Nell'antica Grecia, oltre 3.000 anni fa, i saggi usavano i sali d'argento per prevenire l'infezione delle ferite. Questi sali continuarono ad essere utilizzati fino a quando Alexander Fleming scoprì il primo antibiotico "appena" 100 anni fa. L’uso degli antibiotici rappresentò un importante passo avanti nel trattamento delle malattie infettive, ma ben presto cominciò a emergere la resistenza. I batteri, presenti sul pianeta da più tempo di noi, hanno trovato il modo di sconfiggere diversi antibiotici e oggi la resistenza agli antibiotici rappresenta un grave problema sanitario globale.

In tempi in cui tutto evolve molto velocemente, è interessante acquisire una prospettiva, tornare un po’ alle origini. Ecco perché l'attenzione è tornata ai sali d'argento, che tanti anni fa avevano tanto uso e di fatto non hanno mai smesso di essere utilizzati. I sali d'argento sono la base di cristalli microscopici o micromotori costruiti dai ricercatori dell'Istituto di ricerca chimica della Catalogna (ICIQ-CERCA) a Tarragona, in collaborazione con l'Istituto catalano di nanoscienza e nanotecnologia (ICN2).

Questi cristalli si muovono autonomamente (da qui il nome micromotori) in mezzi acquosi sotto irradiazione di luce visibile. Nel loro viaggio inattivano i batteri presenti, diventando un promettente strumento per il recupero ambientale.

Il gruppo guidato dalla Dott.ssa Katherine Villa dell'ICIQ, in collaborazione con ICN2, ha pubblicato uno studio sulla rivista Advanced Optical Materials che presenta una tecnica semplice per produrre cristalli microscopici che si attivano in presenza di luce. L'attivazione prevede un movimento autonomo e il rilascio di ioni d'argento e radicali liberi con attività antimicrobica, autodegradanti, e quindi lasciando l'acqua libera dai cristalli stessi.

Il Dr. Villa afferma:"Questo lavoro è importante perché riportiamo un effetto sinergico che include la capacità di autopropulsione dei micromotori sotto stimoli luminosi, consentendo una maggiore diffusione e dispersione degli ioni d'argento e dei radicali liberi rilasciati."

I ricercatori sviluppano facilmente strutture microscopiche contenenti fosfato d'argento e a forma di tetrapodi, una struttura cristallina formata da 4 bracci, ciascuno lungo circa 5 micrometri. Questi cristalli, chiamati TAM, si muovono autonomamente attraverso la fotocatalisi.

La fotocatalisi si verifica quando la luce agisce come catalizzatore, in questo caso facendo reagire il fosfato d'argento dei TAM con l'acqua nel mezzo, rilasciando ossigeno, ioni argento e radicali liberi. I composti generati dalla reazione sono responsabili dello spostamento dei TAM e inoltre i radicali e gli ioni argento rilasciati uccidono i batteri presenti nel mezzo.

Questa azione battericida si spiega con l'effetto dell'argento sulle pareti batteriche, influenzandone la permeabilità e causando così danni irreparabili alla parete cellulare, portando i batteri alla morte.

Gli ioni d'argento rilasciati da questi micromotori diventano nanoparticelle d'argento che possono essere facilmente recuperate mediante filtrazione, evitando ulteriori contaminazioni. Il Dr. Villa spiega:"Secondo i risultati ottenuti nello studio, i micromotori sono due volte più efficienti rispetto alle sole nanoparticelle d'argento. Inoltre, se ne impediamo il movimento, la capacità antibatterica di questi micromotori si riduce drasticamente."

I micromotori sono uno strumento molto interessante per il recupero ambientale. L'anno scorso, il team del dottor Villa ha sviluppato micromotori rivestiti con laccasi, un composto chimico che accelera la conversione dell'urea in ammoniaca.

L’urea è un contaminante emergente, poiché è un prodotto comune delle attività residenziali (l’urea è il componente principale dell’urina) e di vari processi industriali, mentre l’ammoniaca sta acquistando importanza come fonte di energia verde; questo composto può essere decomposto per la produzione di idrogeno e può essere immagazzinato come combustibile verde.