màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn. Màng này là một cấu trúc gồm các glycoprotein được liên kết với nhau bằng cầu nối axit amin để tạo độ cứng cho màng. Các ion bạc tương tác với các nhóm peptidoglican và ức chế khả năng vận chuyển oxy của chúng vào bên trong tế bào, dẫn đến vi khuẩn bị tê liệt.

Cơ chế tác động của các ion bạc lên vi khuẩn được các nhà khoa học Trung Quốc tại ANSON mô tả như sau: khi ion Ag+ tác dụng với lớp màng của tế bào vi khuẩn nó sẽ phản ứng với nhóm sunphohydril –SH của phân tử men chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa men này dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn. Ngoài ra, các ion bạc còn có khả năng ức chế quá trình phát triển của vi khuẩn bằng cách sản sinh ra Oxy nguyên tử siêu hoạt tính trên bề mặt của hạt bạc theo phương trình hóa học sau.

2Ag+ + O-2 ® 2Ag0 + O0

Theo một số nhà khoa học Nga, lý thuyết hấp phụ giải thích khả năng diệt khuẩn của ion Bạc hiện đang được chấp nhận rộng rãi hơn cả. Theo đó, tế bào vi khuẩn bị vô hiệu hóa là do kết quả của quá trình tương tác tĩnh điện giữa bề mặt mang điện tích âm của tế bào và ion Ag+ được hấp phụ lên đó, các ion này sau đó xâm nhập vào bên trong tế bào vi khuẩn và vô hiệu hóa chúng.

Đối với hạt nano bạc tác dụng trên vi khuẩn sẽ phải chuyển đổi từ hạt nano bạc sang ion Ag+ tự do và các ion tự do này sau đó tác dụng lên các vị trí mang điện tích âm trên vi khuẩn.

Khả năng diệt khuẩn của ion bạc không dựa trên đặc tính gây nhiễm của vi khuẩn như là đối với các chất kháng sinh, mà dựa trên cơ chế tác dụng lên cấu trúc tế bào. Bất cứ tế bào nào không có màng bền hóa học bảo vệ (vi khuẩn và virut thuộc cấu trúc loại này) đều chịu tác động của bạc. Các tế bào động vật máu nóng không chứa các lớp peptidoglycan, nên bạc không tác động được.

Nano bạc diệt được vi khuẩn gì?

Nano bạc có thể tác động lên 650 loài vi khuẩn. Trong khi phổ tác động của bất kỳ chất kháng sinh nào cũng chỉ từ 5 – 10 loài. Hầu hết các chủng vi khuẩn gây bệnh thường gặp như vi khuẩn gây viêm họng, viêm phổi, vi khuẩn uốn ván, gây bệnh ngoài da, viêm khuẩn hiếm khí và kỵ khí, gram âm và gram dương đều bị tiêu diệt bởi ion Bạc có trong Nano bạc.

Nhờ cơ chế tác động không phân biệt giữa vi khuẩn này với vi khuẩn khác nên Nano bạc hầu như không bị kháng giống như kháng sinh, do đó, thường là một giải pháp hiệu quả thay thế kháng sinh khi không thực sự cần thiết, nhất là các nhiễm trùng tại chỗ, trên da, niêm mạc.

Nano bạc có tác dụng trên virus không?

Ion bạc trong các hạt Nano bạc có khả năng vô hiệu hóa các loài virut gây bệnh đậu mùa, bệnh cúm A-1, B, adenovirus và HIV. Nano bạc cũng có điều trị hiệu quả các bệnh virus Marburg, virus bệnh đường ruột (enterit) và virut bệnh dại.

Tuy nhiên, để có thể vô hiệu hóa hoàn toàn virut bacteriophage đường ruột N163, virut Koksaki serotyp A-5, A-7, A-14 cần đến nồng độ bạc cao hơn (0.5 – 5.0mg/lít – tương đương 5ppm Nano bạc plasma tinh khiết) so với trường hợp xử lý Escherichia, Salmonella, Shigellia và các loài virut đường ruột khác (0.1 – 0.2 mg/lít – tương đương 0.1-0.2ppm Nano bạc Plasma tinh khiết).

Nano bạc có tác dụng chống Nấm không?

Số liệu công bố của Kulskii A. L. cho thấy khả năng diệt nấm của ion bạc. Tại nồng độ 0.1mg/lít (tương đương 0.1ppm) bạc thể hiện rõ khả năng diệt nấm. Với mật độ 105 tb/lít nấm Candida albicans bị vô hiệu hóa hoàn toàn sau 30 phút tiếp xúc. Nấm Candida albicans thường gây bệnh trên người, đặc biệt là viêm nhiễm phụ khoa sinh dục, viêm miệng lở loét. Ngoài ra, Nano bạc cũng có phổ tác dụng trên nhiều loại nấm khác đã được thử nghiệm sử dụng hiệu quả.

Tài liệu tham khảo:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4037247/#:~:text=Nanosilver%20particles%20(NSPs)%2C%20are,and%20for%20personal%20health%20care.

Related Posts

Để lại bình luận

Trang web này sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn. Chúng tôi sẽ cho rằng bạn đồng ý với điều này, nhưng bạn có thể chọn không tham gia nếu muốn. Chấp nhận Đọc thêm

error: Content is protected !!
0907 771 622