Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Bạc từ lâu đã được sử dụng để ngăn chặn sự lây lan của bệnh tật và trong những năm gần đây, các hạt nano bạc đã được tích hợp vào các sản phẩm từ chất khử trùng, quần áo chống mùi và máy giặt đến đồ trang điểm, bao bì thực phẩm và thiết bị thể thao. Hạt nano là những mảnh vật liệu cực nhỏ có kích thước từ một đến 100 phần tỷ mét. Ngoài đặc tính kháng khuẩn, các hạt nano bạc còn có vai trò quan trọng trong công nghiệp như chất xúc tác và trong các ứng dụng điện tử. Bất chấp sự phổ biến của chúng, người ta biết rất ít về độc tính môi trường của chúng hoặc cách giảm thiểu nó.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Oregon đã thực hiện một bước quan trọng nhằm thu hẹp khoảng cách kiến ​​thức bằng một nghiên cứu chỉ ra hình dạng và tính chất hóa học bề mặt của các hạt đóng vai trò quan trọng trong cách chúng ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước. Các phát hiện được công bố trên tạp chí Vật liệu nano rất quan trọng vì chúng cho thấy các hạt nano bạc có thể được tạo ra ở dạng duy trì các đặc tính có lợi của chúng đồng thời hạn chế các đặc tính tiêu cực đối với môi trường. Các nhà khoa học do Marilyn Rampersad Mackiewicz và Stacey L. Harper dẫn đầu đã đánh giá mức độ ảnh hưởng của các hạt nano bạc hình cầu và hình tam giác với năm thành phần hóa học bề mặt khác nhau đến sự hấp thu và độc tính của chúng trong mô hình vi mô phòng thí nghiệm gồm vi khuẩn, tảo, Daphnia và phôi cá ngựa vằn. Daphnia là loài giáp xác nhỏ và cá ngựa vằn là loài cá nước ngọt nhỏ có thể chuyển từ tế bào sang cá trong khoảng năm ngày. Cá ngựa vằn đặc biệt hữu ích trong việc nghiên cứu sự phát triển và di truyền của động vật có xương sống, bao gồm cả ảnh hưởng của chất gây ô nhiễm môi trường và dược phẩm đối với sự phát triển phôi sớm. Họ có những điểm tương đồng đáng chú ý với con người ở cấp độ phân tử, di truyền và tế bào; phôi cá ngựa vằn được đặc biệt quan tâm vì ngoài việc phát triển nhanh chóng, chúng còn trong suốt và có thể dễ dàng duy trì trong một lượng nhỏ nước.

Các tác giả lưu ý rằng hàng trăm tấn hạt nano bạc được sản xuất mỗi năm cho mục đích thương mại, nghĩa là không thể tránh khỏi việc một số hạt sẽ thất thoát ra môi trường nước. Mackiewicz, trợ lý giáo sư hóa học cho biết: “Các hạt nano bạc không được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm quản lý và không có nhiều thông tin về độc tính của chúng ngoại trừ các ion bạc tự do có thể xảy ra do quá trình oxy hóa bề mặt của các hạt nano”. "Các ion bạc tự do được biết là độc hại và trong bài báo này, chúng tôi đã tìm ra cách nghiên cứu độc tính của các hạt nano bạc và cách chúng tác động đến môi trường bất kể các ion bạc độc hại.”Mackiewicz, Harper và các cộng tác viên tại trường Khoa học, Kỹ thuật và Khoa học Nông nghiệp OSU nhận thấy các hạt nano bạc ảnh hưởng tiêu cực đến một số loài nhưng không ảnh hưởng tiêu cực đến các loài khác. Bà nói: “Ví dụ, sự giảm sự phát triển của vi khuẩn và Daphnia được ghi nhận do kích thước và hình dạng của các hạt, nhưng các hạt nano không ảnh hưởng đến cá ngựa vằn”. "Và các hạt nano được phủ lipid, các hợp chất hữu cơ có trong nhiều loại dầu và sáp tự nhiên, không giải phóng lượng ion bạc đáng kể - nhưng chúng có độc tính lớn nhất đối với Daphnia magna, loài nhạy cảm nhất trong thế giới vi mô."

Nhìn chung, Mackiewicz cho biết nghiên cứu này đã cho thấy hình dạng và thành phần hóa học bề mặt của hạt nano bạc có thể được thay đổi để đạt được các mục tiêu cụ thể cần thiết cho việc hiểu rõ hơn và giảm thiểu các rủi ro liên quan đến hạt nano bạc. Bà nói thêm, một nghiên cứu liên quan đang chờ công bố cho thấy các hạt nano hình cầu nhỏ độc hại hơn các hạt hình tam giác hoặc hình khối. Mackiewicz lưu ý rằng các hạt nano là định dạng mới nhất dành cho một nguyên tố mà trong suốt lịch sử đã được sử dụng để hạn chế sự lây lan của bệnh tật ở con người thông qua việc kết hợp vào các vật dụng được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Việc sử dụng nó được ghi nhận sớm nhất cho mục đích trị liệu có từ 3.500 năm trước. Trong thời Trung cổ, các gia đình giàu có sử dụng quá nhiều đồ bạc, đĩa và các sản phẩm khác đến nỗi da họ bị chuyển sang màu hơi xanh gọi là argyria, một tình trạng được cho là đã dẫn đến thuật ngữ "máu xanh" để mô tả cho các thành viên của tầng lớp quý tộc.

Cộng tác với Mackiewicz và Harper trong nghiên cứu này là các nhà nghiên cứu Bryan Harper và Arek Engstrom của OSU. Quỹ Khoa học Quốc gia và Viện Y tế Quốc gia đã tài trợ cho nghiên cứu.
 
Nguồn bài viết: Tài liệu do Oregon State University. cung cấp. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về phong cách và độ dài.
Tạp chí tham khảo:

1. Bryan J. Harper, Arek M. Engstrom, Stacey L. Harper, Marilyn R. Mackiewicz. Impacts of Differentially Shaped Silver Nanoparticles with Increasingly Complex Hydrophobic Thiol Surface Coatings in Small-Scale Laboratory Microcosms. Nanomaterials, 2024; 14 (8): 654 DOI: 10.3390/nano14080654

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/05/240510162620.htm