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Le nano-argent est constitué de nanoparticules d’argent dont la taille est comprise entre 1 nm et 100 nm.
Le nano-argent, les nanopoints ou les nanopoudres sont des particules métalliques sphériques ou nanoflocons à grande surface spécifique dont les propriétés et les utilisations incluent l'inhibition de la transmission du VIH et d'autres virus.
Le nano-argent est également disponible sous forme de très haute pureté et de haute pureté, enrobé, enrobé d'huile oléique, dispersé et dispersé dans un polymère.
Numéro CAS : 7440-22-4
Numéro CE : 231-131-3
Formule moléculaire : Ag
Poids moléculaire : 107,87
Synonymes : AgNPs, Ag NPs, nanopoudre d'argent, nanocristaux d'argent, nanoparticules d'argent, nanopoudre d'argent, nanoargent, nano-argent, 576832, 484059, J67099, J67111, J67207, J67252, 7440-22-4, 7761-88-8, Argent, Pâte d'argent DGP80 TESM8020, Concentré étalon de spectroscopie atomique d'argent 1,00 g Ag, Encre à l'argent colloïdal, Nanofils d'argent, Concentré de nitrate d'argent, Solution de nitrate d'argent, Solution étalon d'argent, Argent, dispersion, Silverjet DGH-55HTG, Silverjet DGH-55LT-25C, Silverjet DGP-40LT-15C, Silverjet DGP-40TE-20C, SunTronic® Silver
Bien que souvent décrits comme étant « argentés », certains sont composés d'un pourcentage important d'oxyde d'argent en raison de leur grand rapport entre les atomes d'argent de surface et les atomes d'argent en vrac.
De nombreuses formes de nanoparticules peuvent être construites en fonction de l’application concernée.
Le nano-argent couramment utilisé est sphérique, mais les feuilles de diamant, octogonales et minces sont également courantes.
Leur surface extrêmement grande permet la coordination d’un grand nombre de ligands.
Les propriétés du nano-argent applicables aux traitements humains sont étudiées dans des études en laboratoire et sur des animaux, évaluant l'efficacité potentielle, la biosécurité et la biodistribution.
Le nano-argent est constitué de nanoparticules d’argent dont la taille est comprise entre 1 nm et 100 nm.
Le nano-argent est disponible dans une gamme de tailles de 10 à 200 nm, avec une surface spécifique (SSA) comprise entre 30 et 60 m2/g et également disponible sous forme de flocons avec une taille de particule moyenne de 2 à 10 microns avec une surface spécifique d'environ 40 à 80 m2/g.
Le nano-argent est également disponible sous forme de très haute pureté et de haute pureté, enrobé, enrobé d'huile oléique, dispersé et dispersé dans un polymère.
Les nanofluides sont généralement définis comme des nanoparticules en suspension dans une solution utilisant soit un tensioactif, soit une technologie de charge de surface.
D’autres nanostructures comprennent des nanobâtonnets, des nanobarbillons, des nanocornets, des nanopyramides et d’autres nanocomposites.
Les nanoparticules fonctionnalisées en surface permettent aux particules d'être préférentiellement adsorbées à l'interface de surface à l'aide de polymères liés chimiquement.
Le nano-argent, les nanopoints ou les nanopoudres sont des particules métalliques sphériques ou nanoflocons à grande surface spécifique dont les propriétés et les utilisations incluent l'inhibition de la transmission du VIH et d'autres virus.
Le nano-argent est constitué de nanoparticules d’argent dont la taille est comprise entre 1 nm et 100 nm.
Le nano-argent, les nanopoints ou les nanopoudres sont des particules métalliques sphériques ou nanoflocons à grande surface spécifique dont les propriétés et les utilisations incluent l'inhibition de la transmission du VIH et d'autres virus.
Applications du nano-argent :
Le nano-argent est l’un des nanomatériaux les plus couramment utilisés en raison de ses propriétés antimicrobiennes, de sa conductivité électrique élevée et de ses propriétés optiques.
Applications médicales :
Le nano-argent est largement incorporé dans les pansements et est utilisé comme antiseptique et désinfectant dans les applications médicales et dans les biens de consommation.
Les nano-argent ont une surface spécifique élevée par unité de masse et libèrent un niveau continu d'ions argent dans leur environnement.
Les ions d’argent sont bioactifs et possèdent des propriétés antimicrobiennes à large spectre contre une large gamme de bactéries.
En contrôlant la taille, la forme, la surface et l'état d'agglomération du nano-argent, des profils de libération d'ions argent spécifiques peuvent être développés pour une application donnée.
Applications domestiques :
Il existe des cas dans lesquels le nano-argent et l’argent colloïdal sont utilisés dans des biens de consommation.
Samsung a par exemple affirmé que l'utilisation de nano-argent dans les machines à laver aiderait à stériliser les vêtements et l'eau pendant les fonctions de lavage et de rinçage, et permettrait de nettoyer les vêtements sans avoir besoin d'eau chaude.
Le nano-argent présent dans ces appareils est synthétisé par électrolyse.
Grâce à l'électrolyse, l'argent est extrait des plaques métalliques puis transformé en nano-argent par un agent réducteur.
Cette méthode évite les processus de séchage, de nettoyage et de redispersion, qui sont généralement requis avec les méthodes alternatives de synthèse colloïdale.
Il est important de noter que la stratégie d’électrolyse réduit également le coût de production du nano-argent, ce qui rend ces machines à laver plus abordables à fabriquer.
Utilisations du nano-argent :
Le nano-argent est utilisé dans divers produits de consommation, notamment les cosmétiques, les textiles et les produits de santé, en raison de sa forte activité antimicrobienne.
Le nano-argent est largement utilisé en médecine, en physique, en sciences des matériaux et en chimie.
Les nano-argents suscitent une attention croissante en raison de leur large gamme d’applications en biomédecine.
Les nano-argents, généralement plus petits que 100 nm et contenant 20 à 15 000 atomes d'argent, ont des propriétés physiques, chimiques et biologiques distinctes par rapport à leurs matériaux parents en vrac.
Les propriétés optiques, thermiques et catalytiques du nano-argent sont fortement influencées par leur taille et leur forme.
De plus, en raison de leur capacité antimicrobienne à large spectre, les nano-argents sont également devenus les nanomatériaux stérilisants les plus utilisés dans les produits de consommation et médicaux, par exemple les textiles, les sacs de conservation des aliments, les surfaces des réfrigérateurs et les produits de soins personnels.
Utilisations de la catalyse :
L’utilisation du nano-argent pour la catalyse a suscité un intérêt croissant ces dernières années.
Bien que les applications les plus courantes soient à des fins médicinales ou antibactériennes, il a été démontré que le nano-argent présente des propriétés redox catalytiques pour les colorants, le benzène et le monoxyde de carbone.
D’autres composés non testés peuvent utiliser le nano-argent pour la catalyse, mais le domaine n’est pas entièrement exploré.
Supporté sur des sphères de silice – réduction des colorants utilisations du Nano-Argent :
Des nano-argent ont été synthétisés sur un support de sphères de silice inertes.
Le support ne joue pratiquement aucun rôle dans la capacité catalytique et sert de méthode pour empêcher la coalescence du nano-argent dans une solution colloïdale.
Ainsi, les Nano-argent ont été stabilisés et il a été possible de démontrer leur capacité à servir de relais électronique pour la réduction des colorants par le borohydrure de sodium.
Sans le catalyseur à base de nanoparticules d'argent, pratiquement aucune réaction ne se produit entre le borohydrure de sodium et les différents colorants : bleu de méthylène, éosine et rose bengale.
Aérogel mésoporeux – utilisations pour l'oxydation sélective du benzène :
Les nano-argents supportés sur aérogel sont avantageux en raison du nombre plus élevé de sites actifs.
La sélectivité la plus élevée pour l'oxydation du benzène en phénol a été observée à un faible pourcentage pondéral d'argent dans la matrice d'aérogel (1 % Ag).
On pense que cette meilleure sélectivité est le résultat de la monodispersité plus élevée au sein de la matrice d'aérogel de l'échantillon à 1 % d'Ag.
Chaque solution en pourcentage pondéral formait des particules de tailles différentes avec une largeur de plage de tailles différente.
Alliage d'argent – oxydation synergique du monoxyde de carbone utilisations du Nano-Argent :
Il a été démontré que les nanoparticules d’alliage Au-Ag ont un effet synergique sur l’oxydation du monoxyde de carbone (CO).
À elle seule, chaque nanoparticule de métal pur présente une très faible activité catalytique pour l'oxydation du CO ; ensemble, les propriétés catalytiques sont grandement améliorées.
Il est suggéré que l'or agit comme un agent de liaison puissant pour l'atome d'oxygène et que l'argent sert de catalyseur oxydant puissant, bien que le mécanisme exact ne soit pas encore complètement compris.
Lorsqu'elles ont été synthétisées dans un rapport Au/Ag de 3:1 à 10:1, les nanoparticules alliées ont montré une conversion complète lorsque 1 % de CO a été introduit dans l'air à température ambiante.
La taille des particules alliées n’a pas joué un grand rôle dans la capacité catalytique.
Il est bien connu que les nanoparticules d'or ne présentent des propriétés catalytiques pour le CO que lorsqu'elles mesurent environ 3 nm, mais les particules alliées jusqu'à 30 nm ont démontré une excellente activité catalytique - une activité catalytique meilleure que celle des nanoparticules d'or sur un support actif tel que TiO2, Fe2O3, etc.
Utilisations améliorées par la lumière :
Les effets plasmoniques ont été étudiés de manière assez approfondie.
Jusqu'à récemment, aucune étude n'a examiné l'amélioration catalytique oxydative d'une nanostructure via l'excitation de la résonance plasmonique de surface du nano-argent.
La caractéristique déterminante pour améliorer la capacité catalytique oxydative a été identifiée comme étant la capacité à convertir un faisceau de lumière sous forme d’électrons énergétiques qui peuvent être transférés aux molécules adsorbées.
L’implication d’une telle caractéristique est que les réactions photochimiques peuvent être provoquées par une lumière continue de faible intensité couplée à de l’énergie thermique.
Le couplage de la lumière continue de faible intensité et de l'énergie thermique a été réalisé avec des nanocubes d'argent.
La caractéristique importante des nanostructures d’argent qui permettent la photocatalyse est leur nature à créer des plasmons de surface résonants à partir de la lumière dans la gamme visible.
L'ajout d'une amélioration de la lumière a permis aux particules d'atteindre les mêmes performances que les particules chauffées jusqu'à 40 K de plus.
Il s’agit d’une découverte fondamentale lorsqu’on constate qu’une réduction de température de 25 K peut augmenter la durée de vie du catalyseur de près de dix fois, en comparant les processus photothermiques et thermiques.
Utilisations des capteurs :
Les nanoparticules d'argent recouvertes de peptides pour la détection colorimétrique ont été principalement étudiées au cours des dernières années, en se concentrant sur la nature de l'interaction entre le peptide et l'argent et sur l'effet du peptide sur la formation du nano-argent.
De plus, l’efficacité des capteurs fluorescents à base de nano-argent peut être très élevée et dépasser les limites de détection.
Utilisations des sondes optiques :
Le nano-argent est largement utilisé comme sonde pour la diffusion Raman exaltée en surface (SERS) et la fluorescence exaltée par les métaux (MEF).
Comparé à d'autres nanoparticules de métaux nobles, le nano-argent présente davantage d'avantages pour la sonde, tels que des coefficients d'extinction plus élevés, des bandes d'extinction plus nettes et des améliorations de champ élevées.
Utilisations des agents antibactériens :
Le nano-argent est le nanomatériau stérilisant le plus largement utilisé dans les produits de consommation et médicaux, par exemple les textiles, les sacs de conservation des aliments, les surfaces des réfrigérateurs et les produits de soins personnels.
Il a été prouvé que l’effet antibactérien du nano-argent est dû à la libération prolongée d’ions argent libres des nanoparticules.
Utilisations du catalyseur :
Il a été démontré que les nano-argent présentent des propriétés redox catalytiques pour les agents biologiques tels que les colorants, ainsi que pour les agents chimiques tels que le benzène.
L’environnement chimique de la nanoparticule joue un rôle important dans ses propriétés catalytiques.
De plus, il est important de savoir que le nano-argent provoque une catalyse complexe par adsorption des espèces réactives sur le substrat catalytique.
Lorsque des polymères, des ligands complexes ou des tensioactifs sont utilisés comme stabilisant ou pour empêcher la coalescence des nanoparticules, la capacité catalytique est généralement diminuée en raison d'une capacité d'adsorption réduite.
En général, le nano-argent est principalement utilisé avec le dioxyde de titane comme catalyseur pour les réactions chimiques.
Utilisations des composites conducteurs :
L’incorporation de particules d’argent dans les plastiques, les composites et les adhésifs augmente la conductivité électrique du matériau.
Les pâtes d’argent et les époxydes sont largement utilisés dans les industries électroniques.
Les encres à base de nano-argent sont utilisées pour imprimer des composants électroniques flexibles et présentent l'avantage que le point de fusion du petit nano-argent dans l'encre est réduit de plusieurs centaines de degrés par rapport à l'argent en vrac.
Une fois frittées, ces encres à base de nanoparticules d'argent présentent une excellente conductivité.
Utilisations de la plasmonique :
Les nano-argent possèdent des propriétés optiques uniques car ils supportent les plasmons de surface.
À des longueurs d'onde spécifiques de la lumière, les plasmons de surface entrent en résonance et absorbent ou diffusent fortement la lumière incidente.
Cet effet est si fort que le nano-argent permet d'imager des nano-argent individuels aussi petits que 20 nm de diamètre à l'aide d'un microscope à fond noir conventionnel.
Ce couplage fort des nanostructures métalliques avec la lumière est la base du nouveau domaine de la plasmonique.
Les applications du nano-argent plasmonique comprennent les étiquettes biomédicales, les capteurs et les détecteurs.
Le nano-argent est également à la base de techniques d'analyse telles que la spectroscopie Raman exaltée de surface (SERS) et la spectroscopie fluorescente exaltée de surface.
Utilisations du photovoltaïque :
L’utilisation des grandes sections efficaces de diffusion et d’absorption du nano-argent plasmonique pour les applications solaires suscite un intérêt croissant.
Étant donné que les nanoparticules d'argent agissent comme des antennes optiques efficaces, des rendements très élevés peuvent être obtenus lorsque les nanoparticules sont incorporées dans des collecteurs.
Propriétés du nano-argent :
Propriétés optiques :
Lorsque le nano-argent est exposé à une longueur d'onde de lumière spécifique, le champ électromagnétique oscillant de la lumière induit une oscillation cohérente collective des électrons libres, ce qui provoque une séparation de charge par rapport au réseau ionique, formant une oscillation dipolaire dans la direction du champ électrique de la lumière.
L'amplitude de l'oscillation atteint son maximum à une fréquence spécifique, appelée résonance plasmonique de surface (SPR).
Les propriétés d'absorption et de diffusion du nano-argent peuvent être modifiées en contrôlant la taille des particules, la forme et l'indice de réfraction près de la surface des particules.
Par exemple, les nanoparticules plus petites absorbent principalement la lumière et présentent des pics proches de 400 nm, tandis que les nanoparticules plus grandes présentent une diffusion accrue et présentent des pics qui s'élargissent et se déplacent vers des longueurs d'onde plus longues.
En outre, les propriétés optiques du nano-argent peuvent également changer lorsque les particules s'agrègent et que les électrons de conduction proches de la surface de chaque particule se délocalisent.
Effets antibactériens du nano-argent :
Les effets antibactériens du nano-argent ont été utilisés pour contrôler la croissance bactérienne dans diverses applications, notamment les travaux dentaires, les applications chirurgicales, le traitement des plaies et des brûlures et les dispositifs biomédicaux.
Il est bien connu que les ions d’argent et les composés à base d’argent sont hautement toxiques pour les micro-organismes.
L’introduction de nano-argent dans les cellules bactériennes peut induire un degré élevé de changements structurels et morphologiques, pouvant conduire à la mort cellulaire.
Les scientifiques ont démontré que l’effet antibactérien du nano-argent est principalement dû à la libération prolongée d’ions argent libres des nanoparticules, qui servent de véhicule aux ions argent.
Produits et fonctionnalisation du nano-argent :
Les protocoles de synthèse pour la production de nanoparticules d'argent peuvent être modifiés pour produire du nano-argent avec des géométries non sphériques et également pour fonctionnaliser des nanoparticules avec différents matériaux, tels que la silice.
La création de nano-argent de différentes formes et revêtements de surface permet un meilleur contrôle de leurs propriétés spécifiques à la taille.
Structures anisotropes :
Le nano-argent peut être synthétisé sous une variété de formes non sphériques (anisotropes).
Étant donné que l'argent, comme d'autres métaux nobles, présente un effet optique dépendant de la taille et de la forme, connu sous le nom de résonance plasmonique de surface localisée (LSPR) à l'échelle nanométrique, la capacité de synthétiser du nano-argent sous différentes formes augmente considérablement la capacité d'ajuster leur comportement optique.
Par exemple, la longueur d'onde à laquelle le LSPR se produit pour un nano-argent d'une morphologie (par exemple une sphère) sera différente si cette sphère est transformée en une forme différente.
Cette dépendance de forme permet à une nanoparticule d'argent de bénéficier d'une amélioration optique à une gamme de longueurs d'onde différentes, même en gardant la taille relativement constante, simplement en changeant la forme du nano-argent.
Cet aspect peut être exploité en synthèse pour favoriser le changement de forme du nano-argent par interaction lumineuse.
Les applications de cette extension du comportement optique exploitée par la forme vont du développement de biocapteurs plus sensibles à l’augmentation de la longévité des textiles.
Nanoprismes triangulaires :
Le nano-argent de forme triangulaire est un type canonique de morphologie anisotrope étudié à la fois pour l'or et l'argent.
Bien qu'il existe de nombreuses techniques différentes pour la synthèse de nanoprismes d'argent, plusieurs méthodes utilisent une approche à médiation par les semences, qui consiste d'abord à synthétiser de petits nano-argent (3 à 5 nm de diamètre) qui offrent un modèle pour la croissance dirigée par la forme en nanostructures triangulaires.
Les graines d'argent sont synthétisées en mélangeant du nitrate d'argent et du citrate de sodium dans une solution aqueuse, puis en ajoutant rapidement du borohydrure de sodium.
Du nitrate d'argent supplémentaire est ajouté à la solution de semences à basse température et les prismes sont cultivés en réduisant lentement l'excès de nitrate d'argent à l'aide d'acide ascorbique.
Avec l'approche par graines pour la synthèse de nanoprismes d'argent, la sélectivité d'une forme par rapport à une autre peut en partie être contrôlée par le ligand de coiffage.
En utilisant essentiellement la même procédure ci-dessus, mais en changeant le citrate en poly(vinylpyrrolidone) (PVP), on obtient des nanostructures en forme de cube et de tige au lieu de nanoprismes triangulaires.
En plus de la technique de médiation par les semences, les nanoprismes d'argent peuvent également être synthétisés à l'aide d'une approche photo-médiée, dans laquelle le nano-argent sphérique préexistant est transformé en nanoprismes triangulaires simplement en exposant le mélange réactionnel à de fortes intensités lumineuses.
Nanocubes :
Les nanocubes d'argent peuvent être synthétisés en utilisant de l'éthylène glycol comme agent réducteur et du PVP comme agent de coiffage, dans une réaction de synthèse de polyol (vide supra).
Une synthèse typique utilisant ces réactifs implique l'ajout de nitrate d'argent frais et de PVP à une solution d'éthylène glycol chauffée à 140 °C.
Cette procédure peut en fait être modifiée pour produire une autre nanostructure d'argent anisotrope, des nanofils, en laissant simplement vieillir la solution de nitrate d'argent avant d'utiliser le nano-argent dans la synthèse.
En laissant vieillir la solution de nitrate d'argent, la nanostructure initiale formée lors de la synthèse est légèrement différente de celle obtenue avec du nitrate d'argent frais, ce qui influence le processus de croissance et donc la morphologie du produit final.
Revêtement avec de la silice :
Dans cette méthode, la polyvinylpyrrolidone (PVP) est dissoute dans l’eau par sonication et mélangée à des particules colloïdales d’argent.
L'agitation active garantit que le PVP est adsorbé sur la surface du nano-argent.
La centrifugation sépare les nano-argents revêtus de PVP qui sont ensuite transférés dans une solution d'éthanol pour être centrifugés davantage et placés dans une solution d'ammoniac, d'éthanol et de Si(OEt4) (TES).
L'agitation pendant douze heures entraîne la formation d'une coque de silice constituée d'une couche environnante d'oxyde de silicium avec une liaison éther disponible pour ajouter des fonctionnalités.
La variation de la quantité de TES permet d'obtenir différentes épaisseurs de coques formées.
Cette technique est populaire en raison de sa capacité à ajouter une variété de fonctionnalités à la surface de silice exposée.
Méthodes de synthèse du nano-argent :
Chimie humide :
Les méthodes les plus courantes de synthèse de nanoparticules appartiennent à la catégorie de la chimie humide, ou de la nucléation de particules dans une solution.
Cette nucléation se produit lorsqu'un complexe d'ions argent, généralement AgNO3 ou AgClO4, est réduit en Ag colloïdal en présence d'un agent réducteur. Lorsque la concentration augmente suffisamment, les ions argent métalliques dissous se lient pour former une surface stable.
La surface est énergétiquement défavorable lorsque l'amas est petit, car l'énergie gagnée en diminuant la concentration de particules dissoutes n'est pas aussi élevée que l'énergie perdue lors de la création d'une nouvelle surface.
Lorsque l'amas atteint une certaine taille, appelée rayon critique, le nano-argent devient énergétiquement favorable et donc suffisamment stable pour continuer à croître.
Ce noyau reste ensuite dans le système et grandit à mesure que davantage d’atomes d’argent diffusent dans la solution et se fixent à la surface.
Lorsque la concentration dissoute d'argent atomique diminue suffisamment, il n'est plus possible de lier suffisamment d'atomes d'argent pour former un noyau stable.
À ce seuil de nucléation, les nouvelles nanoparticules cessent de se former et l'argent dissous restant est absorbé par diffusion dans les nanoparticules en croissance dans la solution.
À mesure que les particules grossissent, d’autres molécules de la solution se diffusent et se fixent à la surface.
Ce processus stabilise l’énergie de surface de la particule et empêche les nouveaux ions d’argent d’atteindre la surface.
La fixation de ces agents de coiffage/stabilisation ralentit et finit par arrêter la croissance de la particule.
Les ligands de coiffage les plus courants sont le citrate trisodique et la polyvinylpyrrolidone (PVP), mais de nombreux autres sont également utilisés dans des conditions variables pour synthétiser des particules avec des tailles, des formes et des propriétés de surface particulières.
Il existe de nombreuses méthodes de synthèse humide différentes, notamment l'utilisation de sucres réducteurs, la réduction au citrate, la réduction via le borohydrure de sodium, la réaction du miroir d'argent, le procédé polyol, la croissance médiée par les graines et la croissance médiée par la lumière.
Chacune de ces méthodes, ou une combinaison de méthodes, offrira différents degrés de contrôle sur la distribution de taille ainsi que sur les distributions des arrangements géométriques de la nanoparticule.
Une nouvelle technique chimique humide très prometteuse a été découverte par Elsupikhe et al. (2015).
Ils ont développé une synthèse verte assistée par ultrasons.
Sous traitement par ultrasons, des nano-argents (AgNP) sont synthétisés avec du κ-carraghénane comme stabilisant naturel.
La réaction est réalisée à température ambiante et produit du nano-argent avec une structure cristalline fcc sans impuretés.
La concentration de κ-carraghénane est utilisée pour influencer la distribution granulométrique des AgNP
Réduction des monosaccharides :
Il existe de nombreuses façons de synthétiser le nano-argent ; l’une d’elles consiste à utiliser des monosaccharides.
Cela comprend le glucose, le fructose, le maltose, la maltodextrine, etc., mais pas le saccharose.
Le nano-argent est également une méthode simple pour réduire les ions d'argent en nano-argent car il implique généralement un processus en une seule étape.
Des méthodes ont montré que ces sucres réducteurs sont essentiels à la formation de nano-argent.
De nombreuses études ont indiqué que cette méthode de synthèse verte, utilisant notamment l'extrait de Cacumen platycladi, permettait la réduction de l'argent.
De plus, la taille du nano-argent pourrait être contrôlée en fonction de la concentration de l'extrait.
Les études indiquent que les concentrations plus élevées sont corrélées à un nombre accru de nanoparticules.
Des nanoparticules d'argent plus petites se sont formées à des niveaux de pH élevés en raison de la concentration des monosaccharides.
Une autre méthode de synthèse de nano-argent comprend l'utilisation de sucres réducteurs avec de l'amidon alcalin et du nitrate d'argent.
Les sucres réducteurs possèdent des groupes aldéhydes et cétones libres, ce qui leur permet d'être oxydés en gluconate.
Le monosaccharide doit avoir un groupe cétone libre car pour agir comme agent réducteur, le nano-argent subit d'abord une tautomérisation.
De plus, si les aldéhydes sont liés, le nano-argent sera bloqué sous forme cyclique et ne pourra pas agir comme agent réducteur.
Par exemple, le glucose possède un groupe fonctionnel aldéhyde capable de réduire les cations d’argent en atomes d’argent et est ensuite oxydé en acide gluconique.
La réaction d'oxydation des sucres se produit en solution aqueuse. L'agent de coiffage est également absent lorsqu'il est chauffé.
Réduction du citrate :
Une méthode ancienne et très courante de synthèse du nano-argent est la réduction au citrate.
Cette méthode a été enregistrée pour la première fois par MC Lea, qui a réussi à produire un colloïde d'argent stabilisé au citrate en 1889.
La réduction du citrate implique la réduction d'une particule source d'argent, généralement AgNO3 ou AgClO4, en argent colloïdal à l'aide de citrate trisodique, Na3C6H5O7.
La synthèse est généralement réalisée à une température élevée (~100 °C) pour maximiser la monodispersité (uniformité de la taille et de la forme) de la particule.
Dans cette méthode, l'ion citrate agit traditionnellement à la fois comme agent réducteur et comme ligand de coiffage, ce qui fait du nano-argent un procédé utile pour la production d'AgNP en raison de la relative facilité du nano-argent et du temps de réaction court.
Cependant, les particules d'argent formées peuvent présenter de larges distributions de taille et former simultanément plusieurs géométries de particules différentes.
L’ajout d’agents réducteurs plus forts à la réaction est souvent utilisé pour synthétiser des particules d’une taille et d’une forme plus uniformes.
Réduction via le borohydrure de sodium :
La synthèse du nano-argent par réduction du borohydrure de sodium (NaBH4) se produit par la réaction suivante :
Ag+ + BH4− + 3 H2O → Ag0 +B(OH)3 +3,5 H2
Les atomes métalliques réduits formeront des noyaux de nanoparticules.
Dans l’ensemble, ce processus est similaire à la méthode de réduction ci-dessus utilisant du citrate.
L’avantage de l’utilisation du borohydrure de sodium est une monodispersité accrue de la population de particules finale.
La raison de la monodispersité accrue lors de l'utilisation de NaBH4 est que le nano-argent est un agent réducteur plus fort que le citrate.
L'impact de la réduction de la force de l'agent peut être observé en inspectant un diagramme de LaMer qui décrit la nucléation et la croissance des nanoparticules.
Lorsque le nano-argent est réduit par un agent réducteur faible comme le citrate, le taux de réduction est plus faible, ce qui signifie que de nouveaux noyaux se forment et que les anciens noyaux se développent simultanément.
C'est la raison pour laquelle la réaction au citrate présente une faible monodispersité.
Étant donné que le nano-argent est un agent réducteur beaucoup plus puissant, la concentration de nitrate d'argent est rapidement réduite, ce qui raccourcit le temps pendant lequel de nouveaux noyaux se forment et se développent simultanément, produisant une population monodispersée de nano-argent.
Les particules formées par réduction doivent avoir leurs surfaces stabilisées pour éviter l'agglomération indésirable des particules (lorsque plusieurs particules se lient ensemble), la croissance ou le grossissement.
La force motrice de ces phénomènes est la minimisation de l’énergie de surface (les nanoparticules ont un rapport surface/volume important).
Cette tendance à réduire l'énergie de surface dans le système peut être contrecarrée en ajoutant des espèces qui s'adsorberont à la surface des nanoparticules et diminueront l'activité de la surface des particules, empêchant ainsi l'agglomération des particules selon la théorie DLVO et empêchant la croissance en occupant les sites de fixation des atomes métalliques.
Les espèces chimiques qui s’adsorbent à la surface des nanoparticules sont appelées ligands.
Certaines de ces espèces stabilisatrices de surface sont : NaBH4 en grande quantité, poly(vinylpyrrolidone) (PVP), dodécyl sulfate de sodium (SDS) et/ou dodécanethiol.
Une fois les particules formées en solution, elles doivent être séparées et collectées.
Il existe plusieurs méthodes générales pour éliminer les nanoparticules d’une solution, notamment l’évaporation de la phase solvante ou l’ajout de produits chimiques à la solution qui diminuent la solubilité des nanoparticules dans la solution.
Les deux méthodes forcent la précipitation des nanoparticules.
Procédé polyol :
Le procédé polyol est une méthode particulièrement utile car le nano-argent permet un degré élevé de contrôle sur la taille et la géométrie des nanoparticules résultantes.
En général, la synthèse du polyol commence par le chauffage d'un composé polyol tel que l'éthylène glycol, le 1,5-pentanediol ou le 1,2-propylène glycol7.
Une espèce Ag+ et un agent de coiffage sont ajoutés (bien que le polyol lui-même soit également souvent l'agent de coiffage).
L'espèce Ag+ est ensuite réduite par le polyol en nanoparticules colloïdales.
Le procédé polyol est très sensible aux conditions de réaction telles que la température, l’environnement chimique et la concentration des substrats.
Par conséquent, en modifiant ces variables, différentes tailles et géométries peuvent être sélectionnées, telles que des quasi-sphères, des pyramides, des sphères et des fils.
Des études plus approfondies ont examiné plus en détail le mécanisme de ce processus ainsi que les géométries résultantes dans diverses conditions de réaction.
Croissance médiée par les graines :
La croissance par graines est une méthode synthétique dans laquelle de petits noyaux stables sont cultivés dans un environnement chimique séparé jusqu'à obtenir la taille et la forme souhaitées.
Les méthodes utilisant les semences comportent deux étapes différentes : la nucléation et la croissance.
La variation de certains facteurs dans la synthèse (par exemple, le ligand, le temps de nucléation, l'agent réducteur, etc.) peut contrôler la taille et la forme finales de l'argent.
Les nanoparticules, faisant de la croissance médiée par les graines une approche synthétique populaire pour contrôler la morphologie des nanoparticules.
L'étape de nucléation de la croissance médiée par les graines consiste en la réduction des ions métalliques dans un précurseur en atomes métalliques.
Afin de contrôler la distribution de taille des graines, la période de nucléation doit être courte pour obtenir une monodispersité.
Le modèle LaMer illustre ce concept.
Les graines sont généralement constituées de petits nano-argent, stabilisés par un ligand.
Les ligands sont de petites molécules, généralement organiques, qui se lient à la surface des particules, empêchant ainsi les graines de poursuivre leur croissance.
Les ligands sont nécessaires car ils augmentent la barrière énergétique de la coagulation, empêchant l'agglomération.
L'équilibre entre les forces attractives et répulsives au sein des solutions colloïdales peut être modélisé par la théorie DLVO.
L'affinité de liaison du ligand et la sélectivité peuvent être utilisées pour contrôler la forme et la croissance.
Pour la synthèse des graines, un ligand avec une affinité de liaison moyenne à faible doit être choisi afin de permettre l'échange pendant la phase de croissance.
La croissance des nanograines consiste à placer les graines dans une solution de croissance.
La solution de croissance nécessite une faible concentration d'un précurseur métallique, des ligands qui s'échangeront facilement avec les ligands de semences préexistants et une concentration faible ou très faible d'agent réducteur.
L'agent réducteur ne doit pas être suffisamment puissant pour réduire le précurseur métallique dans la solution de croissance en l'absence de graines.
Sinon, la solution de croissance formera de nouveaux sites de nucléation au lieu de se développer sur des sites préexistants (graines).
La croissance est le résultat de la compétition entre l'énergie de surface (qui augmente défavorablement avec la croissance) et l'énergie volumique (qui diminue favorablement avec la croissance).
L'équilibre entre l'énergétique de la croissance et de la dissolution est la raison d'une croissance uniforme uniquement sur les graines préexistantes (et aucune nouvelle nucléation).
La croissance se produit par l'ajout d'atomes métalliques de la solution de croissance aux graines et par l'échange de ligands entre les ligands de croissance (qui ont une affinité de liaison plus élevée) et les ligands des graines.
La portée et la direction de la croissance peuvent être contrôlées par la nanograine, la concentration du précurseur métallique, le ligand et les conditions de réaction (chaleur, pression, etc.).
Le contrôle des conditions stoechiométriques de la solution de croissance contrôle la taille finale des particules.
Par exemple, une faible concentration de germes métalliques par rapport au précurseur métallique dans la solution de croissance produira des particules plus grosses.
Il a été démontré que l’agent de coiffage contrôle la direction de la croissance et donc la forme.
Les ligands peuvent avoir des affinités de liaison variables à travers une particule.
Une liaison différentielle au sein d’une particule peut entraîner une croissance différente d’une particule à l’autre.
Cela produit des particules anisotropes de formes non sphériques, notamment des prismes, des cubes et des tiges.
Croissance médiée par la lumière :
Des synthèses médiées par la lumière ont également été explorées, où la lumière peut favoriser la formation de diverses morphologies de nano-argent.
Réaction du miroir d'argent :
La réaction du miroir d'argent implique la conversion du nitrate d'argent en Ag(NH3)OH.
Ag(NH3)OH est ensuite réduit en argent colloïdal à l'aide d'une molécule contenant un aldéhyde telle qu'un sucre.
La réaction du miroir d'argent est la suivante :
2(Ag(NH3)2)+ + RCHO + 2OH− → RCOOH + 2Ag + 4NH3
La taille et la forme du nano-argent produit sont difficiles à contrôler et présentent souvent de larges distributions.
Cependant, cette méthode est souvent utilisée pour appliquer de fines couches de particules d'argent sur des surfaces et des études plus approfondies sont en cours pour produire des nano-argent de taille plus uniforme.
Implantation ionique :
L'implantation ionique a été utilisée pour créer du nano-argent intégré dans du verre, du polyuréthane, du silicone, du polyéthylène et du poly(méthacrylate de méthyle).
Les particules sont intégrées dans le substrat au moyen d'un bombardement à des tensions d'accélération élevées.
À une densité de courant fixe du faisceau d'ions jusqu'à une certaine valeur, la taille du nano-argent intégré s'est avérée monodisperse au sein de la population, après quoi seule une augmentation de la concentration en ions est observée.
Il a été constaté qu'une augmentation supplémentaire de la dose du faisceau d'ions réduisait à la fois la taille et la densité du nano-argent dans le substrat cible, tandis qu'un faisceau d'ions fonctionnant à une tension d'accélération élevée avec une densité de courant augmentant progressivement s'est avéré entraîner une augmentation progressive de la taille du nano-argent.
Il existe quelques mécanismes concurrents qui peuvent entraîner une diminution de la taille des nanoparticules d'argent : la destruction des nanoparticules lors de la collision, la pulvérisation de la surface de l'échantillon, la fusion des particules lors du chauffage et la dissociation.
La formation de nano-argent intégré est complexe et tous les paramètres et facteurs de contrôle n’ont pas encore été étudiés.
La simulation par ordinateur est encore difficile car le nano-argent implique des processus de diffusion et de regroupement, mais il peut être décomposé en quelques sous-processus différents tels que l'implantation, la diffusion et la croissance.
Lors de l'implantation, les ions argent atteindront différentes profondeurs dans le substrat qui se rapprochent d'une distribution gaussienne avec la moyenne centrée à la profondeur X.
Les conditions de température élevée pendant les étapes initiales de l'implantation augmenteront la diffusion des impuretés dans le substrat et limiteront par conséquent la saturation des ions impactants, nécessaire à la nucléation du nano-argent.
La température de l'implant et la densité du courant du faisceau ionique sont essentielles à contrôler afin d'obtenir une distribution de taille et de profondeur de nano-argent monodispersée.
Une faible densité de courant peut être utilisée pour contrer l’agitation thermique du faisceau d’ions et l’accumulation de charge de surface.
Après l'implantation sur la surface, les courants de faisceau peuvent être augmentés à mesure que la conductivité de surface augmente.
La vitesse à laquelle les impuretés diffusent diminue rapidement après la formation du nano-argent, qui agit comme un piège à ions mobiles.
Cela suggère que le début du processus d'implantation est essentiel pour le contrôle de l'espacement et de la profondeur du nano-argent résultant, ainsi que pour le contrôle de la température du substrat et de la densité du faisceau ionique.
La présence et la nature de ces particules peuvent être analysées à l’aide de nombreux instruments de spectroscopie et de microscopie.
Le nano-argent synthétisé dans le substrat présente des résonances plasmoniques de surface comme en témoignent les bandes d'absorption caractéristiques ; ces caractéristiques subissent des décalages spectraux en fonction de la taille du nano-argent et des aspérités de surface, cependant les propriétés optiques dépendent également fortement du matériau du substrat du composite.
Synthèse biologique :
La synthèse biologique du nano-argent a fourni un moyen d'améliorer les techniques par rapport aux méthodes traditionnelles qui nécessitent l'utilisation d'agents réducteurs nocifs comme le borohydrure de sodium.
Bon nombre de ces méthodes pourraient améliorer leur empreinte environnementale en remplaçant ces agents réducteurs relativement puissants.
Les méthodes biologiques couramment utilisées utilisent des extraits de plantes ou de fruits, des champignons et même des parties d’animaux comme l’extrait d’ailes d’insectes.
Les problèmes liés à la production chimique de nano-argent impliquent généralement un coût élevé et la longévité des particules est de courte durée en raison de l'agrégation.
La dureté des méthodes chimiques standard a conduit à l’utilisation d’organismes biologiques pour réduire les ions d’argent en solution en nano-argent colloïdal.
De plus, un contrôle précis de la forme et de la taille est essentiel lors de la synthèse du nano-argent, car les propriétés thérapeutiques des NP dépendent intimement de ces facteurs.
Par conséquent, l’objectif principal de la recherche en synthèse biogénique est de développer des méthodes qui reproduisent de manière cohérente des NP avec des propriétés précises.
Champignons et bactéries :
La synthèse bactérienne et fongique du nano-argent est pratique car les bactéries et les champignons sont faciles à manipuler et peuvent être modifiés génétiquement facilement.
Cela fournit un moyen de développer des biomolécules capables de synthétiser des AgNP de formes et de tailles variées avec un rendement élevé, ce qui est à l'avant-garde des défis actuels de la synthèse de nano-argent.
Des souches fongiques telles que Verticillium et des souches bactériennes telles que Klebsiella pneumoniae peuvent être utilisées dans la synthèse du nano-argent.
Lorsque le champignon/la bactérie est ajouté à la solution, la biomasse protéique est libérée dans la solution.
Les résidus donneurs d'électrons tels que le tryptophane et la tyrosine réduisent les ions argent en solution apportés par le nitrate d'argent.
Il a été démontré que ces méthodes permettent de créer efficacement du nano-argent monodispersé stable sans utiliser d’agents réducteurs nocifs.
Une méthode a été trouvée pour réduire les ions argent par l’introduction du champignon Fusarium oxysporum.
Les nano-argents formés selon cette méthode ont une taille comprise entre 5 et 15 nm et sont constitués d'hydrosol d'argent.
On pense que la réduction du nano-argent provient d'un processus enzymatique et que le nano-argent produit est extrêmement stable en raison des interactions avec les protéines excrétées par les champignons.
La bactérie Pseudomonas stutzeri AG259, trouvée dans les mines d'argent, était capable de construire des particules d'argent en forme de triangles et d'hexagones.
La taille de ces nano-argent présentait une large gamme de tailles et certains d'entre eux atteignaient des tailles supérieures à l'échelle nanométrique habituelle avec une taille de 200 nm.
Les nano-argent ont été trouvés dans la matrice organique des bactéries.
Des bactéries productrices d’acide lactique ont été utilisées pour produire du nano-argent.
Il a été découvert que les bactéries Lactobacillus spp., Pediococcus pentosaceus, Enteroccus faeciumI et Lactococcus garvieae sont capables de réduire les ions argent en nano-argent.
La production du Nano-argent a lieu dans la cellule à partir des interactions entre les ions argent et les composés organiques de la cellule.
Il a été découvert que la bactérie Lactobacillus fermentum créait le plus petit nano-argent avec une taille moyenne de 11,2 nm.
Il a également été constaté que cette bactérie produisait du nano-argent avec la plus petite distribution de taille et que le nano-argent se trouvait principalement à l'extérieur des cellules.
Il a également été constaté que le nano-argent entraînait une augmentation du pH, une augmentation de la vitesse à laquelle le nano-argent était produit et de la quantité de particules produites.
Plantes:
La réduction des ions argent en nano-argent a également été réalisée à l'aide de feuilles de géranium.
Il a été découvert que l'ajout d'extrait de feuille de géranium aux solutions de nitrate d'argent entraîne une réduction rapide de leurs ions argent et que les nanoparticules produites sont particulièrement stables.
Le nano-argent produit en solution avait une taille comprise entre 16 et 40 nm.
Dans une autre étude, différents extraits de feuilles de plantes ont été utilisés pour réduire les ions argent.
Il a été découvert que l'extrait de feuille de magnolia, de Camellia sinensis (thé vert), de pin, de kaki, de ginko, de magnolia et de platane, était le meilleur pour créer du nano-argent.
Cette méthode a créé des particules avec une plage de tailles dispersées de 15 à 500 nm, mais il a également été constaté que la taille des particules de nano-argent pouvait être contrôlée en faisant varier la température de réaction.
La vitesse à laquelle les ions ont été réduits par l’extrait de feuille de magnolia était comparable à celle de l’utilisation de produits chimiques pour les réduire.
L’utilisation de plantes, de microbes et de champignons dans la production de nano-argent ouvre la voie à une production de nano-argent plus respectueuse de l’environnement.
Une méthode verte est disponible pour synthétiser du nano-argent en utilisant l'extrait de feuille d'Amaranthus gangeticus Linn.
Recherche biologique sur le nano-argent :
Les chercheurs ont exploré l’utilisation du nano-argent comme vecteur pour délivrer diverses charges utiles telles que de petites molécules médicamenteuses ou de grandes biomolécules à des cibles spécifiques.
Une fois que l'AgNP a eu suffisamment de temps pour atteindre la cible Nano-argent, la libération de la charge utile pourrait potentiellement être déclenchée par un stimulus interne ou externe.
Le ciblage et l’accumulation de nano-argent peuvent fournir des concentrations de charge utile élevées sur des sites cibles spécifiques et pourraient minimiser les effets secondaires.
Chimiothérapie:
L’introduction de la nanotechnologie en médecine devrait faire progresser l’imagerie diagnostique du cancer et les normes de conception de médicaments thérapeutiques.
La nanotechnologie peut révéler des informations sur la structure, la fonction et le niveau organisationnel du biosystème à l’échelle nanométrique.
Le nano-argent peut subir des techniques de revêtement qui offrent une surface fonctionnalisée uniforme à laquelle des substrats peuvent être ajoutés.
Lorsque le nano-argent est recouvert, par exemple, de silice, la surface existe sous forme d'acide silicique.
Les substrats peuvent ainsi être ajoutés via des liaisons éther et ester stables qui ne sont pas dégradées immédiatement par les enzymes métaboliques naturelles.
Les applications chimiothérapeutiques récentes ont conçu des médicaments anticancéreux avec un lieur photo-clivable, tel qu'un pont ortho-nitrobenzyle, fixant le nano-argent au substrat sur la surface du nano-argent.
Le complexe nano-argent à faible toxicité peut rester viable sous attaque métabolique pendant le temps nécessaire pour être distribué dans tous les systèmes de l'organisme.
Si une tumeur cancéreuse est ciblée pour un traitement, une lumière ultraviolette peut être introduite sur la région tumorale.
L'énergie électromagnétique de la lumière provoque la rupture du lien photosensible entre le médicament et le substrat en nano-argent.
Le médicament est maintenant clivé et libéré sous une forme active inchangée pour agir sur les cellules tumorales cancéreuses.
Les avantages attendus de cette méthode sont que le médicament est transporté sans composés hautement toxiques, le médicament est libéré sans rayonnement nocif ou en s'appuyant sur une réaction chimique spécifique et le médicament peut être libéré de manière sélective dans un tissu cible.
Une deuxième approche consiste à fixer un médicament chimiothérapeutique directement sur la surface fonctionnalisée de la nanoparticule d’argent combinée à une espèce nucléophile pour subir une réaction de déplacement.
Par exemple, une fois que le complexe médicamenteux nano-argent pénètre ou se trouve à proximité du tissu ou des cellules cibles, un monoester de glutathion peut être administré sur le site.
L'oxygène de l'ester nucléophile se fixera à la surface fonctionnalisée du nano-argent via une nouvelle liaison ester tandis que le médicament est libéré dans l'environnement du nano-argent.
Le médicament est désormais actif et peut exercer une fonction biologique nano-argent sur les cellules proches de son environnement, limitant ainsi les interactions indésirables avec d'autres tissus.
Résistance multiple aux médicaments :
L’une des principales causes de l’inefficacité des traitements de chimiothérapie actuels est la résistance multiple aux médicaments, qui peut résulter de plusieurs mécanismes.
Les nanoparticules peuvent fournir un moyen de surmonter la MDR.
En général, lors de l'utilisation d'un agent de ciblage pour délivrer des nanotransporteurs aux cellules cancéreuses, il est impératif que le nano-argent se lie avec une sélectivité élevée aux molécules qui sont exprimées de manière unique à la surface cellulaire.
Ainsi, les NP peuvent être conçus avec des protéines qui détectent spécifiquement les cellules résistantes aux médicaments avec des protéines de transport surexprimées à leur surface.
L’un des pièges des systèmes d’administration de nanomédicaments couramment utilisés est que les médicaments libres libérés par les nanotransporteurs dans le cytosol sont à nouveau exposés aux transporteurs MDR et sont exportés.
Pour résoudre ce problème, des particules d'argent nanocristallines de 8 nm ont été modifiées par l'ajout d'un activateur transcriptionnel trans-activateur (TAT), dérivé du virus VIH-1, qui agit comme un peptide pénétrant dans les cellules (CPP).
En général, l’efficacité de l’AgNP est limitée en raison du manque d’absorption cellulaire efficace ; cependant, la modification du CPP est devenue l’une des méthodes les plus efficaces pour améliorer l’administration intracellulaire des nanoparticules.
Une fois ingéré, l’exportation de l’AgNP est empêchée sur la base d’une exclusion de taille.
Le concept est simple : les nanoparticules sont trop grosses pour être effluxées par les transporteurs MDR, car la fonction d'efflux est strictement soumise à la taille des substrats Nano-argent, qui est généralement limitée à une plage de 300 à 2000 Da.
Ainsi, les nanoparticules restent insensibles à l'efflux, offrant un moyen de s'accumuler en concentrations élevées
Antimicrobien :
L’introduction d’argent dans les cellules bactériennes induit un degré élevé de changements structurels et morphologiques, qui peuvent conduire à la mort cellulaire.
Lorsque le nano-argent entre en contact avec les bactéries, elles adhèrent à la paroi cellulaire et à la membrane cellulaire.
Une fois lié, une partie de l'argent passe à l'intérieur et interagit avec des composés contenant du phosphate comme l'ADN et l'ARN, tandis qu'une autre partie adhère aux protéines contenant du soufre sur la membrane.
Les interactions argent-soufre au niveau de la membrane provoquent des changements structurels dans la paroi cellulaire, comme la formation de creux et de pores.
À travers ces pores, les composants cellulaires sont libérés dans le liquide extracellulaire, simplement grâce à la différence osmotique. À l'intérieur de la cellule, l'intégration de l'argent crée une zone de faible poids moléculaire où l'ADN se condense.
Le fait d'avoir de l'ADN dans un état condensé inhibe le contact des protéines de réplication de la cellule avec l'ADN.
Ainsi, l’introduction de Nano-argent inhibe la réplication et suffit à provoquer la mort de la cellule.
En augmentant encore leur effet, lorsque l'argent entre en contact avec des fluides, le nano-argent a tendance à s'ioniser, ce qui augmente l'activité bactéricide du nano-argent.
Cela a été corrélé à la suppression des enzymes et à l’inhibition de l’expression des protéines liées à la capacité de la cellule à produire de l’ATP.
Bien que le nano-argent varie pour chaque type de cellule proposé, comme la composition de leur membrane cellulaire varie considérablement, il a été observé qu'en général, le nano-argent d'une taille moyenne de 10 nm ou moins présente des effets électroniques qui augmentent considérablement leur activité bactéricide.
Cela pourrait également être dû en partie au fait qu'à mesure que la taille des particules diminue, la réactivité augmente en raison de l'augmentation du rapport surface/volume.
Il a été démontré que les nano-argent ont une activité antibactérienne synergique avec les antibiotiques couramment utilisés tels que la pénicilline G, l'ampicilline, l'érythromycine, la clindamycine et la vancomycine contre E. coli et S. aureus.
De plus, une activité antibactérienne synergique a été rapportée entre le nano-argent et le peroxyde d'hydrogène, ce qui permet à cette combinaison d'exercer un effet bactéricide considérablement amélioré contre les bactéries Gram négatives et Gram positives.
Cette synergie antibactérienne entre le nano-argent et le peroxyde d'hydrogène peut être éventuellement attribuée à une réaction de type Fenton qui génère des espèces d'oxygène hautement réactives telles que les radicaux hydroxyles.
Le nano-argent peut empêcher les bactéries de se développer ou d’adhérer à la surface.
Cela peut être particulièrement utile dans les contextes chirurgicaux où toutes les surfaces en contact avec le patient doivent être stériles.
Le nano-argent peut être incorporé sur de nombreux types de surfaces, notamment les métaux, le plastique et le verre.
Dans les équipements médicaux, il a été démontré que les nanoparticules d'argent réduisent le nombre de bactéries sur les appareils utilisés par rapport aux anciennes techniques.
Cependant, le problème survient lorsque la procédure est terminée et qu'une nouvelle doit être effectuée.
Lors du processus de lavage des instruments, une grande partie des nanoparticules d'argent deviennent moins efficaces en raison de la perte d'ions argent.
Ils sont plus couramment utilisés dans les greffes de peau pour les victimes de brûlures, car les nanoparticules d'argent intégrées à la greffe offrent une meilleure activité antimicrobienne et entraînent beaucoup moins de cicatrices chez la victime.
Ces nouvelles applications sont les descendantes directes de pratiques plus anciennes qui utilisaient le nitrate d’argent pour traiter des affections telles que les ulcères cutanés.
Aujourd’hui, le nano-argent est utilisé dans les bandages et les patchs pour aider à guérir certaines brûlures et plaies.
Une approche alternative consiste à utiliser l’AgNP pour stériliser les pansements biologiques (par exemple, la peau de poisson tilapia) pour la gestion des brûlures et des plaies.
Ils présentent également une application prometteuse en tant que méthode de traitement de l’eau pour produire de l’eau potable propre.
Cela ne semble pas beaucoup, mais l’eau contient de nombreuses maladies et certaines régions du monde n’ont pas le luxe d’avoir de l’eau propre, voire pas du tout.
L'utilisation du nano-argent pour éliminer les microbes n'était pas une nouveauté, mais cette expérience a utilisé le carbonate dans l'eau pour rendre les microbes encore plus vulnérables à l'argent.
Dans un premier temps, les scientifiques de l’expérience utilisent les nanoparticules pour éliminer de l’eau certains pesticides qui s’avèrent mortels pour les personnes en cas d’ingestion.
Plusieurs autres tests ont montré que le nano-argent était également capable d’éliminer certains ions présents dans l’eau, comme le fer, le plomb et l’arsenic.
Mais ce n’est pas la seule raison pour laquelle le Nano-argent est si attrayant, il ne nécessite aucune force externe (pas d’électricité ni d’hydrolique) pour que la réaction se produise.
À l’inverse, le nano-argent post-consommation présent dans les eaux usées peut avoir un impact négatif sur les agents biologiques utilisés dans le traitement des eaux usées.
Métrologie du nano-argent :
Un certain nombre de matériaux de référence sont disponibles pour le nano-argent.
Le NIST RM 8017 contient 75 nm de nano-argent incorporé dans un gâteau de polymère polyvinylpyrrolidone pour les stabiliser contre l'oxydation pour une longue durée de conservation.
Ils disposent de valeurs de référence pour la taille moyenne des particules en utilisant la diffusion dynamique de la lumière, la diffusion des rayons X aux ultra-petits angles, la microscopie à force atomique et la microscopie électronique à transmission ; ainsi que des valeurs de référence de distribution de taille pour les deux dernières méthodes.
Le matériau de référence certifié BAM-N001 contient du nano-argent avec une distribution de taille spécifiée avec une taille médiane pondérée en nombre de 12,6 nm mesurée par diffusion des rayons X aux petits angles et microscopie électronique à transmission.
Manipulation et stockage du nano-argent :
Précautions pour une manipulation sans danger :
Mesures d'hygiène :
Changer immédiatement les vêtements contaminés.
Appliquer une protection cutanée préventive.
Lavez-vous les mains et le visage après avoir travaillé avec la substance.
Stabilité et réactivité du nano-argent :
Stabilité chimique :
Le nano-argent est chimiquement stable dans des conditions ambiantes standard (température ambiante).
Possibilité de réactions dangereuses :
Aucune donnée disponible
Premiers secours concernant le nano-argent :
En cas d'inhalation :
Après inhalation :
Air frais.
En cas de contact avec la peau :
Enlever immédiatement tous les vêtements contaminés.
Rincer la peau à l'eau/prendre une douche.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec les yeux :
Après contact visuel :
Rincer abondamment à l'eau.
Appelez un ophtalmologue.
Retirer les lentilles de contact.
En cas d'ingestion :
Après ingestion :
Faire boire immédiatement de l’eau à la victime (deux verres au maximum).
Consultez un médecin.
Indication de toute attention médicale immédiate et de tout traitement spécial nécessaire :
Aucune donnée disponible
Mesures de lutte contre l'incendie liées au nano-argent :
Moyens d’extinction appropriés :
Eau
Mousse
Dioxyde de carbone (CO2)
Poudre sèche
Moyens d'extinction inappropriés :
Pour cette substance/ce mélange, aucune limitation des agents extincteurs n'est donnée.
Informations complémentaires :
Empêcher l’eau d’extinction d’incendie de contaminer les eaux de surface ou le réseau d’eaux souterraines.
Mesures à prendre en cas de rejet accidentel de nano-argent :
Précautions environnementales :
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Couvrir les drains.
Recueillir, lier et pomper les déversements.
Respecter les éventuelles restrictions matérielles.
Prendre à sec.
Éliminer correctement.
Nettoyer la zone touchée
Contrôles d'exposition/Protection individuelle du nano-argent :
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Utiliser un équipement de protection des yeux
Lunettes de sécurité
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Se laver et se sécher les mains.
Contact complet :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Contact par éclaboussures :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Protection du corps :
vêtements de protection
Protection respiratoire :
Type de filtre recommandé : Type de filtre P2
Contrôle de l’exposition environnementale :
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Identificateurs du nano-argent :
Numéro CAS : 7440-22-4
Numéro CE : 231-131-3
Numéro MDL : MFCD00003397
Formule linéaire : Ag
Numéro CAS : 7440-22-4
Numéro CE : 231-131-3
Formule moléculaire : Ag
Poids moléculaire : 107,87
Propriétés du nano-argent :
Poids moléculaire : 107,87
Aspect : Poudre
Point de fusion : 961,78 °C
Point d'ébullition : 2162 °C
Densité : N/A
Masse volumique apparente : 0,312 g/cm3
Densité réelle : ~10,5 g/cm3
Gamme de tailles : 80-100 nm
Taille moyenne des particules : surface spécifique : 5,37 m2/g
Morphologie : sphérique
Solubilité dans H2O : N/A
Phase cristalline / Structure : cubique
Coefficient de Poisson : 0,37
Dilatation thermique : (25 °C) 18,9 µm·m-1·K-1
Dureté Vickers : 251 MPa
Module de Young : 83 GPa
Formule linéaire : Ag
Numéro MDL : MFCD00003397
N° CE : 231-131-3
Beilstein/Reaxys N° : N/A
Pubchem CID : N/A
Nom IUPAC : N/A
SOURIT : [Ag]
Identifiant InchI : InChI=1S/Ag
Clé InchI : BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N
