Nano bạc Plasma, hoạt chất kháng khuẩn thế hệ mới từ trí tuệ Việt

Nano bạc Plasma được coi là dòng Nano bạc tốt nhất hiện nay khi sở hữu nhiều tính năng ưu việt mang đến khả năng ứng dụng rộng rãi hơn của Nano bạc Plasma trong lĩnh vực y dược. Vậy Nano bạc plasma là gì, Nano bạc Plasma có ưu điểm gì vượt trội hơn? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé. 

Tổng quan về Nano bạc Plasma 

Công nghệ Plasma được sử dụng trong nhiều ngành sản xuất nguyên vật liệu có độ tinh khiết và cần tính chính xác cao. Ứng dụng tiến bộ kỹ thuật đó tạo ra dòng Nano bạc Plasma mới an toàn hơn, ổn định hơn, tăng hoạt tính hơn trên các chủng vi sinh vật gây bệnh.

Nano bạc Plasma là gì?

Nano bạc Plasma là tên gọi chung cho các dòng Nano bạc được tổng hợp bằng phương pháp Plasma hóa. So với các tổng hợp Nano bạc truyền thống qua tác nhân khử hóa học/sinh học, phương pháp Plasma hóa tạo ra các hạt Nano bạc trực tiếp bằng điện cực bạc nguyên chất gần 100% (99,99%) từ nguồn plasma điện hóa. Tuy mới sử dụng nhưng các hạt Nano bạc Plasma cho thấy những đặc tính vượt trội hơn hẳn các Nano bạc thường.

Phương pháp chế tạo Nano bạc Plasma

Phương pháp Plasma hóa được chia thành Plasma hóa chân không và Plasma hóa áp suất khí quyển tùy vào điều kiện tiến hành phản ứng. Nano bạc Plasma hiện nay chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp plasma áp suất khí quyển sử dụng dòng plasma phóng ra trong môi trường điện môi ở nhiệt độ và áp suất của môi trường. Theo bài viết đăng tải trên tạp chí Material Research, Urooj Shuaib đề xuất mô hình thiết kế cho tổng hợp Nano bạc rất đơn giản khi sử dụng nguồn điện tạo ra dòng plasma để ăn mòn điện cực bạc nhúng trong dung môi lỏng. 

• Dòng plasma được giải phóng từ nguồn điện chứa các hạt tích điện, các photon năng lượng và các gốc tự do nhờ tương tác với dung dịch ở áp suất khí quyển. Ion Ag+ được giải phóng từ điện cực bạc sẽ gặp dòng plasma hóa để biến đổi tạo ra hạt Nano bạc Plasma. 
• Các phân tử nước phân li thành các gốc OH và H nguyên tử đều là các chất khử mạnh. 
• Một trong những chất khử quan trọng nhất được hình thành trong quá trình phóng điện là hydrogen peroxide (H2O2).  Phản ứng của phân tử H2O2 xảy ra với Ag + để tạo hạt nano bạc Plasma thông qua phản ứng

H2O2+ Ag+ 2Ag + 2H+ + O2

Trong quá trình thí nghiệm nhiều hoạt chất khác được thêm vào để tạo ra nhiều loại Nano bạc Plasma với các hoạt tính được cải tiến. 

Phân loại Nano bạc Plasma

Dựa vào quy trình sản xuất, thông số kỹ thuật có thể tạo ra nhiều loại Nano bạc Plasma phù hợp với mục đích sử dụng. Vậy hiện nay có những loại Nano bạc Plasma nào? Cũng giống như phân loại với Nano bạc, Nano bạc Plasma được chia ra 2 dạng phổ biến là các hạt Nano bạc Plasma chuẩn và các hạt Nano bạc Plasma biến tính.

• Nano bạc Plasma chuẩn là dòng Nano bạc được sản xuất theo đúng quy trình được quy định bằng dòng plasma hóa. Cấu trúc gồm có 2 phần là lõi chứa các nguyên tử bạc tinh khiết, lớp thứ hai là lớp electron tích điện âm chuyển động xung quanh lõi bạc để cố định cấu trúc của hạt.
• Nano bạc Plasma biến tính được coi là “phiên bản nâng cấp” so với dòng nano bạc chuẩn. Trong quá trình khử plasma hóa, một số các hoạt chất mang đặc tính sinh học như acid Tannic, Chitosan… được thêm vào tạo phức hợp Nano bạc biến tính giúp tăng cường khả năng tiêu diệt các tác nhân gây bệnh. 

Đặc điểm của Nano bạc Plasma

Nano bạc Plasma được tạo ra bằng công nghệ Plasma hóa cho sản phẩm với kích thước đồng đều hơn và cho tỉ lệ Nano bạc gần như tuyệt đối > 99% giúp tác dụng cũng như độ an toàn của Nano bạc Plasma vượt trội hơn nhiều so với Nano bạc truyền thống. 

Kích thước, độ đồng đều, độ tinh khiết

Kích thước, độ đồng đều cũng như độ tinh khiết là những yếu tố quan trọng quyết định đến hoạt tính sinh học của Nano bạc tiêu diệt mầm bệnh, độ ổn định, độc tính trong quá trình sử dụng và bảo quản.

Kích thước của hạt Nano bạc Plasma:  

Phân tích các dữ liệu thu được qua kính hiển vi điện tử SEM, kích thước hạt nano phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc với dòng plasma hóa sẽ giảm dần nếu tăng thời gian tiếp xúc với dòng plasma. 

• Janith Weerasinghe cùng cộng sự tại trường ĐH Công nghệ Queensland, Úc đã chế tạo được hạt Nano bạc Plasma và nhận thấy rằng đường kính của hạt giảm dần khi tăng thời gian xử lý với dòng plasma hóa. Đường kính trung bình lớn nhất là 20,06 nm được quan sát thấy ở 3 phút đầu tiên và sau 10 phút tổng hợp cho 99% số hạt Nano bạc Plasma có đường kính trung bình là 9,99 nm. Đây là một phát hiện quan trọng bởi vì với các hạt Nano bạc nhỏ 10 nm đã được chứng minh là có hoạt tính kháng khuẩn cực kỳ hiệu quả. 
• Với phương pháp Plasma hóa, các hạt Nano bạc tạo thành được quan sát với cấu dạng gần cầu, tăng diện tích bề mặt hạt Nano và tăng tỷ lệ tiếp xúc với các bề mặt khác.

Độ đồng đều của hạt Nano bạc Plasma hóa: 

Trong dung dịch khi các hạt có sự đồng đều về kích thước sẽ tăng cường độ ổn định. So với các phương pháp tổng hợp khác, tia plasma giúp tạo nên dòng nano bạc với độ đồng đều về kích thước tối ưu nhất.

• Phương pháp chế tạo Nano bạc bằng công nghệ plasma cho hạt Nano bạc có sự đồng đều cả về kích thước cũng như cấu dạng hình cầu bên ngoài. Sự đồng đều này giúp ổn định cấu trúc phân tán của hạt Nano bạc trong dung dịch, hạn chế sự kết tụ và sa lắng. 
• Khi được tạo thành xung quanh các hạt Nano bạc Plasma là lớp electron chuyển động ngăn cản tiếp xúc giữa các hạt nano với nhau, dính lại với nhau. Và làm mất cấu trúc đồng đều của hệ, giảm khả năng tiêu diệt vi khuẩn, virus hay nấm men gây bệnh.

Độ tinh khiết của Nano bạc Plasma: 

Được sản xuất bằng công nghệ hiện đại, các hạt nano bạc Plasma đạt độ tinh khiết rất cao > 99% (tỷ lệ nano bạc/tổng lượng bạc toàn phần) và không lẫn hoặc chỉ  chiếm 1 phần rất nhỏ là muỗi bạc.  Với nồng độ Nano bạc cao như vậy nên chỉ cần dùng một lượng nhỏ đã thể hiện sức mạnh diệt khuẩn tối ưu hơn các hoạt chất khác cũng như với Nano bạc thường.

Đặc điểm nổi bật của Nano bạc Plasma so với Nano bạc khác

Nano bạc Plasma khác gì so với Nano bạc khác? Nano bạc Plasma có ưu điểm gì vượt trội giúp nó được ứng dụng nhiều như vậy? Có lẽ đây là thắc mắc của rất nhiều người khi tìm hiểu về Nano bạc Plasma. Có thể nói rằng sự khác biệt về phương pháp sản xuất dẫn đến sự khác nhau về tính chất của hạt đã tạo ra những ưu điểm của Nano bạc Plasma.

• Nhờ sử dụng tia Plasma để tổng hợp nên dung dịch Nano thu được không bị lẫn hóa chất khử như NaBH4…hay muối bạc nên đảm bảo không xảy ra biến đổi hóa học trong quá trình sử dụng.
• Hạt Nano bạc Plasma có sự đồng đều về kích thước cũng như hình dạng bên ngoài hơn so với hạt Nano bạc thường. Nhờ vậy mà Nano bạc Plasma có độ bền cao hơn cũng như khả năng phân tán cao. 
• Độ tinh khiết đạt > 99% đảm bảo dung dịch chứa hàm lượng Nano bạc cao nhất, hạn chế hàm lượng ion Ag+ nên giảm nguy có mắc bệnh da xanh do tích tụ quá mức ion Ag +trong mô cơ thể. 

Các hạt Nano bạc Plasma khắc phục điểm yếu so với dòng Nano bạc truyền thống về độ ổn định cũng như độ an toàn của chế phẩm. Hơn nữa khi ở cấu trúc Nano, hiệu lực tương tác của  Nano bạc Plasma trên các chủng gây bệnh nguy hiểm. 

Tác dụng của Nano bạc Plasma

Nano bạc Plasma có khả năng tiêu diệt các chủng vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn, nấm men. Ngoài ra Nano bạc Plasma còn giúp tái tạo da mau lành và là chất khử mùi toàn diện.

Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của Nano bạc Plasma

Giống như Nano bạc thông thường, các hạt Nano bạc Plasma có hoạt tính chống lại tác nhân vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn, vi nấm…

Tác dụng tiêu diệt vi khuẩn của Nano bạc Plasma

Phổ tác dụng của Nano bạc Plasma:

Hoạt tính kháng khuẩn của Nano bạc Plasma hiệu quả trên cả các chủng vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Urooj Shuaib đã tiến hành nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn của Nano bạc Plasma trên 2 chủng vi khuẩn là Bacillus Subtilis (Gram dương) và E. coli (Gram âm) cho thấy Nano bạc Plasma tạo vòng ức chế đối với 2 loại vi khuẩn trên các đĩa thạch được nuôi cấy. Janith Weerasinghe cùng cộng sự tại trường ĐH Công nghệ Queenland cũng khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của Nano bạc Plasma trên 2 chủng vi khuẩn là S. aureus (Gram dương) và E. coli (Gram âm) cho kết quả tương tự. Trong đó, đường kính của vùng ức chế tăng trưởng tăng lên khi tăng thời gian tiếp xúc với  Nano bạc Plasma và S. aureus có tính  nhạy cảm hơn với các hạt Nano bạc so với E. coli.

Cơ chế Nano bạc Plasma tiêu diệt vi khuẩn

• Nano bạc Plasma tương tác với màng tế bào vi khuẩn nhờ lực hút tĩnh điện, tấn công làm hỏng màng vi khuẩn, gây rò rỉ các chất nội bào. Nhờ kích thước nhỏ nên diện tích bề mặt tương tác của hạt Nano bạc lớn hơn, gây rối loạn chức năng vi khuẩn. Hơn nữa và tốc độ giải phóng ion Ag+ tăng theo sự giảm kích thước của các hạt theo báo cáo của Sotiriou và cộng sự càng tăng cường hoạt tính cho hạt Nano bạc Plasma.  
• Hạt Nano bạc Plasma sản xuất các loại oxy phản ứng như oxy superoxide được hình thành trên bề mặt của các hạt nano bạc tương tác với các thành phần trong tế bào gây bất hoạt của tế bào vi khuẩn. 
• Siva Kumar cũng báo cáo rằng oxy gắn với bạc và hình thành liên kết RSSR sau khi phản ứng với nhóm sulfhydryl –SH trên thành tế bào và do đó ngừng hô hấp gây chết tế bào.
• Các ion Ag+ giải phóng tương tác với DNA của vi khuẩn làm DNA trở nên cô đặc và mất khả năng sao chép khiến vi khuẩn bị tiêu diệt. 

Hoạt tính chống nấm của các hạt nano bạc Plasma

Vi nấm cũng là một trong những tác nhân gây bệnh phổ biến ngoài da. Với khả năng tác dụng đến thành tế bào nấm, nano bạc giúp diệt nấm hiệu quả.

• Một nghiên cứu hoạt tính chống nấm được thực hiện trên chủng nấm Aspergillus Niger cho thấy Nano bạc Plasma có hoạt tính chống nấm.  Kết quả quan sát thấy thành tế bào nấm bị phân tán dẫn đến tổn thương các bào tử của nấm. Hậu quả dẫn đến hình thành sự rò rỉ của tế bào chất ra ngoài môi trường dẫn đến chết tế bào. 
• Nano bạc Plasma- Chitosan là phức hợp Nano bạc biến tính cho thấy tác dụng tiêu diệt vi nấm hiệu quả trên các chủng Candida, Dermatophytes… khi phá hủy tế bào nấm cũng như ức chế quá trình nảy chồi cũng như phân chia của tế bào nấm. 

 

Nano bạc Plasma có tác dụng khử mùi toàn diện

 

Nano bạc Plasma thể hiện hiệu quả khử mùi toàn diện nhờ khả năng tiêu diệt vi khuẩn gây mùi cũng như các gốc tạo mùi có trong các hoạt chất.

• Vi khuẩn là một trong những nguyên nhân tạo mùi trên cơ thể. Vi khuẩn trên da phân hủy các chất cặn bã trên da  hay vi khuẩn trong khoang miệng phân hủy thức ăn sót lại trong khoang miệng và tạo ra mùi hôi khó chịu. Nano bạc Plasma có hoạt tính kháng khuẩn mạnh giúp tiêu diệt các vi khuẩn gây mùi hiệu quả.
• Ngoài ra ion Ag+ có khả năng kết hợp với các gốc -SH trong các chất gây mùi, khóa chặt chúng, giảm hiện tượng tạo mùi. Nano bạc Plasma tiêu diệt tận gốc nguyên nhân gây mùi mang lại hiệu quả khử mùi hiệu quả triệt để

Tác dụng tái tạo tế bào của Nano bạc Plasma

Một công dụng khác của Nano bạc Plasma mà không tìm thấy ở các loại vật liệu khác, dó chính là khả năng tái tạo tế bào một cách thần kỳ. Khi sử dụng Nano bạc Plasma trên các vùng da bị tổn thương, các vết rách, vết loét…cho thấy các vết thương mau lành hơn đáng kể.

• Nano bạc Plasma có hoạt tính chống viêm: Tác dụng kháng viêm mạnh mẽ thể hiện bằng cách ức chế   sản xuất các cytokine tiền viêm, chẳng hạn như IL-6, nhưng thúc đẩy sản xuất cytokine IL-10 chống viêm tại vết thương trên da trong giai đoạn đầu sau khi bị thương, hạn chế được tình trạng viêm quá mức có thể dẫn đến phá hủy, rối loạn chức năng cơ quan.
• Nano bạc Plasma kích thích tái tạo tế bào da: Nano bạc Plasma giúp hình thành một lớp nền vững chắc cho việc tái tạo lại vùng da tổn thương. Lee và cộng sự đã nghiên cứu và kết luận rằng hạt Nano bạc giúp vết thương mau co lại da và tái tạo biểu bì, làm tăng tốc độ liền vết thương. Điều này đạt được thông qua việc Nano bạc Plasma thúc đẩy sự tăng sinh và di chuyển của các tế bào sừng.  Mặt khác, còn thúc đẩy sự biệt hóa của nguyên bào sợi thành nguyên bào sợi, do đó thúc đẩy sự co lại của vết thương.

Ứng dụng của Nano bạc Plasma trong chăm sóc sức khỏe

Có thể nói Nano bạc Plasma đã mở ra hướng đi mới cho các phương pháp diệt khuẩn so với các hóa chất kháng khuẩn truyền thống hiện nay. Có thể tìm thấy Nano bạc Plasma trong các sản phẩm y tế vệ sinh, chăm sóc sức khỏe hàng ngày, cho thấy lợi ích và hiệu quả của Nano bạc trong đời sống.

Vệ sinh răng miệng bằng nước súc miệng Plasma bạc

Súc miệng Plasma bạc ứng dụng hoạt tính tiêu diệt vi khuẩn giúp loại sạch các nguyên nhân gây hôi miệng, sâu răng, chăm sóc sức khỏe răng miệng hiệu quả.

• Súc miệng Plasma bạc giúp diệt khuẩn nhanh các vi khuẩn thường trú trong khoang miệng như Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans… giảm tình trạng sâu răng, viêm nướu lợi giúp hàm răng khỏe hơn, nướu lợi tươi khỏe. 
• Súc miệng Plasma bạc giảm nhanh tình trạng đau do các tổn thương trên niêm mạc, làm lành vết loét miệng, niêm mạc. 
• Nano bạc plasma giúp tiêu diệt vi khuẩn gây mùi, loại bỏ các thức ăn còn sót trong khoang miệng đem lại hơi thở thơm mát. 

Phòng và điều trị nhiễm trùng hô hấp bằng Nano bạc Plasma

Nhờ khả năng ức chế và tiêu diệt vi khuẩn, virus thường gặp trên đường hô hấp nên Nano bạc Plasma rất hiệu quả trong việc phòng và điều trị các bệnh liên quan đến nhiễm trùng hô hấp như viêm họng, viêm amidan, cảm cúm…

Các sản phẩm như nước súc họng có Plasma bạc giúp tiêu diệt nhanh các tác nhân gây bệnh như vi khuẩn, virus… Hơn thế nữa Nano bạc còn làm giảm triệu chứng như ngứa, đau rát cổ họng, hỗ trợ điều trị các bệnh viêm đường hô hấp.

Điều trị bệnh về da bằng kem bôi da Nano bạc plasma

Vi khuẩn, nấm hay virus cũng là tác nhân chính gây ra các bệnh thường gặp trên da như thủy đậu, zona, sởi , vẩy nến, lang ben…Với tác dụng kháng khuẩn, diệt virus, nấm,  Nano bạc Plasma hiệu quả trong làm giảm nguyên nhân gây bệnh. 

Các sản phẩm kem bôi da chứa Plasma bạc đang là giải pháp điều trị hiệu quả cho các bệnh viêm nhiễm trên da. Ngoài khả năng tiêu diệt nguyên nhân gây bệnh, khả năng tái tạo tế bào còn là một một ưu điểm giúp tăng cường hiệu quả của Nano bạc Plasma.

Bảo vệ đường thở với khẩu trang vải kháng khuẩn Nano bạc Plasma

Đường miệng họng, và đường hô hấp trên là cửa ngõ của cơ thể rất dễ bị tấn công bởi vi khuẩn, virus gây bệnh. Con đường lây lan chủ yếu khi người lành vô tình tiếp xúc với nước bọt, dịch tiết đường hô hấp người bệnh. Với khẩu trang bình thường chỉ có thể giảm bụi bẩn thông thường nhưng không thể nào ngăn cản được vi khuẩn xâm nhập vào trong. Chính vì vậy sử dụng các loại vải dệt với lớp phủ chứa Nano bạc Plasma là một giải pháp phù hợp giúp phòng tránh các bệnh trên đường hô hấp. 

Những hạt Nano bạc được tích hợp vào các sợi vải may khẩu trang giúp bắt giữ các tác nhân gây bệnh, giảm thiểu khả năng chúng xâm nhập sâu hơn vào đường hô hấp con người. Ngoài ra vải dệt plasma bạc còn có đặc tính kháng khuẩn hiệu quả. Khi so sánh khả năng kháng khuẩn của vải dệt Nano bạc Plasma với các loại vải bình thường , vải dệt Nano bạc Plasma tạo được vùng ức chế với vi khuẩn Gram âm E. coli và  Gram dương S. aureus. Trong khi đó không quan sát được sự ức chế nào với loại vải thường.  Như vậy có thể thấy vải dệt Plasma bạc có tác dụng hiệu quả trong việc bảo vệ đường thở hạn chế các bệnh đường hô hấp.

Nano bạc Plasma có rất nhiều ưu điểm so với các loại Nano bạc truyền thống . Nano bạc Plasma khắc phục được những hạn chế của các dòng Nano bạc thường khác giúp tăng hiệu lực kháng khuẩn, tăng độ ổn định, tăng tính an toàn cho người sử dụng. Nhờ đó các sản phẩm ứng dụng công nghệ Plasma bạc đều có khả năng bảo vệ vượt trội hơn các phương pháp thông thường khác.