Nanopartículas de prata (AgNPs) são conhecidas por terem excelentes propriedades antibacterianas e são consideradas por muitos como um forte concorrente na busca crítica por uma resposta a bactérias resistentes a antibióticos. Eles bloqueiam enzimas e podem fazer com que as bactérias tenham membranas de formato irregular, produzindo resultados que vão desde o crescimento inibido até a morte celular. Contudo, uma colaboração de pesquisadores da Universidade Kumamoto, Universidade Keio, e Dai Nippon Toryo Co., Ltd. no Japão descobriu que AgNPs têm uma propensão a conglomerar, o que resulta em uma redução dos atributos antibacterianos. Eles resolveram o problema de conglomeração revestindo as nanopartículas com ouro. Infelizmente, isso também causou uma redução dos efeitos antibacterianos, uma vez que a prata não estava mais exposta. Isso levou os pesquisadores a buscar um método para manter a forma das nanopartículas, bem como as propriedades antibacterianas.

A irradiação de laser pulsado nas nanopartículas de prata revestidas de ouro (Ag @ Au NPs) forneceu uma solução para o problema. Quando os NPs Ag @ Au são irradiados com um laser de pulso, a morfologia dos NPs muda de uma placa triangular para uma forma esférica. Isso se deve ao derretimento dos metais com o calor do pulso de laser. Os pesquisadores mostraram que Ag @ Au NPs eram cerca de metade triangulares e metade esféricos antes da irradiação, mas saltaram para 94% esféricos após a irradiação. Além disso, a proporção de prata para ouro da pré-irradiação Ag @ Au NPs era de cerca de 22:1, mas a proporção pós-irradiação foi próxima de 4,5:1. Isso foi interpretado pelos pesquisadores como a geração de defeitos no revestimento de ouro que permitiu que parte da prata escapasse como íons. Este é um aspecto importante do processo de irradiação a laser pulsado, uma vez que a liberação de prata produz o efeito bactericida.

"Desenvolvemos um método para ativar as propriedades antibacterianas das nanopartículas de prata à vontade, "disse o professor Takuro Niidome, líder do grupo de pesquisa. "Nossos experimentos mostraram que, enquanto as nanopartículas de prata revestidas com ouro não irradiadas têm apenas propriedades antibacterianas menores, os efeitos aumentam significativamente após a irradiação com laser pulsado. Esperamos desenvolver ainda mais essa tecnologia como um método de gerenciamento de bactérias que desenvolveram resistência antibacteriana. "

Os NPs Ag @ Au irradiados foram altamente eficazes contra Escherichia coli, resultando em uma taxa de sobrevivência da colônia de 0%. Os NPs de prata sozinhos foram igualmente eficazes, mas os NPs Ag @ Au tinham as vantagens de serem ativados conforme necessário e não tendiam a se agrupar como os NPs de prata.

Esta pesquisa foi publicada online no jornal Royal Society of Chemistry Nanoescala em 11 de outubro de 2017.