Per millenni, l'argento è stato utilizzato per le sue proprietà antimicrobiche e antibatteriche. Sebbene il suo uso come disinfettante sia ampiamente noto, gli effetti dell'interazione dell'argento con i batteri sull'argento stesso non sono ben compresi.

Poiché i batteri resistenti agli antibiotici diventano sempre più diffusi, l'argento ha visto una forte crescita nel suo uso in cose come i rivestimenti antibatterici. Ancora, la complessa catena di eventi che portano all'eradicazione dei batteri è ampiamente data per scontata, e una migliore comprensione di questo processo può fornire indizi su come applicarlo al meglio.

In Recensioni di fisica chimica , ricercatori dall'Italia, gli Stati Uniti, e Singapore hanno studiato gli impatti che un'interazione con i batteri ha sulla struttura dell'argento.

Durante il monitoraggio dell'interazione delle nanoparticelle d'argento con una vicina coltura di E. coli, i ricercatori hanno scoperto che l'argento subisce diversi cambiamenti drammatici. Soprattutto, le cellule di E. coli hanno causato sostanziali trasformazioni nella dimensione e nella forma delle particelle d'argento.

Spesso si presume che l'argento rimanga inalterato in questo processo, ma il lavoro svolto dal team dimostra che ciò non è vero.

L'interazione elettrostatica tra l'argento e i batteri provoca la dissoluzione di alcune particelle d'argento mentre rilascia ioni per penetrare nelle cellule batteriche. Questa dissoluzione modifica la forma delle particelle d'argento, restringendoli e arrotondandoli da forme triangolari in cerchi.

Questi effetti sono ancora più pronunciati se le cellule di E. coli vengono pretrattate con una molecola per aumentare la permeabilità delle loro membrane prima che incontrino l'argento.

"Sembra da questo studio che l'argento sia 'consumato' dall'interazione, " disse Guglielmo Lanzani, uno degli autori del paper e direttore del Center for Nano Science and Technology dell'IIT-Instituto di Tecnologia.

Fortunatamente, questo "consumo" probabilmente non influisce sulle proprietà antimicrobiche dell'argento, perché l'effetto è così piccolo.

"Riteniamo che ciò non influisca sull'efficienza del processo biocida e, a causa del minuscolo scambio di massa, la durata è essenzialmente illimitata, " disse Giuseppe Paternò, ricercatore presso IIT e coautore dello studio. "Le modifiche strutturali, però, influenzare le proprietà ottiche delle nanostrutture metalliche."

Le indagini dirette su processi come questi sono difficili, perché i laboratori sono ambienti controllati che non possono catturare completamente le complessità di un ambiente biologico delle cellule batteriche.

Tuttavia, il gruppo sta pianificando ulteriori esperimenti per esplorare i percorsi chimici che portano ai cambiamenti strutturali nell'argento. Sperano di scoprire perché l'argento funziona meglio di altri materiali come superficie antibatterica, e perché le membrane batteriche sono particolarmente vulnerabili all'argento, mentre altre cellule rimangono meno colpite.