Троянский наноконь

Целебные свойства серебра известны с древности. Персидский царь Кир хранил воду в серебряных сосудах. Египетские воины прикладывали серебряные пластинки к ранам – считалось, что так они быстрее заживают. Чтобы питьевая вода не портилась, моряки опускали в нее серебряную монету. Русская поговорка: «Златом кичиться, а серебром лечиться». Даже в небогатых семьях было принято дарить младенцу «на зубок» серебряную ложечку. А в более состоятельных всегда пользовались серебряными приборами.

В медицине использовались обеззараживающие свойства серебра. С открытием пенициллина эффективность серебра как антисептика и оружия против бактерий потеряла значение и была надолго забыта.

В эпоху нанотехнологий вновь вспомнили о способности этого металла уничтожать бактерии и грибки. Deutsche Welle сообщает о создании бактерицидных покрытий для больничных помещений и мебели, причем таких, которые позволяли бы обойтись без традиционных дезинфицирующих средств. Швейцарские исследователи профессор Венделин Штарк (Wendelin Stark) и его коллеги из Высшей технической школы Цюриха разрабатывают на основе наночастиц серебра самоклеящуюся полимерную бактерицидную пленку. И не просто бактерицидную, но еще и активно приманивающую бактерии для того, чтобы их уничтожить. «С этой целью мы заключили частицы серебра в частицы фосфата кальция, – объясняет профессор Штарк. – Фосфат кальция – это важное питательное вещество для бактерий, необходимое им для нормального роста, поэтому микроорганизмы буквально набрасываются на него и быстро гибнут, отравившись серебром».

Производство такого троянского наноконя для бактерий требует двух последовательных технологических операций. Сначала изготовляется активный компонент покрытия, представляющий собой нанопорошок беловато-бурого цвета. Диаметр частиц питательного вещества составляет в среднем от 20 до 50 нанометров. Это уже чрезвычайно малые частицы, по размеру примерно соответствующие молекулам какого-нибудь фермента. Но частицы серебра, чтобы поместиться внутри частиц фосфата кальция и вместе с ними попасть внутрь бактерии, должны быть еще меньше. Поэтому диаметр частиц серебра составляет лишь 1–2 нанометра, по сути дела, это небольшие группы атомов – примерно от 50 до 200 штук.

Второй этап производства заключается в нанесении тончайшего ровного слоя нанопорошка на самоклеящуюся полимерную пленку. Масса этого активного слоя составляет не более 2% от общей массы пленки, так что все ее физические свойства остаются неизменными. Что же касается бактерицидного действия, то такое покрытие по эффективности в 1000 раз превосходит обычные препараты серебра. В ходе испытаний швейцарские ученые поместили на свою полимерную пленку около миллиона бактерий широко распространенного вида Escherichia coli – ни одна из этих кишечных палочек не выжила.

На основе результатов этих исследований в Швейцарии будет налажено производство бактерицидной пленки нескольких разновидностей. Уже в этом году должна появиться прозрачная антисептическая пленка для упаковки пищевых продуктов. Затем настанет очередь самоклеящейся пленки для широкого применения в медицинских учреждениях – ее можно будет наносить и на дверные ручки, и на больничные койки, и на мебель в палатах. Поскольку концентрация наночастиц серебра в таком покрытии очень мала, пленка будет вполне доступной по цене. К тому же она значительно экологичнее, чем прежние препараты серебра. А в более отдаленной перспективе швейцарские исследователи планируют создание бактерицидного нанопорошка в виде добавки к жидким красителям. Такими красителями можно будет обновлять активный слой пленки после того, как весь фосфат кальция с серебром внутри окажется со временем израсходованным.