Istraživači na ICIK-u u Taragoni razvili su jednostavnu tehniku za proizvodnju mikroskopskih kristala koji se aktiviraju u prisustvu svetlosti, oslobađajući jone srebra sa antimikrobnom aktivnošću.
U staroj Grčkoj, pre više od 3000 godina, mudraci su koristili srebrne soli da bi sprečili inficiranje rana. Ove soli su nastavile da se koriste sve dok Aleksandar Fleming nije otkrio prvi antibiotik pre „samo“ 100 godina. Upotreba antibiotika predstavljala je veliki napredak u lečenju zaraznih bolesti, ali je ubrzo počela da se javlja otpor. Bakterije, koje su na planeti duže od nas, pronašle su načine da prevaziđu različite antibiotike, a danas je otpornost na antibiotike veliki globalni zdravstveni problem.
U vremenima kada se sve veoma brzo razvija, zanimljivo je steći perspektivu, vratiti se malo iskonima. Zato se pažnja vratila na soli srebra, koje su imale toliko koristi godinama unazad, a zapravo nikada nisu prestale da se koriste. Srebrne soli su osnova mikroskopskih kristala ili mikromotora koje su konstruisali istraživači sa Instituta za hemijska istraživanja Katalonije (ICIK-CERCA) u Taragoni, u saradnji sa Katalonskim institutom za nanonauku i nanotehnologiju (ICN2).
Ovi kristali se kreću autonomno (otuda i naziv mikromotori) u vodenim medijima pod zračenjem vidljive svetlosti. Na svom putu, oni inaktiviraju prisutne bakterije, postajući obećavajuće sredstvo za oporavak životne sredine.
Grupa koju predvodi dr Ketrin Vila iz ICIK-a, u saradnji sa ICN2, objavila je studiju u časopisu Napredni optički materijali koja predstavlja jednostavnu tehniku za proizvodnju mikroskopskih kristala koji se aktiviraju u prisustvu svetlosti. Aktivacija uključuje autonomno kretanje i oslobađanje jona srebra i slobodnih radikala sa antimikrobnom aktivnošću, samorazgradnjom i na taj način ostavljajući vodu bez samih kristala.
Dr Vila kaže: „Ovaj rad je važan jer izveštavamo o sinergističkom efektu koji uključuje sposobnost samopokretanja mikromotora pod svetlosnim stimulansima, omogućavajući veću difuziju i disperziju jona srebra, kao i oslobođenih slobodnih radikala.“
Istraživači lako razvijaju mikroskopske strukture koje sadrže srebrni fosfat i oblikovane kao tetrapodi – kristalna struktura formirana od 4 kraka, svaki dugačak oko 5 mikrometara. Ovi kristali, zvani TAM, kreću se autonomno kroz fotokatalizu.
Fotokataliza se dešava kada svetlost deluje kao katalizator, u ovom slučaju, uzrokujući da srebrni fosfat TAM-a reaguje sa vodom u medijumu, oslobađajući kiseonik, jone srebra i slobodne radikale. Jedinjenja nastala u reakciji odgovorna su za pomeranje TAM-a, a štaviše, oslobođeni radikali i joni srebra ubijaju bakterije prisutne u medijumu.
Ovo baktericidno dejstvo se objašnjava dejstvom srebra na zidove bakterija, utičući na njihovu propustljivost i na taj način izazivajući nepopravljivo oštećenje ćelijskog zida, što bakterije dovodi do smrti.
Joni srebra koji se oslobađaju iz ovih mikromotora postaju nanočestice srebra koje se lako mogu povratiti filtracijom, izbegavajući dodatnu kontaminaciju. Dr Vila objašnjava: „Mikromotori su dvostruko efikasniji u poređenju sa samim nanočesticama srebra, prema rezultatima dobijenim u studiji. Pored toga, ako sprečimo njihovo kretanje, antibakterijski kapacitet ovih mikromotora se drastično smanjuje.“
Mikromotori su veoma interesantno sredstvo za oporavak životne sredine. Prošle godine, tim dr Vile razvio je mikromotore obložene lakazom, hemijskim jedinjenjem koje ubrzava pretvaranje uree u amonijak.
Urea je zagađivač u nastajanju, jer je uobičajen proizvod stambenih aktivnosti (urea je glavna komponenta urina) i raznih industrijskih procesa, dok amonijak dobija na značaju kao zeleni izvor energije; ovo jedinjenje se može razložiti za proizvodnju vodonika i može se skladištiti kao zeleno gorivo.
