Біологічні та фізико-хімічні властивості наночасток срібла

Різноманітні методи синтезу наноматеріалів дозволяють отримувати НЧ різних розмірів, форми, морфологічних особливостей та, навіть, стабільності. Речовини, інертні у формі звичайного металу, стають реакційно активними у вигляді наночасток .

Зміни біологічних та фізико-хімічних властивостей у наночасток розміром 100 нм або меньше відбуваються за рахунок факторів, основними з яких є:

• — збільшення питомої поверхні наночасток підсилює їх реакційну спроможність та каталітичні властивості, що в свою чергу призводить до збільшення продукції вільних радикалів і здатності генерувати активні форми кисню, які приймають участь у руйнуванні біологічних структур; підвищені каталітичні властивості наносрібла стають фактором більшого токсичного впливу на бактерії, ніж іони срібла ;
• — за рахунок малих розмірів НЧ здатні вбудовуватись в мембрани, проникати в середину клітини та змінювати функціонування біоструктур;
• — висока адсорбційна здатність. Сорбційні матеріали у нанорозмірному діапазоні здатні адсорбувати на одиницю своєї маси набагато більше речовини, ніж мікроскопічні дисперсії ;
• — акумуляція наночасток в живих організмах за рахунок відсутності механізмів розпізнавання та виведення нанооб'єктів захисними системами організмів;
• — здатність до агломерації. Чим менше розмір наночасток, тим сильніший ефект щодо виникнення агломератів, тобто приєднання частинки до частинки, що ускладнює їх застосування. Це об'єднання може призвести до втрати властивостей, пов’язаних з нанорозмірною природою частинок. Тому надто важливо працювати зі стабілізованими частками [20 — 26].

В якості стабілізаторів використовуються наступні сполуки [27, 28]:

• — наноструктуровані полімерні матеріали (полівінілпіролідон, поліетиленгліколь та ін.):
• — мінеральні матриці (оксид алюмінію, цеоліт, біла глина та ін.);
• — білки природного походження (казеїн, желатоза);
• — гідрогелеві полісахариди (альгинати, хітин, хітозан).

Вказаний перелік не є вичерпним, тому пошуки в цьому напрямку тривають. Не рідко застосовують комбіновані стабілізатори з двух-трьох компонентів. Вважається, що стабілізація — важливий розділ в галузі нанотехнологій. Стабілізатор повинен відповідати наступним вимогам: сприяти тривалій стабільності колоїдного розчину; не знижувати активність наночасток; бути нетоксичним для клітин теплокровних [29]. Поряд з хімічними речовинами стабілізації НЧ можна досягти за допомогою фізичних факторів. Серед них поширеною є обробка НЧ ультразвуком.

На активність НЧ впливають супутні умови середовища, в якому вони знаходяться або з яким контактують. Органічні та деякі неорганічні сполуки можуть знизити антимікробну дію або іншу біологічну активність. Такі фізико-хімічні умови середовища як pH та температура підсилюють або знижують біологічну дію наночасток в залежності від їх параметрів [30].