Kemičar u kući (#58): Što se krije iza „nanosrebra“

U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.

Nenad Raos nedjelja, 1. svibnja 2022. u 06:00

Sjećam se kada je prije desetak godina znanstvenica na mom institutu obrazlagala budući znanstveni projekt, u kojem će se, kaže, baviti istraživanjem nanočestica srebra. Kada je nakon toga došlo vrijeme za diskusiju njezina je kolegica počela mucati. Ne znam bi li i ja promucao kad bih rekao isto da me ova druga nije pretekla. Kakva su to nova istraživanja, kada se o nanočesticama srebra (AgNPs, od engleski silver nanoparticles) sve zna ... tko zna otkada! Meni je to bilo posebno zabavno slušati jer sam još u osnovnoj školi priređivao nanočestice srebra, no pod manje pomopoznim nazivom – koloidno srebro.

Pomiješate li otopinu srebrovog nitrata (AgNO3) s otopinom grožđanog  šećera (glukoze), dobit ćete crnu tekućinu koja se sastoji od nanočestica srebra allias koloidnih čestica Ag raspršenih u vodi. To će se dogoditi samo ako su  otopine dovoljno razrijeđene.

U suprotnom dobit ćete dobiti crni talog ili srebrno zrcalo na stijenkama epruvete. Tu reakciju poznaju staklari još od 19. stoljeća, a i kemičari, jer upravo ta reakcija, reakcija srebrnog zracala, pokazuje da u uzorku ima aldehida (glukoza je aldoza, što znači šećer koji ima aldehidnu skupinu). Tome treba dodati da se ioni srebra, Ag+, mogu reducirati biljnim ekstraktima, pa čak i indijskim čajem – zbog čega si prodavači „nanosrebra“ uzimaju pravo da svoju robu nazivaju „prirodnom“ (natural). 

O toj se reakciji, redukciji Ag+ u Ag0, na svojoj koži osvjedočio gost u emisiji Oprah Show koji je iz samo njemu poznatih razloga redovito pio otopinu AgNO3. Od nje mu je koža posve poplavila – što može poslužiti kao lijep školski pokus kojim se pokazuje kako boja koloida ovisi o veličini čestica.

Sve u svemu – sve je to odavno poznato. Tenisice, čarape i posteljina s dodatkom srebra isto nije ništa novog: još su stari Rimljani znali da voda može najdulje stajati, a da se ne pokvari, u srebrnom vrču. No nije sve tako jednostavno. Baktericidno svojstvo srebra poznato je, rekoh, od Rimljana, a nanočestice srebra, u obliku koloidnog srebra, još od 19. stoljeća. Pa ipak, znanost još nije rekla zadnju o sitnim česticama srebra.

Kao prvo, što je to koloidno srebro? To bi bile, jednostavno rečeno, sitne čestice srebra raspršene u vodi ili vodenoj otopini. No, koliko sitne? Koloidi se definiraju kao disperzni sustavi u kojima se disperzna faza sastoji od čestica veličine 1–1000 nm. No ovdje je riječ o česticama na donjoj granici veličine, 1–100 nm. Nije to jedina razlika.

Važno je što se zahvaljujući desecima novih metoda za priređivanje nanočestica srebra (od upotrebe biljnih ekstrakata do lasera) dobivaju čestice jednolike veličine, primjerice 17±2 ili 40,3±3,5 nm. Veličina čestica je bitna, jer što je čestica sitnija to ima bolje djelovanje. Kakvo djelovanje? Nanočestica srebra ubija sve živo!

Pokazalo se naime da nančesice djeluju pogubno za gljivice i plijesni, da uništavaju bakterije i viruse, da su djelotvorne i u uništavanju stanica raka. Previše bi bilo da pokušam dati ma i najsažetiji pregled istraživanja: reći ću samo da je dokazano da nanočestice srebra djeluju protiv desetaka vrsta i sojeva gljivica, potom protiv uzročnika upale pluća (npr. Streptococcus pneumoniae), te uzročnika crijevnh zaraza i zaraza mokraćnih putova (Shigella flexeri, Escherichia coli,  Staphylococcus aureus i dr.).  

Djeluju i protiv virusa, pa i onih najgorih i najčešćih, poput uzročnika herpesa (HSV) i AIDSA-a (HIV-1). Nanočestice srebra uspješeno su iskušane i u liječenu raka, posebice raka dojke.

O mehanizmu djelovanja nanočestica srebra ne zna se mnogo, no čini se da je najvažnije što one razaraju stanične membrane te potiču nastajanje slobodnih radikala, slobodnih kisikovih vrsta (ROS) koje potom uništavaju stanicu. Usto se vežu za molekule proteina i nukleinskih kiselina čime poglavito uništavaju viruse.

Kao i sa svakim drugim lijekom i s nanočesticama treba biti oprezan. Smatra se da su u koncentraciji većoj od 10 µmol/L toksične. Što to znači? Kada se molovi pretvore u grame, pa sve pomnoži s volumenom ljudskog tijela (100 L) proizlazi da ne bismo trebali unijeti u tijelo više od 0,1 g nanočetica srebra ili srebrovog nitrata – a koliko ih je u se unio onaj plavokožac iz emisije Oprah Show to samo Bog zna!

No vratimo se u svakodnevnicu. Treba li kupovati tenisice, posteljinu, čarape i tome sličnu robu s nanočesticama srebra? Sigurno ćete na čišćem spavati, a noge vam neće toliko zaudarati, no zar za to ne postoje jednostavnija sredstva? Ona se zovu sapun, voda i perilica.

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih  i 13 znanstveno-popularnih knjiga, među kojima treba izdvojiti knjigu „Metali života – metali smrti“ u kojoj piše o metalima korisnim i štetnim za zdravllje (željezo, bakar, živa, olovo, arsen...). Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.

📢 Windows 11

ACER Aspire 3

Ryzen 5 3500U, 12GB, 512GB SSD, Radeon Graphics, 15.6“ LED FHD, Windows 11.

3.999kn 530,76 € Kupi

📢 Windows 11

HP 255 G8

Ryzen 3 5300U, 8GB, 256GB SSD, Radeon Graphics, 15.6" LED FHD, Windows 11.

3.299kn 437,85 € Kupi

📢 12 rata bez kamata

ASUS ROG

Serija laptopa za najbolji gaming doživljaj. Pretvara svaku igru u realistično iskustvo.

Od 12339kn Kupi


HI-FI EXPERIENCE WEEK

KEF

Od 28.11. do 16.12. 2022. posjeti našu slušaonu na Zagrebačkom Velesajmu i uživaj u KEF Wireless aktivnim zvučnicima.

Kupi

2 1/2-stazni podni zvučnici

REVEL F35

Sposobnost pružanja performansi dostojnih najzahtjevnijih sustava za zabavu, 35-20,000Hz, 6 Ohma, 90 dB, 30-180W.

15.999 kn 2.123,43 € Kupi

ANC naglavne slušalice

KEF Mu7

Čist, precizan zvuk visoke razlučivosti, intuitivne kontrole na dodir, jasno snimanje glasa, do 40 sati reprodukcije, Bluetooth 5.1.

2.999 kn 398,04 € Kupi