Le nanoparticelle d'argento (AgNP) sono note per avere eccellenti proprietà antibatteriche e sono considerate da molti un forte concorrente nella ricerca critica di una risposta ai batteri resistenti agli antibiotici. Bloccano gli enzimi e possono far sì che i batteri abbiano membrane di forma irregolare, producendo risultati che vanno dalla crescita inibita alla morte cellulare. Però, una collaborazione di ricercatori della Kumamoto University, Università di Keio, e Dai Nippon Toryo Co., Ltd. in Giappone ha scoperto che gli AgNP hanno una propensione a conglomerarsi, che si traduce in una riduzione degli attributi antibatterici. Hanno risolto il problema della conglomerazione rivestendo le nanoparticelle con oro. Sfortunatamente, ciò determinava anche una riduzione degli effetti antibatterici in quanto l'argento non era più esposto. Ciò ha spinto i ricercatori a cercare un metodo per mantenere la forma delle nanoparticelle e le proprietà antibatteriche.

L'irradiazione laser pulsata sulle nanoparticelle d'argento rivestite d'oro (Ag@Au NP) ha fornito una soluzione al problema. Quando le Ag@Au NP vengono irradiate con un laser a impulsi, la morfologia delle NP cambia da lamina triangolare a forma sferica. Ciò è dovuto alla fusione dei metalli dal calore dell'impulso laser. I ricercatori hanno dimostrato che le NP Ag@Au erano circa metà triangolari e metà sferiche prima dell'irradiazione, ma dopo l'irradiazione sono balzate al 94% sferiche. Per di più, il rapporto argento-oro delle NP Ag@Au pre-irradiazione era di circa 22:1, ma il rapporto post-irradiazione era vicino a 4,5:1. Questo è stato interpretato dai ricercatori come la generazione di difetti nel rivestimento in oro che ha permesso a parte dell'argento di fuoriuscire come ioni. Questo è un aspetto importante del processo di irradiazione laser pulsata poiché il rilascio di argento produce l'effetto battericida.

"Abbiamo sviluppato un metodo per attivare a piacimento le proprietà antibatteriche delle nanoparticelle d'argento, " ha detto il professor Takuro Niidome, capogruppo del gruppo di ricerca. "I nostri esperimenti hanno dimostrato che, mentre le nanoparticelle d'argento rivestite d'oro non irradiate hanno solo proprietà antibatteriche minori, gli effetti sono significativamente aumentati dopo l'irradiazione laser pulsata. Speriamo di sviluppare ulteriormente questa tecnologia come metodo per gestire i batteri che hanno sviluppato una resistenza antibatterica".

Le NP Ag@Au irradiate erano altamente efficaci contro Escherichia coli, con conseguente tasso di sopravvivenza della colonia dello 0%. Gli NP d'argento da soli erano altrettanto efficaci, ma le NP Ag@Au avevano il vantaggio di essere attivate secondo necessità e non tendevano ad aggregarsi come le NP d'argento.

Questa ricerca è stata pubblicata online sulla rivista della Royal Society of Chemistry Nanoscala l'11 ottobre 2017.