Микромоторы на основе серебра убивают бактерии, свободно плавая в воде
Исследователи из Института химических исследований Каталонии (ICIQ) разработали простую технологию получения микроскопических антимикробных кристаллов. Они запускаются от света, высвобождая вещества с противомикробной активностью.
Не позднее чем 3000 лет назад в Древней Греции додумались использовать соли серебра для защиты ран от заразы. Соли эти были в ходу как одно из немногих — и недостаточных — средств борьбы, пока век тому назад Александр Флеминг не открыл первый антибиотик. Но совершённая британским микробиологом революция в лечении инфекционных заболеваний не стала полным триумфом. В ответ микробы вскоре начали приобретать устойчивость к таким лекарствам. Бактерии, которые существуют на планете дольше нас, нашли способы бороться с различными антибиотиками, и сегодня резистентность микробов — серьёзная проблема для медицины.
Но ведь за тысячи лет ничего подобного в ответ на серебро микробы не придумали! Соли серебра и стали основой микроскопических кристаллов (микромоторов). Сконструировали их упомянутые каталонские специалисты.
Внешне микроизделия очень похожи по форме на военное заграждение, которое в древности применяли против пехоты и конницы. Неприятные шипы для разбрасывания под ноги были известны как чеснок, железные рогульки, подмётные каракули, триболы, триволы и так далее, и тому подобное. В действительности каждый из четырёх лучей полученных микроструктур достигает в длину всего 5 микрометров.
Созданным кристаллам с серебром дали вполне научное название «микромоторы», потому что они перемещаются в водных средах автономно. И, передвигаясь, они обезвреживают бактерии. В общем, учёные изобрели многообещающий инструмент в том числе для очистки сточных вод.
Создатели утверждают, что принцип работы «рогулек» довольно прост. Активация микрокристаллов на свету запускает автономную подвижность с высвобождением ионов серебра и свободных радикалов. Напомним, что свободные радикалы — это частицы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней оболочке. Микроскопические «шипы» в процессе разлагаются.
Кэтрин Вилла из ICIQ объяснила, что достижение особенно важно благодаря синергетическому эффекту, который в какой-нибудь коммерческой рекламе назвали бы «четыре в одном» — самозапуск микромоторов при свете, большая диффузия (распространение), рассеивание ионов серебра и высвобождение свободных радикалов.
Если подробнее, то микроскопические структуры содержат фосфат серебра. Кристаллы перемещаются автономно посредством фотокатализа. Так называют ускорение химической реакции при совместном действии катализатора (вещества, подстёгивающего реакцию) и облучения светом. Фотокатализ происходит в данном случае, когда свет действует как катализатор. Свет заставляет фосфат серебра в «шипах» реагировать с водой, высвобождая кислород, ионы серебра и свободные радикалы.
Так в результате реакции радикалы и ионы серебра убивают встреченные на своём пути бактерии. Бактерицидное действие объясняется воздействием серебра на стенки бактерий — стенки непоправимо повреждаются, и микробы дохнут.
Ионы серебра, высвобождаемые микромоторами, превращаются в наночастицы драгметалла. Последние не так уже дёшевы, а потому их можно и нужно, причём легко, извлекать путём фильтрации.
Относительно эффективности Кэтрин Вилла объяснила, что микромоторы для борьбы с микробами в два раза лучше, чем наночастицы серебра. Причём именно благодаря подвижности, без которой антибактериальное действие микромоторов резко снизится.
Изобретённые «рогульки» — очень перспективный инструмент для улучшения окружающей среды. В прошлом году та же команда из Каталонии разработала микромоторы, покрытые лакказой, химическим соединением, ускоряющим превращение мочевины в аммиак.
Мочевина как загрязнитель чрезвычайно распространена, ведь это основной компонент мочи. Вместе с тем аммиак, который образуется при разложении мочевины, приобретает всё большее значение как экологически чистый источник энергии. Его в свою очередь можно разлагать для получения водорода, а потому — хранить в качестве экологически чистого топлива.
Не позднее чем 3000 лет назад в Древней Греции додумались использовать соли серебра для защиты ран от заразы. Соли эти были в ходу как одно из немногих — и недостаточных — средств борьбы, пока век тому назад Александр Флеминг не открыл первый антибиотик. Но совершённая британским микробиологом революция в лечении инфекционных заболеваний не стала полным триумфом. В ответ микробы вскоре начали приобретать устойчивость к таким лекарствам. Бактерии, которые существуют на планете дольше нас, нашли способы бороться с различными антибиотиками, и сегодня резистентность микробов — серьёзная проблема для медицины.
Но ведь за тысячи лет ничего подобного в ответ на серебро микробы не придумали! Соли серебра и стали основой микроскопических кристаллов (микромоторов). Сконструировали их упомянутые каталонские специалисты.
Внешне микроизделия очень похожи по форме на военное заграждение, которое в древности применяли против пехоты и конницы. Неприятные шипы для разбрасывания под ноги были известны как чеснок, железные рогульки, подмётные каракули, триболы, триволы и так далее, и тому подобное. В действительности каждый из четырёх лучей полученных микроструктур достигает в длину всего 5 микрометров.
Созданным кристаллам с серебром дали вполне научное название «микромоторы», потому что они перемещаются в водных средах автономно. И, передвигаясь, они обезвреживают бактерии. В общем, учёные изобрели многообещающий инструмент в том числе для очистки сточных вод.
Создатели утверждают, что принцип работы «рогулек» довольно прост. Активация микрокристаллов на свету запускает автономную подвижность с высвобождением ионов серебра и свободных радикалов. Напомним, что свободные радикалы — это частицы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней оболочке. Микроскопические «шипы» в процессе разлагаются.
Кэтрин Вилла из ICIQ объяснила, что достижение особенно важно благодаря синергетическому эффекту, который в какой-нибудь коммерческой рекламе назвали бы «четыре в одном» — самозапуск микромоторов при свете, большая диффузия (распространение), рассеивание ионов серебра и высвобождение свободных радикалов.
Если подробнее, то микроскопические структуры содержат фосфат серебра. Кристаллы перемещаются автономно посредством фотокатализа. Так называют ускорение химической реакции при совместном действии катализатора (вещества, подстёгивающего реакцию) и облучения светом. Фотокатализ происходит в данном случае, когда свет действует как катализатор. Свет заставляет фосфат серебра в «шипах» реагировать с водой, высвобождая кислород, ионы серебра и свободные радикалы.
Так в результате реакции радикалы и ионы серебра убивают встреченные на своём пути бактерии. Бактерицидное действие объясняется воздействием серебра на стенки бактерий — стенки непоправимо повреждаются, и микробы дохнут.
Ионы серебра, высвобождаемые микромоторами, превращаются в наночастицы драгметалла. Последние не так уже дёшевы, а потому их можно и нужно, причём легко, извлекать путём фильтрации.
Относительно эффективности Кэтрин Вилла объяснила, что микромоторы для борьбы с микробами в два раза лучше, чем наночастицы серебра. Причём именно благодаря подвижности, без которой антибактериальное действие микромоторов резко снизится.
Изобретённые «рогульки» — очень перспективный инструмент для улучшения окружающей среды. В прошлом году та же команда из Каталонии разработала микромоторы, покрытые лакказой, химическим соединением, ускоряющим превращение мочевины в аммиак.
Мочевина как загрязнитель чрезвычайно распространена, ведь это основной компонент мочи. Вместе с тем аммиак, который образуется при разложении мочевины, приобретает всё большее значение как экологически чистый источник энергии. Его в свою очередь можно разлагать для получения водорода, а потому — хранить в качестве экологически чистого топлива.
- Дмитрий Ладыгин
- onlinelibrary.wiley.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...