ใครอยากรู้เรื่อง silver nanoparticle มาทางนี้

ใครอยากรู้เรื่อง silver nanoparticle มาทางนี้

      

       นาโนเทคโนโลยีก็จะเป็นศาสตร์ที่เกี่ยวกับอะไรก็ตามที่มี dimension หรือมิติใดมิติหนึ่งที่มีขนาดน้อยกว่า 100 นาโนเมตร เช่น คาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นท่อที่สร้างจากธาตุคาร์บอนมีความยาว 10 เซนติเมตร แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 50 นาโนเมตร ก็จัดว่าอยู่ในระดับนาโนเช่นเดียวกันครับ

       สำหรับ silver nanoparticle นั้นก็คืออนุภาคเงินที่มีขนาดดังได้กล่าวมาแล้วข้างต้น อาจมีรูปร่างหน้าตาอย่างไรก็ได้ เช่น ทรงกลม ทรงกระบอก พีระมิด และอื่นๆ แต่ที่สังเคราะห์ได้ง่ายจะเป็นพวกที่มีรูปร่างค่อนข้างเป็นทรงกลม (แต่ก็ไม่ใช่ perfect sphere อาจเบี้ยวไปบ้าง) มีวิธีในการสังเคราะห์ก็มีด้วยกันมากมายหลายวิธี ไม่ว่าจะเป็น chemical reduction, การใช้เลเซอร์ยิง หรือแม้แต่การใช้กระแสไฟฟ้าทำให้เกิด Electrochemical reaction ก็ตาม แต่ในที่นี้เราคงไม่ได้ลงลึกในรายละเอียด แต่ถ้าอยากรู้กันวันหลังจะเอามาเล่าให้ฟังครับ สำหรับ silver nanoparticle ที่มีการรายงานว่าสามารถสังเคราะห์ได้เล็กที่สุดก็อยู่ที่ประมาณ 0.3 นาโนเมตร ซึ่งจีนเค้าเป็นคนทำได้ แต่ก็ไม่รู้ว่าตอนนี้มีใครทำได้เล็กกว่านั้นรึเปล่าน้า

       แล้ว silver nanoparticle มันดีหรือมีประโยชน์อย่างไร ประการแรกในเรื่องคุณสมบัติเชิงแสงของมันจะเปลี่ยนไป นั่นคือมันจะไม่ได้มีสีเงินเหมือนที่เราเห็นเงินเป็นก้อนๆ แบบนี้แล้ว แต่อนุภาคระดับนาโนเหล่านี้จะสามารถกระเจิงแสงแล้วให้สีที่ขึ้นอยู่กับขนาด ของอนุภาค เช่น ถ้าประมาณ 10 นาโนเมตรก็จะเป็นสีเหลือง เป็นต้นครับ นอกจากนี้หากอนุภาคมีรูปร่างเปลี่ยนไปก็จะให้สีที่แตกต่างกันอีกด้วย เช่น ทรงกลมกับทรงกระบอกก็จะให้สีต่างกัน (แม้เราจะควบคุมให้มีเนื้อเงินเท่ากันก็ตาม) ส่วนเหตุผลนั้นค่อนข้างยาวจะเอามาเล่าภายหลังครับ

       ประการที่สองก็คือจากการที่คุณสมบัติเชิงแสงมันเปลี่ยนไปนี่เอง ทำให้นักวิทยาศาสตร์สนใจที่จะนำเอา silver nanoparticle มาทำเป็น sensor สำหรับตรวจวัดทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น ตรวจเชื้อเอดส์ เนื่องด้วย silver nanoparticle จะให้ Surface Enhance Raman Scattering (SERS) (อย่าเพิ่งงง! แล้วจะเล่าให้ฟังวันหลัง…ติดไว้หลายเรื่องจัง?) เอาเป็นว่าเค้ามีความฝันเล็กว่า หากมีคนเป็นโรคแล้วเอาชิ้นส่วนทางชีวภาพ (เช่น ปัสสาวะ) ของคนๆ นั้นมาตรวจสอบด้วย silver nanoparticle อาจเพียงแค่หยดใส่แล้วเห็นการเปลี่ยนสีก็จะทำให้รู้ว่าคนๆ นั้นเป็นโรคหรือไม่ โดยไม่ต้องทำการทดสอบที่วุ่นวายในห้องปฏิบัติการ

        ประโยชน์อีกประการก็คือ silver nanoparticle สามารถทำหน้าที่เป็น antibacterial agent ได้ด้วย อย่างที่เค้าโฆษณากันว่าเสื้อนาโนใส่แล้วไม่เหม็น อันนี้ก็เนื่องจากว่า เค้าเอา silver nanoparticle ไป coat บนเสื้อซึ่ง silver nanoparticle จะฆ่าเชื้อแบคทีเรียทำให้ไม่เกิดกลิ่นเหม็น แต่ก็ไม่ได้หมายความว่ามันจะไม่สกปรกนะครับ (ขี้ดิน ขี้โคลน silver nanoparticle ทำความสะอาดไม่ได้ ดังนั้นยังไงก็ต้องซักเสื้อครับ!) เพียงแต่ว่าเสื้อมันจะไม่มีกลิ่นเท่านั้นเอง ความหวังที่จวนจะเป็นจริงแล้วอีกอย่างก็คือ นอกจากจะเอามาใส่บนเสื้อแล้วเค้ายังคิดกันอีกว่าจะเอา silver nanoparticle มาทำเป็นยาแทน antibiotic ที่เราใช้กันอยู่ เนื่องจาก antibiotic นั้นมีข้อเสียคือ เชื้อสามารถดื้อยาได้ง่าย และมีผลข้างเคียงสูง (Side Effect) ในขณะที่ข้อมูลเบื้องต้นจากการทดลองกับ silver nanoparticle นั้นบอกว่าโอกาสที่เชื้อจะดื้อยานั้นแทบจะไม่มีเลย และไม่ก่อให้เกิดผลกระทบข้างเคียงด้วย ยิ่งกว่านั้นไวรัสที่ปัจจุบันยังไม่สามารถผลิตยาออกมาฆ่าได้นั้น silver nanoparticle ก็จะเป็นอีกทางออกหนึ่งแม้ว่า จากผลล่าสุดจะยังไม่สรุปว่า สามารถฆ่าไวรัสได้ แต่ silver nanoparticle ก็สามารถยับยั้งการเพิ่มจำนวน หรือการติดเชื้อของไว้รัสได้

ซิลเวอร์นาโนฆ่าเชื้อได้อย่างไร?

      หลายๆ คนคงเคยได้ยินหรือรู้จัก “เสื้อเหลืองนาโน” มากันบ้าง แต่จะมีสักกี่คนที่รู้ว่าเสื้อนาโนดีอย่างไร อาจมีบางคนพอจะตอบได้ว่า “เสื้อเหลืองนาโนใส่แล้วไม่เหม็น” แต่มันไม่เหม็นได้อย่างไร? นั่นไม่ใช่เพราะว่าเสื้อนาโนมีกลิ่นหอม แต่เพราะว่าเสื้อเหลืองนาโนเป็นเสื้อที่มีอนุภาคนาโนของเงิน (Silver Nanoparticle) ฝังอยู่หรือเกาะอยู่บนเส้นใย สิ่งที่แปลกคือ อนุภาคนาโนของเงินนี้ทำไมถึงทำให้เสื้อไม่เหม็นได้ เหตุผลก็เพราะว่าอนุภาคนาโนของเงินนี้สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เป็นต้นเหตุของการเกิดกลิ่นเหม็นได้ (แต่ไม่ได้หมายความว่าจะใส่แล้วเสื้อจะไม่เลอะ หรือไม่เปื้อนนะครับ!) อนุภาคนาโนของเงินนี้ฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้อย่างไร? เป็นคำถามที่นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากให้ความสนใจและพยายามค้นหาคำตอบ งานวิจัยหลายชิ้นที่ผ่านมาได้มีการเสนอกลไกในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของอนุภาคนาโนของเงิน แม้ว่าผลการวิจัยที่ผ่านมาจะยังไม่สามารถอธิบายได้อย่างสมบูรณ์แต่ก็พอจะพูดได้อย่างเต็มปากว่า “อนุภาคนาโนของเงินสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้”

         แบคทีเรียเป็นจุลชีพทีก่อให้เกิดโรคในมนุษย์และสัตว์มากที่สุดชนิดหนึ่ง แบคทีเรียแบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือแบคทีเรียแกรมบวก (Gram-positive Bacteria) และแกรมลบ (Gram-negative Bacteria) โดยแบคทีเรียแกรมบวกจะมีผนังเซลล์ที่ประกอบด้วย Peptidoglycan ที่หนาประมาณ 30 นาโนเมตร ในขณะที่แบคทีเรียแกรมลบจะมีชั้นของ Peptidoglycan หนาเพียง 2 – 3 นาโนเมตร และมี Outer membrane หุ้มอยู่ด้านนอกอีกชั้นหนึ่ง เนื่องจากแบคทีเรียแกรมลบเป็นพวกที่สามารถเจริญเติบโตในช่วงอุณหภูมิของร่างกายได้ดีกว่าแบคทีเรีย แกรมบวก ดังนั้นแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของโรคที่เกิดกับคนส่วนใหญ่จึงมีสาเหตุมาจากแบคทีเรียแกรมลบ งานวิจัยหลายชิ้นจึงมุ่งไปที่การทดสอบประสิทธิภาพของอนุภาคนาโนของเงินในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียแกรมลบ

         ยาที่เราใช้เพื่อกำจัดแบคทีเรียในปัจจุบันคือ ยาปฏิชีวนะ (Antibiotic) ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ที่มีโครงสร้างเหมาะสมกับ Active site ของโปรตีนของแบคทีเรีย จึงสามารถยับยั้งและรบกวนการทำงานของแบคทีเรียเหล่านั้นได้ และทำให้แบคทีเรียตายในที่สุด แต่ยาปฏิชีวนะมีข้อด้อยตรงที่สามารถกระตุ้นให้แบคทีเรียกลายพันธุ์ได้ ทำให้ Active site ของโปรตีนในแบคทีเรียเปลี่ยนไป ยาตัวเดิมจึง ไม่สามารถยับยั้งการทำงานของโปรตีนในแบคทีเรียที่กลายพันธุ์ได้อีก แบคทีเรียจึงไม่ตายเมื่อได้รับยาปฏิชีวนะตัวเดิม หรือที่เราเรียกกันว่า “การดื้อยา” นั่นเอง ในขณะที่ยาปฏิชีวนะเริ่มประสบปัญหาในการนำมาใช้กับแบคทีเรียที่กลายพันธุ์ การใช้อนุภาคนาโนของเงินเพียงอย่างเดียว หรือใช้อนุภาคนาโนของเงินร่วมกับยาปฏิชีวนะในการกำจัดแบคทีเรียจึงเป็น ทางออกหนึ่งนอกเหนือไปจากการพัฒนายาปฏิชีวนะตัวใหม่

           โลหะเงินและสารประกอบของโลหะเงินได้ถูกนำมาใช้เป็นยาฆ่าเชื้อโรคมาแต่โบราณ แต่กลไกในการฆ่าเชื้อนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด Q. L. Feng และคณะ (2000) ได้ทดลองใช้ Silver ion (Ag+) กับแบคทีเรียแกรมบวก S. aureus และแบคทีเรียแกรมลบ E. coli พบว่า Silver Ion สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตและฆ่าเชื้อแบคทีเรียทั้งสองชนิดได้ นอกจากนี้ผลการทดลองยังพบว่า Silver  Ion จะกระจายอยู่ตามผนังเซลล์และแทรกเข้าไปภายในเซลล์ของแบคทีเรีย

และทำให้เกิดการรวมตัว (condensation) ของดีเอ็นเอภายในเซลล์ ทำให้คาดได้ว่ากลไกในการฆ่าแบคทีเรียของ Silver Ion คือ Silver Ion จับกับโปรตีนที่ผนังเซลล์ของแบคทีเรียที่หมู่ thiol (–SH) (เนื่องจาก Silver ion เป็น Soft base จึงสามารถจับกับ Soft acid เช่น กำมะถัน (S) และฟอสฟอรัส (P) ได้ดี)  Silver Ion ทำให้โปรตีนแปลงสภาพ (Denature) ส่งผลให้การควบคุมการขนส่งสารเข้าและออกจากเซลล์ผิดปกติ  Silver Ion จึงสามารถแทรกเข้าสู่ภายในเซลล์ได้  Silver Ion ที่แทรกเข้าไปภายในเซลล์ทำให้ดีเอ็นเอภายในเซลล์ซึ่งประกอบด้วยฟอสฟอรัสจำนวนมากเกิดการรวมตัวและสูญเสียความสามารถในการเพิ่มจำนวน (Replication) แบคทีเรียจึงไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ และ Silver Ion ที่แทรกเข้าไปภายในเซลล์ยังสามารถจับกับโปรตีนที่สำคัญอื่นๆ อีก เช่น โปรตีนที่ เกี่ยวข้องกับการหายใจระดับเซลล์ เมื่อโปรตีนเหล่านั้นไม่สามารถทำงานได้ตามปรกติ แบคทีเรียก็จะตาย นอกจากนี้การขนส่งสารเข้าออกเซลล์ที่ผิดปกตินี้จะทำให้เซลล์แตก ทำให้แบคทีเรียตายในที่สุด กลไกการทำงานของ Silver Ion ข้างต้นมีประสิทธิภาพสูงกับแบคทีเรียแกรมลบมากกว่าแบคทีเรียแกรมบวก เนื่องจากแบคทีเรียแกรมลบมีชั้น Peptidoglycan ที่บางกว่าแบคทีเรียแกรมบวก

         ในทำนองเดียวกันกับ Silver Ion อนุภาคนาโนของเงินก็สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้เช่นเดียวกัน J. R. Morones และคณะ (2005) ศึกษาการฆ่าเชื้อแบคทีเรียแกรมลบ 4 ชนิด ด้วยอนุภาคนาโนของเงิน ได้แก่ E. coli ซึ่งทำให้เกิดอาการท้องเสีย S.typhus ซึ่งทำให้เกิดโรคไทฟอยด์ P. aeruginosa ซึ่งทำให้เกิดการติดเชื้อในทางเดินปัสสาวะ และ V. Cholerae ซึ่งทำให้เกิดอหิวาตกโรค พบว่าอนุภาคนาโนของเงินสามารถฆ่าและยับยั้งเชื้อแบคทีเรียทั้งสี่ชนิดได้ โดยประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียของอนุภาคนาโนของเงินขึ้นอยู่กับชนิดของแบคทีเรีย แต่เมื่อความเข้มข้นของอนุภาคนาโนของเงินมากกว่า 75 ส่วนในล้านส่วน ประสิทธิภาพการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียของอนุภาคนาโนของเงินต่อเชื้อแต่ละชนิดจะไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ

         แม้การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับแบคทีเรียเมื่อใช้อนุภาคนาโนของเงินจะไม่เหมือนกับการใช้ Silver Ion ในทุกกรณี แต่ก็พบว่าอนุภาคนาโนของเงินกระจายอยู่ตามผนังเซลล์และแทรกเข้าไปภายในเซลล์ของแบคทีเรีย และเกิดการรวมตัวของดีเอ็นเอภายในเซลล์เช่นเดียวกับการใช้ Silver Ion  ขนาดของอนุภาคนาโนของเงินที่สามารถฆ่าเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพอยู่ในช่วง 1 – 10 นาโนเมตร เนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กจะแสดงอิทธิพลของ electronic effect ได้ดียิ่งขึ้นทำให้ความว่องไวของพื้นผิวของอนุภาคขนาดนาโนในการเกิดปฏิกิริยาสูงขึ้น อีก ทั้งความแข็งแรงในการจับของอนุภาคนาโนของเงินกับแบคทีเรียขึ้นกับพื้นที่ผิว ที่เกิดอันตรกิริยา ดังนั้นพื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้นเมื่ออนุภาคมีขนาดเล็กลง ทำให้ประสิทธิภาพของอนุภาคนาโนของเงินเพิ่มขึ้น ผิวหน้าของอนุภาคนาโนของเงินที่สามารถจับกับแบคทีเรียได้ดีคือ ระนาบ {111} จากผลการทดลองข้างต้นทำให้สามารถสรุปได้ว่ามี 3 กลไกหลักที่ทำให้อนุภาคนาโนของเงินสามารถต่อต้านแบคทีเรียได้ดี ได้แก่ 1. อนุภาคนาโนของเงินในช่วง 1 – 10 nm จับกับผิวหน้าของเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียและรบกวนการทำงานระดับเซลล์ของแบคทีเรีย เช่น การขนส่งสารเข้าออกจากเซลล์ และการหายใจ 2. อนุภาคนาโนของเงินสามารถแทรกเข้าไปภายในเซลล์แบคทีเรียและรบกวนการทำงานระดับโมเลกุลโดยจับกับสารที่มีกำมะถันและฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบ เช่น ดีเอ็นเอ 3. อนุภาคนาโนของเงินเกิดการสลายตัวและปลดปล่อย Silver Ion เนื่องจากอนุภาคนาโนของเงินมีขนาดเล็กและมีเป็นจำนวนมาก ทำให้สามารถปลดปลอย Silver Ion ออกมาด้วยความเข้มข้นสูง สามารถฆ่าแบคทีเรียได้อย่างรวดเร็วด้วยกระบวนการที่ Q. L. Feng ได้นำเสนอ

ซิลเวอร์นาโนฆ่าเชื้อได้อย่างไร? (ต่อ)

           R. O. Becker (1985) ได้กล่าวถึง “6–min timeframe” ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียด้วยอนุภาคนาโนของเงิน ซึ่งหมายความว่า อนุภาคนาโนของเงินสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ภายในระยะเวลาเพียงแค่ 6 นาทีเท่านั้น3 นอกจากแบคทีเรียแล้วจุลชีพอื่นๆ เช่น ราและยีสต์ อนุภาคนาโนของเงินก็สามารถใช้ได้ผลเช่นกัน ผลการวิจัยของ S. Kim และ H.J. Kim (2006) กล่าวว่า ราเป็นลำดับของเซลล์เดี่ยวที่มีท่อเล็กๆ เชื่อมต่อระหว่างผนังเซลล์แต่ละเซลล์ โดยอาจมีลักษณะเป็นเส้นตรงหรือร่างแหซึ่งใช้สำหรับการสืบพันธุ์ รายังแสดงลักษณะเฉพาะเหมือนกับแบคทีเรียเซลล์เดี่ยวอื่นๆ โดยเฉพาะการหายใจระดับเซลล์ด้วย Chemical lung หรือเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ควบคุมเมตาบอลิซึมของออกซิเจนของเซลล์เชื้อรา จึงสามารถถูกยับยั้งการเจริญเติบโตได้ด้วยคอลลอยด์ของอนุภาคนาโนของเงิน

        ความพิเศษของอนุภาคนาโนของเงินไม่ได้มีเพียงเท่านี้ ไวรัสที่ปัจจุบันนี้ยังไม่มียาขนานใดสามารถฆ่าให้ตายได้ (เช่น ในกรณีของไข้หวัดซึ่งเกิดจากไวรัส การรักษาทำได้เพียงรักษาตามอาการและรอให้ภูมิต้านทานของร่างกายฟื้นตัว และแข็งแรงพอที่จะสู้กับเชื้อได้) ไวรัสมีความสามารถในการกลายพันธุ์สูงมาก ทำให้ง่ายต่อการดื้อยา จึงไม่เหมาะที่จะสังเคราะห์ยาที่จับกับ Active site ของไวรัส แต่อนุภาคนาโนของเงินใช้วิธีจับกับสารที่มีกำมะถันและฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบ ได้แก่ โปรตีน ดีเอ็นเอ และอาร์เอ็นเอ โดยมีความจำกัดต่อรูปร่างและขนาดของ Active site น้อยกว่า อีกทั้งยังมีตำแหน่งของกำมะถันและฟอสฟอรัสจำนวนมากให้อนุภาคนาโนของเงินเข้าจับได้พร้อมๆ กัน ดังนั้นแม้แบคทีเรียหรือไวรัสจะกลายพันธุ์ไปก็ไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของอนุภาคนาโนของเงิน ในการยับยั้งเชื้อไวรัสนั้น J. L. Elechiguerra และคณะ (2005) ได้ทดสอบการต้านเชื้อไวรัสของอนุภาคนาโนของเงินกับเชื้อ HIV – 1 ซึ่งมีลักษณะเป็น enveloped virus มีไกลโคโปรตีน (Glycoprotein, gp) อยู่บนเยื่อหุ้มทำหน้าที่เป็นตัวเข้าจับกับเซลล์เจ้าบ้าน (Host cell) จากการศึกษาพบว่า อนุภาคนาโนของเงินสามารถยับยั้งการทำงานของเชื้อไวรัส HIV – 1 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยอนุภาคนาโนของเงินที่ใช้ได้ผลดีต้องมีขนาดเล็กกว่า 10 นาโนเมตร ที่เป็นเช่นนี้เพราะไกลโคโปรตีนของ HIV – 1 มีพันธะไดซัลไฟด์อยู่ซึ่งสามารถจับกับอนุภาคนาโนของเงินได้ ทำให้โครงสร้างของไกลโคโปรตีนแปลงสภาพ (Denature) จึงไม่สามารถเข้าจับกับเซลล์เจ้าบ้านได้ ไวรัสจึงไม่สามารถเพิ่มจำนวนและตายไปเองในที่สุด ส่วนที่อนุภาคนาโนของเงินต้องเล็กกว่า 10 นาโนเมตร เกี่ยวข้องกับระยะห่างของไกลโคโปรตีน 2 หน่วยที่อยู่ใกล้กัน ถ้าหากต้องการให้อนุภาคนาโนของเงินจับกับไกลโคโปรตีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และจับพร้อมกันหลายตำแหน่ง จำเป็นต้องใช้อนุภาคนาโนของเงินที่มีขนาดเล็กกว่า 10 นาโนเมตร หากอนุภาคนาโนของเงินใหญ่กว่านี้ การจับกับไกลโคโปรตีน จะถูกรบกวนด้วยความเกะกะของไกลโคโปรตีนหน่วยข้างเคียง ทำให้อนุภาคนาโนของเงินและไกลโคโปรตีนจับกันอย่างไม่มีประสิทธิภาพ หรือไม่มีความเสถียร  ความสามารถของอนุภาคนาโนของเงินในการยับยั้งการทำงานของไวรัสจึงลดลง

         ใน เมื่อกลไกการทำงานของอนุภาคนาโนของเงินนั้นเกี่ยวข้องกับการเกิดอัตรกิริยา กับโปรตีนซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของเซลล์สัตว์ อาจมีหลายคนสงสัยว่า เมื่อ อนุภาคนาโนของเงินสามารถฆ่าแบคทีเรียชนิดต่างๆ ด้วยกลไดการทำงานในระดับเซลล์ แล้ว อนุภาคนาโนของเงินจะเป็นอันตรายต่อเซลล์ของมนุษย์หรือ? เรื่องนี้ยังเป็นเรื่องที่นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันอยู่ มี นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากได้เสนอผลงานวิจัยที่แสดงให้เห็นถึงความปลอดภัย ของอนุภาคนาโนของเงินที่มีต่อเซลล์สัตว์และเซลล์มนุษย์ งานวิจัยของ V. Alt  และคณะ (2003) ได้ให้คำอธิบายไว้ว่า เซลล์ของสัตว์หรือมนุษย์เป็นเซลล์ยูคาริโอต์ (Eukaryotic cell) ซึ่งมีขนาดใหญ่ มีโครงสร้างที่ซับซ้อน มีหน่วยย่อยในการทำงานมากกว่าเซลล์ของแบคทีเรียซึ่งเป็นเซลล์โปรคาริโอต์ (Prokaryotic cell) ดังนั้นจึงต้องใช้ Silver Ion ปริมาณมากกว่าที่ใช้กับเซลล์แบคทีเรียเพื่อให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์ยูคาริโอต์ ความต่างนี้เองทำให้เกิด therapeutic window ที่จะทำลายเซลล์แบคทีเรียโดยที่เซลล์ยูคาริโอต์ไม่ได้รับความเสียหาย

         ตัวอย่างก็คือ โปรตีนที่จำเป็นต่อกระบวนการขนถ่ายอิเล็กตรอนของแบคทีเรียอยู่ที่ด้านนอกของเซลล์จึงง่ายต่อการที่ Silver ion จะเข้าจับและทำให้เสียสภาพ ในเซลล์ยูคาริโอต์โปรตีนแบบเดียวกันนี้อยู่ในไมโทคอนเดรียซึ่งอยู่ภายในเซลล์การทำให้โปรตีนในไมโทคอนเดรียเสียสภาพจึงต้องใช้ Silver ion ปริมาณมากกว่าเพราะจำเป็นต้องผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้ามาก่อนและนอกจากนี้เซลล์ยูคาริโอต์ ยัง ประกอบไปด้วยไมโทคอนเดรียจำนวนมาก ในขณะที่เซลล์แบคทีเรียเองไม่มีโครงสร้างแบบไมโทคอนเดรีย ดังนั้นขณะที่การหายใจของแบคทีเรียถูกขัดขวาง การหายใจของเซลล์ยูคาริโอต์จะยังไม่ถูกขัดขวางที่ระดับความเข้มข้นของอนุภาค นาโนของเงินเท่าๆ กัน

          จากที่ได้กล่าวมาแล้วทั้งหมดจะเห็นได้ว่า อนุภาคนาโนของเงินสามารถฆ่าและยับยั้งเชื้อโรคต่างๆ ได้อย่างไร ประโยชน์ที่ได้จากการประยุกต์ใช้อนุภาคนาโนของเงินและนาโนเทคโนโลยียังมีมากมาย ไม่ว่าจะเป็นด้านการแพทย์ที่จะใช้เป็นยารักษาโรค การเคลือบอนุภาคนาโนของเงินบนอุปกรณ์ทางการแพทย์เพื่อป้องกันการติดเชื้อ การนำไปประยุกต์ใช้กับเครื่องสำอางที่สามารถระงับกลิ่นและลดความสกปรก ด้านเสื้อผ้า สิ่งทอ และ เครื่องนุ่งห่มสามารถยืดอายุการใช้งานและป้องกันการเกิดกลิ่น ด้านการอุปโภคบริโภคสามารถใช้ถนอมอาหารและทำให้น้ำดื่มสะอาด จึงกล่าวได้ว่า อนุภาคนาโนของเงิน (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการประยุกต์ของนาโนเทคโนโลยี) เป็นนวัตกรรมใหม่ที่จะช่วยให้คุณภาพชีวิตของเราดีขึ้น

        คงจะพอหอมปากหอมคอกันพอสมควรแล้วนะครับ คราวนี้คงพอจะเอาไปโม้ให้คงอื่นฟังได้แล้วนะว่า ซิลเวอร์นาโนดียังไง 555

มีเอกสารอ้างอิงให้ด้วย เผื่อว่าใครอยากจะไปอ่านเองให้หนำใจ

1 Feng, Q. L., et. al., J. Biomed. Mater. Res., 52, 662 (2000).

2 Morones, J.R., et al, Nanotechnology, 16, 2346 (2005).

3 Becker, R. O., The Body Electric, New York (1985).

4 Kim, S., Kim, H.–J., Int. Biodet. Biodeg., 57, 155 (2006).

5 Elechiguerra, J. L., et. al., J. Nanobiotechnolgy 3, 6 (2005).

6 Alt, V., et. al., Biomaterials, 25, 4383 (2004).