Silver nanohiukkasten

- Mar 03, 2017-

Hopean nanopartikkeleita ovat nanohiukkasia ja hopean välillä 1 ja 100 nm: n kokoisia. [1] Vaikka usein kutsutaan nimellä "hopea" jotkut koostuvat suuri osa hopeaoksidin niiden suuren suhde pinta-to-irtotavarana hopea atomeja. Lukuisia muotoja nanohiukkasia voidaan rakentaa sovelluksen mukaan käsillä. Yleisesti käytettyjä ovat pallomaisia hopeananopartikkeleita mutta timantti, kahdeksankulmainen ja ohuet levyt ovat myös suosittuja. [1]

Niiden äärimmäisen suuri pinta-ala sallii yhteensovittaminen valtava määrä ligandeja . Ominaisuudet Hopeananopartikkeleiden sovellettavissa ihmisen hoitoja tutkitaan laboratorio- ja eläinkokeissa, arvioidaan mahdollisten tehokkuuden, toksisuuden ja kustannuksia.

synteesimenetelmillä

Wet kemia [ edit ]

Yleisin nanopartikkelien synteesiin, kuuluvat märkä kemian tai ytimenmuodostusta hiukkasten ratkaisua. Tämä nucleation tapahtuu, kun hopea ioni-kompleksin, yleensä AgNO 3 tai AgClO 4, pelkistetään kolloidinen hopeaa, kun läsnä on pelkistävää ainetta . Kun pitoisuus nousee riittävästi, liuennut metallista hopeaa ionit sitoutuvat yhteen muodostaen tukevalle alustalle. Pinta on energeettisesti epäsuotuisa, kun klusteri on pieni, koska energia sai vähentämällä liuenneen hiukkasia ei ole niin korkea kuin menetetyn energian luomasta uutta pintaa. [2] Kun klusterin saavuttaa tietyn koon, joka tunnetaan kriittinen säde, se on energeettisesti suotuisa, ja siten riittävän vakaita, jotta jatkaa kasvuaan. Tämä ydin jää sitten järjestelmään ja kasvaa enemmän hopeaa atomit diffundoituvat liuoksen läpi ja kiinnittyvät pintaan [3] Kun liuenneen pitoisuus atomi hopea pienenee tarpeeksi, se ei ole enää mahdollista tarpeeksi atomien sitoa yhteen muodostamaan vakaan ydin. Tällä nucleation kynnyksen, uusia nanopartikkeleita lakkaavat on muodostettu, ja jäljellä oleva liuenneen hopean imeytyy diffuusion kasvavaan nanohiukkasten liuoksessa.

Koska hiukkaset kasvavat, muiden molekyylien liuoksessa diffuusi ja kiinnitä pintaan. Tämä prosessi stabiloi pintaenergian hiukkasen ja estää uuden hopeaioneja pääsemästä pinnasta. Näiden kiinnittämiseen rajaaminen / stabiloivia aineita hidastuu ja lopulta pysäyttää kasvun hiukkasen. [4] Yleisimmät rajaaminen ligandit ovat trinatriumsitraattia ja polyvinyylipyrrolidoni (PVP), mutta monet muut käytetään myös vaihtelevissa olosuhteissa syntetisoimiseksi hiukkasia, erityisesti koot, muodot, ja pinnan ominaisuudet. [5]

On olemassa monia erilaisia märkä synteesimenetelmiä, mukaan lukien käyttö pelkistäviä sokereita, sitraatti vähentäminen, vähentäminen kautta natriumboorihydridiä, [6] hopeapeili reaktio, [7], polyoli prosessi, [8] siemen-välitteisen kasvun, [9] ja light-välitteistä kasvun. [10] Kukin näistä menetelmistä, tai menetelmien yhdistelmää, tarjoaa eri asteita valvoa kokojakauma sekä jakaumien geometriset järjestelyt nanohiukkasten. [11]

Uusi, erittäin lupaava märkäkemiallisilla tekniikkaa saapuvat Elsupikhe et al. (2015). [12] He ovat kehittäneet vihreä ultraäänellä avustaa synteesi. Under ultraääni hoito, hopean nanopartikkeleita (AgNP) syntetisoidaan κ-karrageeni luonnollisena stabilointiaineena. Reaktio suoritetaan ympäristön lämpötilassa ja tuottaa hopeananopartikkeleita FCC kiderakenteen ilman epäpuhtauksia. Pitoisuus κ-karrageeni käytetään vaikuttamaan hiukkaskoon jakauma AgNPs. [13]

Monosakkaridi vähentäminen [ edit ]

On monia tapoja hopean nanopartikkeleita voidaan syntetisoida; yksi tapa on kautta monosakkarideja . Tämä sisältää glukoosi , fruktoosi , maltoosi , maltodekstriini , jne., Mutta ei sakkaroosia . Se on myös helppo tapa vähentää hopeaioneja takaisin hopeananopartikkelialtistusta koska se sisältyy yleensä yhden askeleen prosessi ,. [14] On ollut menetelmiä, jotka osoittivat, että nämä pelkistävät sokerit ovat välttämättömiä muodostumista hopeananopartikkeleita. Useat tutkimukset osoittivat, että tämä menetelmä vihreä synteesin, erityisesti käyttämällä Cacumen platycladi uutetta, mahdollisti vähentäminen hopeaa. Lisäksi, koko nanohiukkasten voidaan valvoa riippuen siitä, haihduttamalla uute. Tutkimukset osoittavat, että korkeammat pitoisuudet korreloivat lisääntynyt määrä nanohiukkasia. [14] Pienempiä nanohiukkasia muodostui korkeassa pH: ssa tasolla, koska pitoisuus monosakkarideja.

Toinen menetelmä hopean nanohiukkasten synteesi sisältää käyttö vähentää sokereiden alkalilla tärkkelyksen ja hopeanitraatti. Pelkistävät sokerit on vapaa aldehydi ja ketoni ryhmiä, joiden avulla ne voidaan hapettaa glukonaatti . [15] Monosakkaridi on oltava vapaa ketoniryhmä koska voidakseen toimia pelkistysaineena se ensin läpi tautomeerimuotoja . Lisäksi, jos aldehydit ovat sitoutuneet, se on juuttunut syklisessä muodossa ja voi toimia pelkistimenä. Esimerkiksi glukoosi on aldehydi funktionaalinen ryhmä , joka pystyy vähentämään hopeakationeja hopea-atomia, ja sitten hapetetaan ja glukonihapoksi . [16] Reaktio sokerit voidaan hapettaa tapahtuu vesiliuoksissa. Sulkureak- aine ei myöskään ole läsnä, kun lämmitetään.

Sitraatti vähentäminen [ edit ]

Varhainen, ja hyvin yleinen, menetelmän syntetisoida Hopeananopartikkeleiden sitraatti vähentäminen. Tämä menetelmä havaittiin ensimmäisen kerran MC Lea, joka onnistuneesti tuottanut sitraatti-stabiloitua hopea kolloidi 1889. [17] sitraatti vähentäminen edellyttää vähentäminen hopea lähde hiukkanen, yleensä AgNO 3 tai AgClO 4, jotta kolloidinen hopea käyttäen trinatriumsitraattia , Na 3 C 6 H 5 O 7. [18] Synteesi suoritetaan tavallisesti korotetussa lämpötilassa (~ 100 ° C) maksimoida monodispexsiivx syys (yhtenäisyyden sekä koko ja muoto) partikkelin. Tässä menetelmässä, sitraatti-ioni perinteisesti toimii sekä pelkistysaineena ja rajaaminen ligandin, [18], joten se on käyttökelpoinen menetelmä AgNP tuotantoon, koska sen suhteellinen helppous ja lyhyen reaktioajan. Kuitenkin hopea hiukkaset muodostivat voi esiintyä laajoja kojakaumat ja muodostaa useita erilaisia hiukkasia geometriaa samanaikaisesti. [17] lisääminen vahvempi pelkistimiä reaktioon käytetään usein syntetisoimaan hiukkasten tasaisempi koko ja muoto. [18]

Reduction kautta natriumboorihydridillä [ edit ]

Synteesi Hopeananopartikkeleiden natriumboorihydridillä (NaBH4) vähentäminen tapahtuu seuraavalla reaktiolla: [19]

Ag + + BH 4 - + 3H 2 O → Ag 0 + B (OH) 3 + 3,5H 2

Pelkistetty metalli atomit muodostavat nanohiukkasten ytimiä. Kaiken kaikkiaan tämä prosessi on samanlainen kuin edellä pelkistysmenetelmällä käyttäen sitraattia. Hyöty käyttämällä natriumboorihydridiä lisätään monodispexsiivx syys lopullisen hiukkasen väestöstä. Syy lisääntyneeseen monodispexsiivx syys käytettäessä NaBH 4 on, että se on vahvempi pelkistin kuin sitraatti. Vaikutus pelkistintä lujuus voidaan nähdä Tarkastamalla LAMER kaavio, joka kuvaa ydintyminen ja kasvua nanohiukkasten. [20]

Kun hopeanitraattia (AgNO 3) vähennetään heikko pelkistimellä kuten sitraatti, vähennys on pienempi, mikä tarkoittaa, että uusia ytimiä muotoilu ja vanhoja ytimet kasvavat samanaikaisesti. Tämä on syy, että sitraatti reaktio on alhainen monodispexsiivx syys. Koska NaBH4 on paljon vahvempi pelkistin, pitoisuus hopeanitraatin vähenee nopeasti mikä lyhentää aikaa, jolloin uudet ytimet muoto ja kasvaa samanaikaisesti tuottaen monodispersseille populaatio Hopeananopartikkeleiden.

Hiukkaset muodostetaan pelkistämällä oltava niiden pinnat vakiintui estetään haitalliset agglomeroitumiselle (kun useita hiukkasia bond yhdessä), kasvu tai coarsening. Liikkeellepaneva voima näiden ilmiöiden on minimointi pintaenergian (nanopartikkelit on suuri pinta-alan suhde tilavuuteen). Tämä suuntaus vähentää pintaenergian järjestelmässä voidaan torjua lisäämällä lajeja, jotka imeytyy pinnan nanohiukkasten ja laskee aktiivisuutta hiukkasen pinnan estäen agglomeroitumista mukaan DLVO teorian ja estää kasvua miehittää paikkoja tarttua kiinni metallia atomia. Kemiallisia lajeja, jotka adsorboituvat pintaan nanohiukkasten kutsutaan ligandeja. Jotkut näistä pinta stabiloivia lajit ovat: NaBH4 suuria määriä, [19], poly (vinyylipyrrolidoni) (PVP), [21] natriumdodekyylisulfaattia (SDS), [19] [21] ja / tai dode- tioli. [22]

Kun hiukkaset on muodostettu liuos on erotettava ja kerättiin. On olemassa useita yleisiä menetelmiä poistaa nanohiukkasten liuoksesta, mukaan lukien haihduttamalla liuotin vaiheessa [22] tai lisäämällä kemikaaleja ratkaisu, joka alentaa liukoisuutta nanohiukkasten liuoksessa. [23] Molemmat menetelmät pakottaa saostumisen nanohiukkasia.

Polyoli prosessi [ edit ]

Polyoli prosessi on erityisen käyttökelpoinen menetelmä, koska se aiheuttaa suurta valvoa sekä koko ja geometria tuloksena nanohiukkasia. Yleensä polyoli synteesi alkaa kuumentamalla polyolin yhdisteen, kuten etyleeniglykoli, 1,5-pentaanidioli tai 1,2-propyleeni glycol7. Ag + lajien ja hintakattomekanismin ainetta lisätään (vaikka polyoli itse on myös usein ylärajan aine). Ag + laji on sitten vähennetään polyolin kolloidinen nanohiukkasia. [24] Polyoli menetelmä on erittäin herkkä reaktio-olosuhteet, kuten lämpötila, kemiallinen ympäristö, ja pitoisuus alustoille. [25] [26] Näin ollen muuttamalla näitä muuttujia, eri kokoisia ja geometrioita voidaan valita, kuten kvasi-aloilla, pyramidit, palloja, ja johdot. [11] Lisäksi tutkimus on tutkinut mekanismi tätä prosessia sekä tuloksena geometriaa erilaisissa reaktio-olosuhteissa yksityiskohtaisemmin. [8] [27]

Seed-välitteisen kasvu [ edit ]

Seed-välitteisen kasvun on synteettinen menetelmä, jossa pieniä stabiileja tumia kasvatetaan erillisessä kemiallinen ympäristö haluttuun kokoon ja muotoon. Seed-välitteisen menetelmät koostuvat kahdesta eri vaiheesta: ydintymis ja kasvua. Vaihtelu tiettyjen tekijöiden synteesissä (esim ligandi, nukleaatioaika, pelkistävän aineen, jne.), [28], voidaan ohjata lopullinen koko ja muoto nanohiukkasia, jolloin siemen-välitteistä kasvun suosittu synteettisiä lähestymistapa valvontaan morfologian nanohiukkasten.

Ydintymisvaihe siementen-välitteisen kasvun koostuu vähentäminen metalli-ionien esiaste metallin atomia. Valvomiseksi kokojakauma siementen, ajan nukleaatiossa olisi lyhyt monodispexsiivx syys. Lamer malli havainnollistaa tätä käsitettä. [29] Siemenet muodostuvat tyypillisesti pieniä nanohiukkaset, stabiloidaan ligandi . Ligandit ovat pieniä, tavallisesti orgaanisia molekyylejä, jotka sitoutuvat hiukkasten pinnalle, estää siemeniä kasvua. Ligandit ovat tarpeen, koska ne lisäävät energiaa este hyytymisen, estää taajamassa. Tasapaino houkutteleva ja vastenmielinen voimat kolloidisia liuoksia voidaan mallintaa DLVO teoriaan . [30] Ligandin sitoutumisaffiniteetti, ja selektiivisyys voidaan ohjata muoto ja kasvua. Siemenspesifistä synteesi, ligandi keskipitkän ja heikko sitoutumisaffiniteetti olisi valittava jotta voitaisiin vaihtaa aikana kasvuvaiheessa.

Kasvu nanoseeds edellyttää saattamisesta siemenet osaksi kasvuun ratkaisu. Kasvu kuitenkin edellyttää, alhainen pitoisuus metalli- esiaste, ligandit, jotka helposti vaihdettava ennestään siemeniä ligandien, ja heikko tai hyvin pienen pitoisuuden pelkistysaineena. Pelkistävä aine ei saa olla tarpeeksi vahva vähentää metallin esiaste kasvun liuokseen ilman siemeniä. Muussa tapauksessa kasvu ratkaisu muodostaa uuden ydintymiskohtiin sijaan kasvaa aiemmin esiintyneiden (siemenet). [31] Kasvu on seurausta välisen kilpailun pintaenergia (mikä lisää huonompana kasvu) ja bulk energia (joka pienenee edukseen kasvu). Tasapaino energiaoppia kasvun ja liukeneminen on syy tasapainoisen kasvun vain ennestään siemenet (eikä uusia nukleaatiosta). [32] kasvua tapahtuu lisäämällä metallin atomien kasvun ratkaisu siemeniä, ja ligandin välistä kasvua ligandien (joka on korkeampi liimaus affiniteetti) ja siemen ligandit. [33]

Alue ja suunta kasvua voidaan säädellä nanoseed, metallin pitoisuus esiaste, ligandin, ja reaktio-olosuhteet (lämpö, paine, jne.). [34] ohjaus stökiometrisiä kasvuedellytyksiä ratkaisu ohjaa lopullinen koko hiukkasen. Esimerkiksi alhainen pitoisuus metalli- siemeniä metallin esiaste kasvun ratkaisu tuottaa suurempia hiukkasia. Sulkuaine on osoitettu ohjaamaan suuntaan kasvun ja siten muoto. Ligandit voivat ovat vaihtelevia affiniteetit sitova koko hiukkanen. Differential sitova sisällä hiukkanen voi aiheuttaa erilaisia kasvua koko hiukkanen. Tämä tuottaa anisotrooppinen hiukkaset nonspherical muotoja kuten prismat, kuutiot ja tangot. [35] [36]

Light-välitteisen kasvu [ edit ]

Light-välitteistä synteesit on myös tutkittu, jossa valo voi edistää muodostumista eri hopean nanohiukkasten morfologioita. [10] [37]

Hopea peili reaktio [ edit ]

Hopea peili Reaktiossa muuntaminen hopeanitraattia Ag (NH 3) OH. Ag (NH 3) OH pelkistetään osaksi kolloidinen hopea käyttäen aldehydiä sisältävä molekyyli kuten sokeri. Hopeapeili reaktio on seuraava:

2 (Ag (NH 3) 2) + + RCHO + 2OH - → RCOOH + 2Ag + 4NH 3. [38]

Koko ja muoto tuotettujen nanopartikkeleiden on vaikea valvoa ja usein on laaja jakaumat. [39] Kuitenkin tämä menetelmä on usein käytetään soveltaa ohuita pinnoitteita hopeaa hiukkasten pinnoille ja edelleen tutkimuksen tuottavat enemmän tasakokoisia nanohiukkasten tehdään. [39]

Ioni [ edit ]

Ioni on käytetty luomaan hopean nanopartikkeleita upotettu lasi , polyuretaani , silikoni , polyeteeni , ja poly (metyylimetakrylaatti) . Hiukkaset on upotettu alustan avulla pommituksen suurilla nopeuttaa jännitteitä. Kiinteällä virrantiheyttä ionisuihkua tiettyyn arvoon, koko upotetun hopeananopartikkeleiden on havaittu olevan monodispersisiä populaatiossa, [40] , jonka jälkeen ainoastaan lisäämistä ionipitoisuus on havaittu. Lisäkasvua ionisuihkua annos on todettu vähentävän sekä nanohiukkasten koko ja tiheys kohdesubstraatin, kun taas ionisäteen toimii korkealla nopeuttaa jännite kasvaa asteittain virrantiheyttä on havaittu johtavan lisääntyy vähitellen nanohiukkasten koon. On olemassa muutamia kilpailevia mekanismeja, jotka voivat johtaa siihen, että lasku nanopartikkelikoko; tuhoaminen NP törmäyksessä, sputterointi näytteen pinnan, hiukkanen fuusio kuumennettaessa ja dissosiaation. [40]

Muodostumista upotettu nanohiukkasten on monimutkainen, ja kaikki ohjaamiseksi parametrien ja tekijöiden ei ole vielä tutkittu. Tietokonesimulointi on edelleen vaikeaa, koska se edellyttää prosessien diffuusio ja klustereiden, mutta se voidaan jakaa muutamaan eri osa-prosesseja, kuten istutusta, diffuusio, ja kasvu. Implantoinnin hopeaioneja saavuttaa eri syvyyksissä sisällä substraatti, joka lähestyy Gaussin jakauman keskiarvon kanssa keskitetty X suunnassa. Korkeissa lämpötiloissa alkuvaiheiden aikana implantaation lisää epäpuhtausdiffuusiokerros substraattiin ja sen seurauksena rajoittaa törmäävän ioni värikylläisyyttä, joka vaaditaan nanohiukkasten ydintyminen. [41] Sekä implantin lämpötila ja ionisuihkun tiheys ovat ratkaisevia ohjata saamiseksi monodispersille nanopartikkelikoko ja syvyys jakelu. Pieni virtatiheys voidaan torjua termisen agitaatio alkaen Ionisuihkun ja kertyminen pinnan maksutta. Istutuksen jälkeen pinnalla, palkin virrat voidaan nostaa, koska pinta johtavuus kasvaa. [41] Nopeus, jolla epäpuhtauksia hajanainen putoaa nopeasti muodostamisen jälkeen nanohiukkasten, jotka toimivat liikkuvan ioniloukku. Tämä viittaa siihen, että alussa implantaatioprosessiin on kriittinen valvonta väli suunnassa tuloksena nanohiukkasia, sekä ohjaus alustan lämpötila ja ionisuihkun tiheys. Läsnäolo ja luonne nämä hiukkaset voidaan analysoida lukuisia spektroskopia ja mikroskopian välineitä. [41] nanohiukkasten syntetisoitiin alustan näytteille pintaplas- resonanssia osoituksena ominaiset absorptioviivat; nämä ominaisuudet käyvät läpi spektrin siirtymät riippuen nanopartikkelikoko ja pintakarheutta, [40] mutta optisten ominaisuuksien lisäksi voimakkaasti riippuvainen alustan materiaalin komposiitin.

Biologinen synteesi [ edit ]

Biologinen synteesi nanohiukkasten on tarjonnut keinon parantaa tekniikkaa verrattuna perinteisiin menetelmiin, jotka vaativat käytön haitallisten pelkistysaineita kuten natriumboorihydridi . Monet näistä menetelmistä voisi parantaa ympäristöjalanjälkeään korvaamalla nämä suhteellisen vahva pelkistimet. Ongelmat kemiallisen tuotannon Hopeananopartikkeleiden edellyttää yleensä korkeat kustannukset ja pitkäikäisyys hiukkasten lyhytaikaiseksi takia aggregaatiota. Suurien standardi kemiallisten menetelmien on herättänyt käytön biologisilla organismeja vähentää hopeaioneja liuosta kolloidinen nanohiukkasia. [42] [43]

Lisäksi tarkan kontrollin muoto ja koko on elintärkeä aikana nanohiukkasten synteesi koska NP terapeuttiset ominaisuudet ovat läheisesti riippuvaisia sellaisista tekijöistä. [44] Siten päähuomio tutkimuksen biogeenisten synteesi on kehittää menetelmiä, jotka johdonmukaisesti toistavat NP: itä tarkat ominaisuudet. [45] [46]

Sienet ja bakteerit [ muokkaa ]

Yleinen esitys synteesi ja sovellukset biogenically syntetisoitiin Hopeananopartikkeleiden avulla kasvin uutetta.

Bakteerien ja sienten synteesi nanohiukkasten on käytännöllistä, koska bakteerit ja sienet on helppo käsitellä ja sitä voidaan muuttaa geneettisesti helposti. Tämä tarjoaa keinon kehittää biomolekyylien, jotka voivat koota AgNPs erimuotoisia ja kokoisia high yield, joka on kärjessä ajankohtaisista haasteista nanohiukkasten synteesi. Sieni-kannat, kuten Verticillium ja bakteerien kannat, kuten K. pneumoniae , voidaan käyttää synteesissä hopeananopartikkeleita. [47] Kun sieni / bakteerit lisätään liuokseen, proteiini biomassa vapautuu liuokseen. [47] Electron luovuttavia tähteet kuten tryptofaania ja tyrosiinia vähentää hopeaioneja liuoksessa myötävaikuttanut hopeanitraattiliuosta. [47] Nämä menetelmät on havaittu tehokkaasti luoda vakaat monodispergoituneiden nanohiukkasten ilman haitallisia pelkistimet.

Menetelmä on todettu vähentää hopeaioneja ottamalla käyttöön sienen Fusarium oxysporum . Nanopartikkelit muodostetaan tällä menetelmällä ovat kooltaan välillä 5 ja 15 nm: n ja koostuvat hopeaa hydrosol . Alentaminen hopeananopartikkeleiden uskotaan lähtöisin entsymaattisessa prosessissa ja hopeananopartikkeleita tuotetut ovat erittäin vakaita johtuvat vuorovaikutus proteiineja , jotka erittyvät sieniä.

Bakteeri löytyy hopeakaivoksista, Pseudomonas stutzeri AG259, pystyivät rakentamaan hopea hiukkasia muodot kolmiot ja laput. Koko Näiden nanopartikkelien oli suuri erilaisia kooltaan ja jotkut heistä pääsivät kokoa suuremmaksi kuin tavanomaiset nanomittakaavan, joiden koko on 200 nm. Hopeananopartikkelit löydettiin orgaanisen matriisin bakteerien. [48]

Maitohappoa tuottavia bakteereja on käytetty tuottamaan hopean nanopartikkeleita. Bakteerit Lactobacillus spp., Pediococcus pentosaceus, Enteroccus faeciumI, ja Lactococcus garvieae on todettu pystyä vähentämään hopeaioneja hopean nanopartikkeleita. Tuotannon nanohiukkasten tapahtuu solun vuorovaikutuksesta hopeaionien ja orgaanisten yhdisteiden solun. Todettiin, että bakteeri Lactobacillus fermentum luotu pienin hopeananopartikkeleita, joiden keskimääräinen koko on 11,2 nm. Todettiin myös, että tämän bakteerin tuotettu nanohiukkasten pienin kokojakauma ja nanohiukkasten löytyy useimmiten ulkopuolella soluihin. Todettiin myös, että oli olemassa lisäys pH korotettiin jolla nanopartikkelit on tuotettu määrä ja tuotettujen partikkelien. [49]

Kasvit [ edit ]

Vähentäminen hopeaioneja hopean nanopartikkeleita on myös saavutettu käyttämällä geranium lehtiä. On havaittu, että lisäämällä geranium lehtien uutetta hopeanitraattia ratkaisuja aiheuttaa niiden hopeaioneja voidaan nopeasti vähentää ja että tuotettujen nanopartikkeleiden ovat erityisen vakaita. Hopeananopartikkelit tuotettu liuoksessa oli kooltaan välillä 16 ja 40 nm. [48]

Toisessa tutkimuksessa eri kasvien lehtiä uutteet käytetään vähentämään hopeaioneja. Todettiin, että ulos Teepensas (vihreä tee), mänty , kaki , ginko , magnolia , ja platanus että magnolia lehtiuutteen oli paras luomiseen hopeananopartikkeleita. Tämä menetelmä on luotu hiukkasista, joiden disperssi kokoluokassa 15-500 nm, mutta se havaittiin myös, että partikkelikoko voidaan säätää vaihtelemalla reaktiolämpötila. Nopeus, jolla ionit pienensivät magnolia lehtiuutteen oli verrattavissa kemikaalien käyttämisestä vähentämiseksi. [42] [50]

Kasvien käyttöön, mikrobit ja sieniä tuotannossa hopeananopartikkeleiden näyttää tietä entistä ympäristöystävällinen tuotanto Hopeananopartikkeleiden. [43]

Vihreä menetelmä on käytettävissä syntetisoimiseksi hopeananopartikkeleita käyttäen Amaranthus gangeticus Linn lehtiuutteen. [51]

Tuotteet ja funktionalisointi [ muokkaa ]

Synteettiset protokollat hopea nanohiukkasten tuotannossa voidaan modifioida tuottamaan hopeananopartikkeleita ei-pallomaisia geometriat ja myös funktionalisoimiseksi nanohiukkasten erilaisia materiaaleja, kuten piidioksidia. Luominen hopean nanopartikkeleita eri muotoisia ja pinnoitteita mahdollistaa paremman kontrollin kokonsa-ominaisuuksia.

Anisotrooppinen rakenteet [ edit ]

Hopean nanopartikkeleita voidaan syntetisoida erilaisia ei-pallomaisia (anisotrooppinen) muotoja. Koska hopea, kuten muutkin jalometallit, osoittaa koko ja muoto riippuvat optinen vaikutus tunnetaan paikallinen pintaplasmoniresonanssi (LSPR) nanomittakaava, kyky syntetisoida Ag nanopartikkelit eri muotoja huomattavasti lisää kykyä virittää niiden optisia käyttäytymistä. Esimerkiksi aallonpituudella, jolla LSPR esiintyy nanohiukkasten yhden morfologia (esim pallo) on erilainen, jos pallo on muuttunut eri muotoa. Tämä muoto riippuvuus mahdollistaa hopean nanohiukkasten kokea optinen lisälaite on useita eri aallonpituuksia, jopa pitämällä koon suhteellisen vakiona, vain muuttamalla sen muotoa. Sovelluksia Tämän muotoaan hyödynnetty laajentaminen optisen käyttäytymisen välillä kehittää herkempiä biosensorit lisäämään pitkäikäisyys tekstiilejä. [52] [53]

Kolmikantainen nanoprisms [ edit ]

Kolmionmuotoinen nanohiukkaset ovat kanoninen tyyppiä anisotrooppisen morfologia tutkittiin sekä kultaa ja hopeaa. [54]

Vaikka monet eri tekniikoita hopean nanoprism synteesiä olemassa useita menetelmiä käytetään siemen välittämän lähestymistavan, jossa ensimmäinen syntetisointi pieni (3-5 nm halkaisijaltaan) hopeananohiukkaset jotka tarjoavat mallin muoto suunnatun kasvamista kolmion nanorakenteita. [55]

Hopea siemenet syntetisoidaan sekoittamalla hopeanitraattia ja natriumsitraattia vesiliuoksessa ja sitten nopeasti lisäämällä natriumboorihydridiä. Muihin hopeanitraattia lisätään siementen liuosta alhaisessa lämpötilassa, ja prismat kasvatetaan hitaasti vähentämällä Ylimäärä hopeanitraattia käyttämällä askorbiinihappoa. [6]

Kun siemen välittämää lähestymistapa hopea nanoprism synteesi, valikoivuus yksi muoto yli toiseen voi osittain ohjata ylärajan ligandi. Käyttäen olennaisesti samaa menettelytapaa edellä, mutta muuttuvat sitraatti poly (vinyylipyrrolidoni) (PVP) antaa kuution ja sauvan muotoinen nanorakenteiden sijaan kolmion nanoprisms. [56]

Sen lisäksi, että siementen välittämää tekniikka, hopea nanoprisms voidaan myös syntetisoida käyttäen kuva-välitteisen lähestymistapaa, jossa ennestään pallomaisia hopean nanopartikkeleita muunnetaan kolmion nanoprisms yksinkertaisesti altistamalla reaktioseos korkean intensiteetin valon. [57]

Nanocubes [ edit ]

Hopea nanocubes voidaan syntetisoida käyttäen etyleeniglykolia pelkistimenä ja PVP: tä hintakattomekanismin aineen kanssa polyolia synteesi Reaktio (vide supra). Tyypillinen synteesi käyttäen näitä reagensseja liittyy lisäämällä tuoretta hopeanitraatin ja PVP liuokseen, jossa oli etyleeniglykolia kuumennettiin 140 ° C: ssa. [58]

Tämä menettely voidaan todella modifioitu toiseen anisotrooppisen hopea nanorakenteiden, nanolankojen, jonka vain sallimalla hopeanitraattiliuosannoksen iän ennen sen käyttämistä synteesissä. Antamalla hopeanitraattiliuosta iän, ensimmäinen nanorakenteiden muodostuu synteesin aikana on hieman erilainen kuin se, joka saadaan tuore hopeanitraatin, joka vaikuttaa kasvun prosessi, ja sen vuoksi, morfologia lopputuotteen. [58]

Pinnoittamalla piidioksidin [ edit ]

Yleinen menettely päällystämiseen kolloidipartikkelien piidioksidia. Ensimmäinen PVP absorboituu kolloidinen pinnalle. Nämä partikkelit laitetaan ammoniakin liuokseen etanolissa. partikkeli sitten alkaa kasvaa lisäämällä Si (OET4).

Tässä menetelmässä, polyvinyylipyrrolidoni (PVP) liuotetaan veteen sonikoimalla ja sekoitetaan hopean kolloidin hiukkasia. [1] Aktiivinen sekoittaen varmistaa PVP on adsorboitu nanohiukkasten pinnalle. [1] Sentrifugointi erottaa PVP päällystettyjä nanohiukkasia, jotka siirretään sitten liuokseen, jossa oli etanolia ja sentrifugoidaan edelleen ja laitettiin liuos, jossa oli ammoniakin , etanolin ja Si (OEt 4) (TES). [1] Sekoittamista varten kaksitoista tuntia johtaa piidioksidin kuori on muodostettu, joka koostuu ympäröivän kerroksen piioksidin kanssa eetterissä sidoksen käytettävissä toiminnallisuuden lisäämiseksi. [1] määrän vaihtelulla TES mahdollistaa eri paksuisia kuoret on muodostettu. [1] Tämä tekniikka on suosittu, koska kyky lisätä erilaisia toimintoja paljaan silikapinta.

Käytä [ edit ]

Catalysis [ edit ]

Käyttämällä hopean nanopartikkeleiden katalyysin on saamassa huomiota viime vuosina. Vaikka yleisimpiä käyttökohteita ovat lääkkeiden tai antibakteerisia tarkoituksiin, hopean nanopartikkeleita on osoitettu katalyyttistä redox ominaisuuksia väriaineita, bentseeni, hiilimonoksidi, ja todennäköisesti muita yhdisteitä.

HUOMAUTUS: Tämä kohta on yleinen kuvaus nanohiukkasten ominaisuuksien katalyysi; se ei ole yksinomainen hopeananopartikkelialtistusta. Kokoinen nanohiukkasten suuresti määrittelee ominaisuudet, jotka sillä on koska eri kvantti. Lisäksi kemiallinen ympäristö nanohiukkasten suuri rooli on katalyyttisiä ominaisuuksia. Tässä mielessä on tärkeää huomata, että heterogeeninen katalyysi tapahtuu adsorption reagoivien lajien katalyyttiseen alustaan. Kun polymeerit , monimutkainen ligandeja , tai pinta-aktiivisia aineita käytetään estämään yhteensulautumista nanohiukkasten, katalyyttinen kyky on usein estynyt alentuneen adsorption kyky. [59] Nämä yhdisteet voidaan myös käyttää siten, että kemiallinen ympäristö parantaa katalyyttistä kykyä.

Piikantajalla aloilla - vähentämään väriaineiden [ edit ]

Hopean nanopartikkeleita on syntetisoitu kiinnitettynä inertti piidioksidi aloilla. [59] tuki lla käytännössä mitään roolia katalyyttinen kyky ja toimii menetelmä, jolla estetään yhtyminen hopean nanohiukkasten kolloidisen liuoksen . Siten hopeananopartikkeleita vakiintui ja se oli mahdollista osoittaa kykyä niitä toimia elektronin rele vähentämiseksi väriaineiden mukaan natriumboorihydridiä . [59] Ilman hopea nanohiukkasten katalysaattori, käytännössä mitään reaktiota tapahtuu natriumboorihydridi ja eri värit: metyleenisininen , eosiini , ja Rose Bengal .

Mesohuokoinen aerogel - selektiivinen hapetus bentseenin [ edit ]

Hopean nanopartikkeleita tuettu aerogeeliksi ovat edullisia johtuen suurempi määrä aktiivisia sivustoja . [60] Suurin selektiivisyys hapetus bentseenin ja fenolia havaittiin alhainen painoprosenttia hopeaa aerogeelin matriisin (1% Ag). Tämä parempi selektiivisyys uskotaan olevan seurausta suurempi monodispexsiivx syys sisällä aerogeelin matriisin 1% Ag näyte. Kukin paino-prosenttinen liuos on muodostettu eri kokoisia hiukkasia, joilla on erilainen leveys kokoluokassa. [60]

Hopea seos - synergistinen hapetus hiilimonoksidin [ edit ]

Au-Ag metalliseos nanohiukkasten on osoitettu olevan synergistinen vaikutus hapettumista hiilimonoksidin (CO). [61] omasta, jokainen puhdas metalli nanohiukkasten näyttää erittäin huono katalyyttinen aktiivisuus CO hapetus ; yhdessä, katalyyttisiä ominaisuuksia huomattavasti lisätä. On ehdotettu, että kulta toimii voimakkaana sitova aine happiatomin ja hopea toimii vahvana happikatalyyttien, vaikka tarkkaa mekanismia ei ole vielä täysin ymmärretty. When synthesized in an Au/Ag ratio from 3:1 to 10:1, the alloyed nanoparticles showed complete conversion when 1% CO was fed in air at ambient temperature. [61] Interestingly, the size of the alloyed particles did not play a big role in the catalytic ability. It is well known that gold nanoparticles only show catalytic properties for CO when they are ~3 nm in size, but alloyed particles up to 30 nm demonstrated excellent catalytic activity – catalytic activity better than that of gold nanoparticles on active support such as TiO 2 , Fe 2 O 3 , etc. [61]

Light-enhanced [ edit ]

Plasmonic effects have been studied quite extensively. Until recently, there have not been studies investigating the oxidative catalytic enhancement of a nanostructure via excitation of its surface plasmon resonance . The defining feature for enhancing the oxidative catalytic ability has been identified as the ability to convert a beam of light into the form of energetic electrons that can be transferred to adsorbed molecules. [62] The implication of such a feature is that photochemical reactions can be driven by low-intensity continuous light can be coupled with thermal energy .

The coupling of low-intensity continuous light and thermal energy has been performed with silver nanocubes. The important feature of silver nanostructures that are enabling for photocatalysis is their nature to create resonant surface plasmons from light in the visible range. [62]

The addition of light enhancement enabled the particles to perform to the same degree as particles that were heated up to 40 K greater. [62] This is a profound finding when noting that a reduction in temperature of 25 K can increase the catalyst lifetime by nearly tenfold, when comparing the photothermal and thermal process. [62]

Biological research [ edit ]

Researchers have explored the use of silver nanoparticles as carriers for delivering various payloads such as small drug molecules or large biomolecules to specific targets. Once the AgNP has had sufficient time to reach its target, release of the payload could potentially be triggered by an internal or external stimulus. The targeting and accumulation of nanoparticles may provide high payload concentrations at specific target sites and could minimize side effects. [63]

Chemotherapy [ edit ]

The introduction of nanotechnology into medicine is expected to advance diagnostic cancer imaging and the standards for therapeutic drug design. [64] Nanotechnology may uncover insight about the structure, function and organizational level of the biosystem at the nanoscale. [65]

Silver nanoparticles can undergo coating techniques that offer a uniform functionalized surface to which substrates can be added. When the nanoparticle is coated, for example, in silica the surface exists as silicic acid. Substrates can thus be added through stable ether and ester linkages that are not degraded immediately by natural metabolic enzymes . [66] [67] Recent chemotherapeutic applications have designed anti cancer drugs with a photo cleavable linker, [68] such as an ortho-nitrobenzyl bridge, attaching it to the substrate on the nanoparticle surface. [66] The low toxicity nanoparticle complex can remain viable under metabolic attack for the time necessary to be distributed throughout the bodies systems. [66] [69] If a cancerous tumor is being targeted for treatment, ultraviolet light can be introduced over the tumor region. [66] The electromagnetic energy of the light causes the photo responsive linker to break between the drug and the nanoparticle substrate. [66] The drug is now cleaved and released in an unaltered active form to act on the cancerous tumor cells. [66] Advantages anticipated for this method is that the drug is transported without highly toxic compounds, the drug is released without harmful radiation or relying on a specific chemical reaction to occur and the drug can be selectively released at a target tissue. [66] [67] [69]

A second approach is to attach a chemotherapeutic drug directly to the functionalized surface of the silver nanoparticle combined with a nucelophilic species to undergo a displacement reaction. For example, once the nanoparticle drug complex enters or is in the vicinity of the target tissue or cells, a glutathione monoester can be administered to the site. [70] [71] The nucleophilic ester oxygen will attach to the functionalized surface of the nanoparticle through a new ester linkage while the drug is released to its surroundings. [70] [71] The drug is now active and can exert its biological function on the cells immediate to its surroundings limiting non-desirable interactions with other tissues. [70] [71]

Multiple drug resistance [ edit ]

A major cause for the ineffectiveness of current chemotherapy treatments is multiple drug resistance which can arise from several mechanisms. [72]

Nanoparticles can provide a means to overcome MDR. In general, when using a targeting agent to deliver nanocarriers to cancer cells, it is imperative that the agent binds with high selectivity to molecules that are uniquely expressed on the cell surface. Hence NPs can be designed with proteins that specifically detect drug resistant cells with overexpressed transporter proteins on their surface. [73] A pitfall of the commonly used nano-drug delivery systems is that free drugs that are released from the nanocarriers into the cytosol get exposed to the MDR transporters once again, and are exported. To solve this, 8 nm nano crystalline silver particles were modified by the addition of trans-activating transcriptional activator (TAT), derived from the HIV-1 virus, which acts as a cell penetrating peptide (CPP). [74] Generally, AgNP effectiveness is limited due to the lack of efficient cellular uptake; however, CPP-modification has become one of the most efficient methods for improving intracellular delivery of nanoparticles. Once ingested, the export of the AgNP is prevented based on a size exclusion. The concept is simple: the nanoparticles are too large to be effluxed by the MDR transporters, because the efflux function is strictly subjected to the size of its substrates, which is generally limited to a range of 300-2000 Da. Thereby the nanoparticulates remain insusceptible to the efflux, providing a means to accumulate in high concentrations. [ citation needed ]

Antimicrobial [ edit ]

Introduction of silver into bacterial cells induces a high degree of structural and morphological changes, which can lead to cell death. As the silver nano particles come in contact with the bacteria, they adhere to the cell wall and cell membrane. [75] Once bound, some of the silver passes through to the inside, and interacts with phosphate-containing compounds like DNA and RNA , while another portion adheres to the sulphur-containing proteins on the membrane. [75] The silver-sulphur interactions at the membrane cause the cell wall to undergo structural changes, like the formation of pits and pores. [76] Through these pores, cellular components are released into the extracellular fluid, simply due to the osmotic difference. Within the cell, the integration of silver creates a low molecular weight region where the DNA then condenses. [76] Having DNA in a condensed state inhibits the cell's replication proteins contact with the DNA. Thus the introduction of silver nanoparticles inhibits replication and is sufficient to cause the death of the cell. Further increasing their effect, when silver comes in contact with fluids, it tends to ionize which increases the nanoparticles bactericidal activity. [76] This has been correlated to the suppression of enzymes and inhibited expression of proteins that relate to the cell's ability to produce ATP. [77]

Although it varies for every type of cell proposed, as their cell membrane composition varies greatly, It has been seen that in general, silver nano particles with an average size of 10 nm or less show electronic effects that greatly increase their bactericidal activity. [78] This could also be partly due to the fact that as particle size decreases, reactivity increases due to the surface area to volume ratio increasing. [ citation needed ]

It has been noted that the introduction of silver nano particles has shown to have synergistic activity with common antibiotics already used today, such as; penicillin G , ampicillin , erythromycin , clindamycin , and vancomycin against E. coli and S. aureus. [79] In medical equipment, it has been shown that silver nano particles drastically lower the bacterial count on devices used. However, the problem arises when the procedure is over and a new one must be done. In the process of washing the instruments a large portion of the silver nano particles become less effective due to the loss of silver ions . They are more commonly used in skin grafts for burn victims as the silver nano particles embedded with the graft provide better antimicrobial activity and result in significantly less scarring of the victim. They also show promising application as water treatment method to form clean potable water. [80]

Silver nanoparticles can prevent bacteria from growing on or adhering to the surface. This can be especially useful in surgical settings where all surfaces in contact with the patient must be sterile. Interestingly, silver nanoparticles can be incorporated on many types of surfaces including metals, plastic, and glass. [81] In medical equipment, it has been shown that silver nano particles lower the bacterial count on devices used compared to old techniques. However, the problem arises when the procedure is over and a new one must be done. In the process of washing the instruments a large portion of the silver nano particles become less effective due to the loss of silver ions . They are more commonly used in skin grafts for burn victims as the silver nano particles embedded with the graft provide better antimicrobial activity and result in significantly less scarring of the victim.These new applications are direct decedents of older practices that used silver nitrate to treat conditions such as skin ulcers. Now, silver nanoparticles are used in bandages and patches to help heal certain burns and wounds. [82]

They also show promising application as water treatment method to form clean potable water. [80] This doesn't sound like much, but water contains numerous diseases and some parts of the world do not have the luxury of clean water, or any at all. It wasn't new to use silver for removing microbes, but this experiment used the carbonate in water to make microbes even more vulnerable to silver. [83] First the scientists of the experiment use the nanopaticles to remove certain pesticides from the water, ones that prove fatal to people if ingested. Several other tests have shown that the silver nanoparticles were capable of removing certain ions in water as well, like iron, lead, and arsenic. But that is not the only reason why the silver nanoparticles are so appealing, they do not require any external force (no electricity of hydrolics) for the reaction to occur. [84]

Consumer Goods [ edit ]

Household applications [ edit ]

There are instances in which silver nanoparticles and colloidal silver are used in consumer goods. Samsung and LG are two major tech companies planning to use antibacterial properties of silver nanoparticles in a multitude of appliances such as air conditioners, washing machines, and refrigerators. [85] For example, both companies claim that the use of silver nanoparticles in washing machines would help to sterilize clothes and water during the washing and rinsing functions, and allow clothes to be cleaned without the need for hot water. [85] [86] The nanoparticles in these appliances are synthesized using electrolysis . Through electrolysis, silver is extracted from metal plates and then turned into silver nanoparticles by a reduction agent. [87] This method avoids the drying, cleaning and re-dispersion processes, which are generally required with alternative colloidal synthesis methods. [87] Importantly, the electrolysis strategy also decreases the production cost of Ag nanoparticles, making these washing machines more affordable to manufacture. [88] Samsung has described the system:

[A] grapefruit-sized device alongside the [washer] tub uses electrical currents to nanoshave two silver plates the size of large chewing gum sticks. Resulting in positively charged silver atoms-silver ions (Ag+)-are injected into the tub during the wash cycle. [88]

It is important to note that Samsung's description of the Ag nanoparticle generating process seems to contradict its advertisement of silver nanoparticles. Instead, the statement indicates that laundry cycles. [87] [88] When clothes are run through the cycle, the intended mode of action is that bacteria contained in the water are sterilized as they interact with the silver present in the washing tub. [86] [88] As a result, these washing machines can provide antibacterial and sterilization benefits on top of conventional washing methods. Samsung has commented on the lifetime of these silver-containing washing machines. The electrolysis of silver generates over 400 billion silver ions during each wash cycle. Given the size of the silver source (two “gum-sized” plate of Ag), Samsung estimates that these plates can last up to 3000 wash cycles. [88]

These plans by Samsung and LG are not overlooked by regulatory agencies. Agencies investigating LG's nanoparticle use include but are not limited to: the US FDA , US EPA , SIAA of Japan, and Korea's Testing and Research Institute for Chemical Industry and FITI Testing & Research Institute. [86] These various agencies plan to regulate silver nanoparticles in appliances. [86] These washing machines are some of the first cases in which the EPA has sought to regulate nanoparticles in consumer goods. LG and Samsung state that the silver gets washed away in the sewer and regulatory agencies worry over what that means for wastewater treatment streams. [88] Currently, the EPA classifies silver nanoparticles as pesticides due to their use as antimicrobial agents in wastewater purification. [85] The washing machines being developed by LG and Samsung do contain a pesticide and have to be registered and tested for safety under the law, particularly the US Federal insecticide, fungicide and rodenticide act. [85] The difficulty, however behind regulating nanotechnology in this manner is that there is no distinct way to measure toxicity. Tim Harper, CEO of nanotechnology consultants Cientifica, explained, "we don't really have the science to prove anything one way or another". [85] The example of these washing machines demonstrates that while nanotechnology using silver nanoparticles in commercial appliances is showing promise, ways to measure toxicity and health hazards to humans, bacteria, or the environment will continue to be hurdle for nanoparticle technology implementation.

Safety [ edit ]

Although silver nanoparticles are widely used in a variety of commercial products, there has only recently been a major effort to study their effects on human health. There have been several studies that describe the in vitro toxicity of silver nanoparticles to a variety of different organs, including the lung, liver, skin, brain, and reproductive organs. [89] The mechanism of the toxicity of silver nanoparticles to human cells appears to be derived from oxidative stress and inflammation that is caused by the generation of reactive oxygen species (ROS) stimulated by either the Ag NPs, Ag ions, or both. [90] [91] [92] [93] [94] For example, Park et al. showed that exposure of a mouse peritoneal macrophage cell line (RAW267.7) to silver nanoparticles decreased the cell viability in a concentration- and time-dependent manner. [93] They further showed that the intracellular reduced glutathionine (GSH), which is a ROS scavenger, decreased to 81.4% of the control group of silver nanoparticles at 1.6 ppm. [93]

Modes of toxicity [ edit ]

Since silver nanoparticles undergo dissolution releasing silver ions, [95] which is well-documented to have toxic effects, [94] [95] [96] there have been several studies that have been conducted to determine whether the toxicity of silver nanoparticles is derived from the release of silver ions or from the nanoparticle itself. Several studies suggest that the toxicity of silver nanoparticles is attributed to their release of silver ions in cells as both silver nanoparticles and silver ions have been reported to have similar cytotoxicity. [92] [93] [97] [98] For example, In some cases it is reported that silver nanoparticles facilitate the release of toxic free silver ions in cells via a "Trojan-horse type mechanism," where the particle enters cells and is then ionized within the cell. [93] However, there have been reports that suggest that a combination of silver nanoparticles and ions is responsible for the toxic effect of silver nanoparticles. Navarro et al. using cysteine ligands as a tool to measure the concentration of free silver in solution, determined that although initially silver ions were 18 times more likely to inhibit the photosynthesis of an algae, Chlamydomanas reinhardtii, but after 2 hours of incubation it was revealed that the algae containing silver nanoparticles were more toxic than just silver ions alone. [99] Furthermore, there are studies that suggest that silver nanoparticles induce toxicity independent of free silver ions. [94] [100] [101] For example, Asharani et al. compared phenotypic defects observed in zebrafish treated with silver nanoparticles and silver ions and determined that the phenotypic defects observed with silver nanoparticle treatment was not observed with silver ion-treated embryos, suggesting that the toxicity of silver nanoparticles are independent of silver ions. [101]

Protein channels and nuclear membrane pores can often be in the size range of 9 nm to 10 nm in diameter. [94] Small silver nanoparticles constructed of this size have the ability to not only pass through the membrane to interact with internal structures but also to be become lodged within the membrane. [94] Silver nanoparticle depositions in the membrane can impact regulation of solutes, exchange of proteins and cell recognition. [94] Exposure to silver nanoparticles has been associated with "inflammatory, oxidative, genotoxic, and cytotoxic consequences"; the silver particulates primarily accumulate in the liver. [102] but have also been shown to be toxic in other organs including the brain. [103] Nano-silver applied to tissue-cultured human cells leads to the formation of free radicals, raising concerns of potential health risks. [104]

  • Allergic reaction: There have been several studies conducted that show a precedence for allerginicity of silver nanoparticles. [105] [106]

  • Argyria and staining: Ingested silver or silver compounds, including colloidal silver , can cause a condition called argyria , a discoloration of the skin and organs.In 2006, there was a case study of a 17-year-old man, who sustained burns to 30% of his body, and experienced a temporary bluish-grey hue after several days of treatment with Acticoat, a brand of wound dressing containing silver nanoparticles. [107] Argyria is the deposition of silver in deep tissues, a condition that cannot happen on a temporary basis, raising the question of whether the cause of the man's discoloration was argyria or even a result of the silver treatment. [108] Silver dressings are known to cause a “transient discoloration” that dissipates in 2–14 days, but not a permanent discoloration. [ citation needed ]

  • Silzone heart valve: St. Jude Medical released a mechanical heart valve with a silver coated sewing cuff (coated using ion beam-assisted deposition) in 1997. [109] The valve was designed to reduce the instances of endocarditis . The valve was approved for sale in Canada, Europe, the United States, and most other markets around the world. In a post-commercialization study, researchers showed that the valve prevented tissue ingrowth, created paravalvular leakage, valve loosening, and in the worst cases explantation. After 3 years on the market and 36,000 implants, St. Jude discontinued and voluntarily recalled the valve.


Pari:Sovellukset Silver nanolankojen on läpinäkyvä johtava kalvo ja elektrodi Sähkökemiallinen kondensaattori Seuraava:Epäorgaaniset natriumhydroksidi