E. coli causa várias mudanças dramáticas na morfologia e estrutura da prata, tais como aglomeração de partículas e amorfização. Esses efeitos levam a uma modificação clara de suas propriedades eletrônicas, como destacado pelo clareamento de absorção / deslocamento para o azul e dinâmica eletrônica mais rápida após a exposição a bactérias. Crédito:Giuseppe M. Paternò
Por milênios, a prata tem sido utilizada por suas propriedades antimicrobianas e antibacterianas. Embora seu uso como desinfetante seja amplamente conhecido, os efeitos da interação da prata com bactérias na própria prata não são bem compreendidos.
À medida que as bactérias resistentes a antibióticos se tornam cada vez mais prevalentes, a prata teve um crescimento acentuado em seu uso em coisas como revestimentos antibacterianos. Ainda, a complexa cadeia de eventos que levam à erradicação de bactérias é amplamente aceita, e uma melhor compreensão desse processo pode fornecer pistas sobre como melhor aplicá-lo.
No Revisões de Física Química , pesquisadores da Itália, os Estados Unidos, e Cingapura estudou os impactos de uma interação com bactérias na estrutura da prata.
Ao monitorar a interação de nanopartículas de prata com uma cultura de E. coli próxima, os pesquisadores descobriram que a prata sofre várias mudanças dramáticas. Mais notavelmente, as células de E. coli causaram transformações substanciais no tamanho e na forma das partículas de prata.
É frequentemente assumido que a prata permanece inalterada neste processo, mas o trabalho da equipe mostra que isso não é verdade.
A interação eletrostática entre a prata e as bactérias faz com que algumas das partículas de prata se dissolvam à medida que libera íons para penetrar nas células bacterianas. Esta dissolução modifica a forma das partículas de prata, encolhendo e arredondando-os de formas triangulares em círculos.
Esses efeitos são ainda mais pronunciados se as células de E. coli forem pré-tratadas com uma molécula para aumentar a permeabilidade de suas membranas antes de encontrar a prata.
"Parece, a partir deste estudo, que a prata é 'consumida' na interação, "disse Guglielmo Lanzani, um dos autores do artigo e diretor do Centro de Nanociência e Tecnologia do IIT-Instituto di Tecnologia.
Felizmente, este "consumo" provavelmente não afeta as propriedades antimicrobianas da prata, porque o efeito é tão pequeno.
"Achamos que isso não afeta a eficiência do processo biocida e, devido à pequena troca de massa, a vida é essencialmente ilimitada, "disse Giuseppe Paternò, pesquisador do IIT e coautor do estudo. “As modificações estruturais, Contudo, afetam as propriedades ópticas das nanoestruturas metálicas. "
As investigações diretas de processos como esses são difíceis, porque os laboratórios são ambientes controlados que não podem capturar totalmente as complexidades de um ambiente biológico de células bacterianas.
No entanto, o grupo está planejando novos experimentos para explorar as vias químicas que levam às mudanças estruturais na prata. Eles esperam descobrir por que a prata funciona melhor do que outros materiais como superfície antibacteriana, e porque as membranas bacterianas são particularmente vulneráveis à prata, enquanto outras células permanecem menos afetadas.