Nanocząstki metali to cząstki o wymiarach „nano”, tj. mieszczących się w zakresie od 1 do 100 nm. Powstają w wyniku procesów naturalnych lub w wyniku syntezy chemicznej.

Nanocząstki metali przyłączone do matrycy polimeru generują nowe materiały- nanokompozyty. Poprzez kombinację różnych właściwości tych dwóch komponentów otrzymamy materiał z ulepszonymi właściwościami optycznymi, elektrycznymi, mechanicznymi czy przeciwdrobnoustrojowymi.

Nanokompozyty z właściwościami antybakteryjnymi uzyskamy poprzez włączenie nanocząstek metali, które wykazują właściwości antybakteryjne. Dodatkowo, można wzmocnić właściwości, które matrix polimeru już posiada. W drugim przypadku znaczne ulepszenie zdolności biobójczych związane jest z efektem synergicznym dwóch składników obecnych w kompozycie. Jednakże, polimer nie tylko zapewnia matrycę podtrzymującą dla nanocząstek, ale również ulepsza antybakteryjną wydajność i rozszerzenie zastosowań tego materiału. 

Niewątpliwie w światowym przemyśle występuje pilna potrzeba wykorzystania materiałów kontrolujących zabezpieczanie mikrobakteryjnych kolonii, na przykład w przypadku występowania chorób zakaźnych, które negatywnie wpływają na globalną ekonomię i zdrowie publiczne. Szczególnie dotyka to przemysł spożywczy, który zmaga się z patogenami i biofilmami mogącymi rozmnażać się na powierzchni żywności lub opakowań. Zanieczyszczenie mikroorganizmami generuje miliony dolarów strat rocznie. Patogeny powstałe przy produkcji żywności są głównym powodem chorób człowieka, hospitalizacji i zgonów w ciągu roku. Wykorzystanie materiałów polimerowych to bezspornie doskonała strategia na kontrolę rozwoju bakterii i w rezultacie, rozwiązanie globalnego problemu zdrowia publicznego.

Nanocząstki metali są dokładnie zbadane pod kątem środków antybakteryjnych. Ich właściwości biologiczne zależą od rozmiaru, struktury metalu i powierzchni nanocząstek. 

Godne uwagi są nanocząstki srebra, których użyteczne dodatki są niesamowicie korzystne w przypadku ulepszania produktów z tworzyw sztucznych. Nanosrebro odpowiada za wygenerowanie bariery, która nie przepuszcza drobnoustrojów. Co więcej, niezwykle rozwinięta powierzchnia aktywna nanostruktur przekłada się na wyższą efektywność materiału. Nanosrebro wykazuje szerokie spektrum działania, m.in. wobec bakterii Gram-dodatnich, bakterii Gram-ujemnych, grzybów, wirusów, pierwotniaków, a także mikroorganizmów wielolekoopornych. Nanocząstki srebra potrafią sprawnie i z łatwością adherować do powierzchni komórki bakteryjnej i wnikać do jej wnętrza.

Z kolei unikalne właściwości chemiczne, fizyczne i biologiczne nanocząstek miedzi dają ogromny potencjał do rozwoju medycyny. Przede wszystkim, miedź w małych stężeniach jest nośnikiem metaloprotein, enzymów i wykazuje niską toksyczność w porównaniu do innych metali. Dodatkowo, miedź jest tańsza w zestawieniu z innymi materiałami wykazującymi właściwości antybakteryjne.

Czytaj więcej:

#PLA