Tiêu chuẩn Nano bạc chuẩn hóa được sử dụng trong các sản phẩm y tế

Nano bạc đang dẫn đầu xu hướng cho chất sát khuẩn có hoạt tính mạnh mẽ mà ít tạo ra độc tính với con người. Tuy mang nhiều tiềm năng ứng dụng nhưng hiện nay vẫn chưa có tiêu chuẩn nào cho Nano bạc chuẩn hóa để sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe. Trong tình trạng các sản phẩm y tế có chứa Nano bạc ngày càng phổ biến cần xây dựng bộ tiêu chuẩn để sử dụng Nano bạc chuẩn hóa an toàn và cho hiệu quả kháng khuẩn tốt nhất.

Nhu cầu sử dụng Nano bạc chuẩn hóa  trong các sản phẩm khử trùng hiện nay

Tổ chức Y tế Thế giới WHO đánh giá Việt Nam là một trong các nước có tình trạng kháng kháng sinh trầm trọng nhất hiện nay. Những năm gần đây, bắt kịp xu hướng thế giới Nano bạc được sử dụng để thay thế một phần các chất kháng khuẩn truyền thống trong lĩnh vực y tế. 

Với hoạt tính ức chế sự phát triển của vi khuẩn, từ xa xưa bạc được sử dụng như chất kháng khuẩn tự nhiên để bảo quản lương thực, thực phẩm khỏi nấm mốc, vi khuẩn làm hỏng. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, con người có kiến thức đầy đủ về khả năng tiêu diệt vi khuẩn của bạc nên những chế phẩm chứa bạc được đưa vào sử dụng rộng rãi hơn. Có thể kể đến như: 

• Dung dịch nhỏ mắt có chứa bạc dùng để điều trị bệnh về mắt ở trẻ sơ sinh. Dung dịch bạc nitrat (40-95%) sử dụng bên ngoài trên mụn cóc, verruca, u hạt rốn, tạo hạt quá mức mô, bán manh và dung dịch  bạc sulphadiazine (1%) trong điều trị dự phòng nhiễm trùng ở các ca cấy ghép và điều trị vết thương bỏng…
• Dạng keo bạc được sử dụng ở dạng tiêm để điều trị bệnh viêm khớp, các bệnh đường hô hấp, cúm, viêm phổi…; dưới dạng uống điều trị các bệnh đường tiêu hóa, loét dạ dày….Đối với các bệnh viêm phổi do nhiễm vi khuẩn kháng thuốc Staphylococcus, Streptococcus, Klebiella và nấm các bác sĩ trước kia đã từng cho bệnh nhân uống dung dịch keo bạc…

Đi theo xu hướng phát triển của công nghệ nano để tạo ra nguồn nguyên liệu với những đặc tính ưu việt hơn, dạng Nano bạc ra đời và được ứng dụng trong nhiều ngành công nghệ khác nhau. So với ở dạng bạc thông thường, Nano bạc đã tăng cường hiệu lực và hạn chế nhiều tác dụng không mong muốn nên Nano bạc chuẩn hóa được ứng dụng nhiều hơn trong các sản phẩm y tế cần khả năng diệt khuẩn mạnh.

• Nano bạc chuẩn hóa được phủ trong các thiết bị cấy ghép như ống thông catheter, đặt stent tim mạch để ngăn ngừa nhiễm khuẩn và để giảm phản ứng viêm.
• Nano bạc có ứng dụng trong nhiều phương chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư 
• Nhờ khả năng tiêu diệt vi khuẩn, virus, nấm, ký sinh trùng, Nano bạc chuẩn hóa có trong nhiều sản phẩm giúp phòng và điều trị các nhiễm khuẩn trên hô hấp ,trên da, niêm mạc, răng miệng có thể kể đến như băng gạc vết thương, nước súc họng, súc miệng, kem bôi ngoài da, dung dịch vệ sinh…

Trong bối cảnh các tác nhân gây bệnh có nhiều biến đổi sinh ra chủng kháng thuốc, quá trình nghiên cứu các thuốc mới cần nhiều nguồn lực cả thời gian và kinh tế thì Nano bạc chuẩn hóa đang là giải pháp hoàn hảo nhất cho kiểm soát nhiễm trùng hiện nay. Cũng chính những lợi ích to lớn mà Nano bạc mang lại mà dẫn đến tình trạng sử dụng không kiểm soát các dạng Nano bạc chưa chuẩn hóa, tiềm ẩn những mối lo về an toàn cho người sử dụng.

Những nguy hiểm khi không sử dụng Nano bạc chuẩn hóa

Tuy Nano bạc được coi là giải pháp tối ưu cho điều trị nhiễm trùng hiện nay nhưng không sử dụng Nano bạc  chuẩn hóa lại dẫn đến sự giảm tác dụng cũng như thể hiện độc tính trên cơ thể con người. Chỉ những Nano bạc chuẩn hóa mới đủ điều kiện được sử dụng trong y dược- lĩnh vực cần hiệu quả đi đôi với sự an toàn tuyệt đối. Khi sử dụng Nano bạc chưa chuẩn hóa có thể giảm tác dụng điều trị, kéo dài thời gian hồi phục, hay gặp phải độc tính khi tích tụ nhiều bạc vượt quá mức thải độc của cơ thể. 

Giảm hiệu quả kháng khuẩn khi chưa sử dụng Nano bạc chuẩn hóa: Khi sử dụng Nano bạc chưa đủ nồng độ tối thiểu ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn sẽ dẫn đến tình trạng:

• Giảm hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn, virus của dung dịch sát trùng. Do đó không sử dụng Nano bạc chuẩn hóa kéo dài thời gian điều trị bệnh, làm lãng phí nhân lực, kinh tế cho công tác chăm soc.
• Tạo cơ hội cho các vi khuẩn thường trú gây nhiễm trùng cơ hội, làm nặng hơn các tình trạng nhiễm trùng mà còn gây biến chứng nặng hơn dẫn đến nhiễm trùng toàn thân. 

• Nguy hiểm hơn khi tiếp xúc lâu dài với các chất diệt khuẩn với nồng độ dưới ngưỡng sẽ tạo điều kiện vi khuẩn, virus sinh ra cơ chế đề kháng, giảm độ nhạy cảm với Nano bạc ở mọi nồng độ.

Nguy cơ nhiễm độc tính khi chưa sử dụng Nano bạc chuẩn hóa: Nano bạc chưa chuẩn hóa khi được sử dụng không những làm giảm tác dụng mà còn có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe, gây nguy hiểm đến tính mạng con người. 

• Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để đánh giá mức độ độc tính của Nano bạc cả trong invitro và in vivo. Nano bạc được báo cáo có tìm thấy trong một số loại tế bào như tế bào máu ngoại biên của con người, dòng tế bào biểu mô phế nang của con người (A549) dòng tế bào đại thực bào ở chuột và tế bào của con người, tế bào thần kinh gan, tế bào thần kinh và tế bào mầm chuột. Trong các thí nghiệm hít và thấm vào chuột cho thấy nano bạc ở  nồng độ thấp, nhưng có thể phát hiện được dưới dạng siêu mịn xuất hiện trong phổi và sau đó được phân phối vào máu và các cơ quan khác, như tim, gan, thận và thậm chí cả não. Do vậy có nhiều biện pháp tạo Nano bạc chuẩn hóa giảm tính thấm vào sâu trong các cơ quan, và sử dụng chất bảo vệ là 1 biện pháp trong đó.
• Quá trình sản xuất cũng là một trong các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của hạt Nano bạc chuẩn hóa  Tổng hợp bằng các chất khử hóa học là phương pháp phổ biến nhất hiện nay nhưng nhược điểm là quá trình tinh chế không loại bỏ được hoàn toàn muối bạc ra khỏi dung dịch sau phản ứng nên chưa tạo được dòng Nano bạc chuẩn hóa nhất.  Dư lượng muối bạc là nguyên nhân chính dẫn đến bạc thể hiện độc tính gây bệnh da xanh ở người. Muối bạc cũng gây kích ứng khi tiếp xúc trực tiếp với bề mặt da, niêm mạc.
  

Như vậy nếu như các sản phẩm chưa có Nano bạc chuẩn hóa sử dụng trên người sẽ rất nguy hiểm, không những không cho tác dụng điều trị mà còn có khả năng gây độc tính cho con người. Chính vì vậy cần đặt ra những tiêu chuẩn chuẩn hóa để chọn ra dạng Nano bạc chuẩn hóa có hoạt tính kháng khuẩn, kháng virus, kháng nấm hiệu quả bậc nhất hiện nay và không bị nhờn thuốc, hiệu quả kéo dài, không gây hại cho tế bào của động vật bậc cao như con người. 

Những tiêu chuẩn của Nano bạc chuẩn hóa

Hiện nay vẫn chưa có quy định chính thức cho Nano bạc chuẩn hóa sử dụng trong ngành y tế. Nhưng qua nhiều nghiên cứu trên thế giới, các nhà khoa học cũng nhận thấy hiệu quả cũng như độc tính của Nano bạc bị ảnh hưởng của các yếu tố. Dựa vào đó, tiêu chí đánh giá một dạng Nano bạc chuẩn hóa có thể là nồng độ, kích thước, nồng độ, độ tinh khiết…

Nồng độ Nano bạc chuẩn hóa

Nồng độ là một tiêu chí quan trọng để đánh giá hoạt tính của Nano bạc chuẩn hóa. Nồng độ hạt Nano bạc ảnh hưởng đến hiệu lực và độc tính trên cơ thể người.

Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Materials Technology, yếu tố nồng độ ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính kháng khuẩn của hạt Nano bạc trên chủng P. aeruginosa and S. aureus. Đối với cả hai chủng vi khuẩn, khi nồng độ Nano bạc tăng từ 6,25 đến 400 μg / mL, mật độ quang học của vi khuẩn (OD) giảm đồng nghĩa với giảm số lượng vi khuẩn. 

• Khi thử nghiệm với P. aeruginosa, giá trị OD là 0,845 ở nồng độ 6,25 μg / mL. Khi tăng nồng độ lên 50 μg / mL, giá trị OD giảm mạnh xuống 0,013 và không đổi khi nồng độ tăng lên 400 μg / mL. Kết quả này cho thấy từ nồng độ 50 μg / mL, vi khuẩn gần như bị loại bỏ. 
• Đối với S. aureus, giá trị OD là 0,966 ở nồng độ 6,25 μg / mL, có nghĩa là vi khuẩn vẫn có thể phát triển. Khi tăng nồng độ lên 200 μg / mL, giá trị OD bắt đầu giảm mạnh xuống còn 0,469. Khi tăng nồng độ lên 400 μg / mL, giá trị OD tăng lên 0,009, cho thấy phần lớn vi khuẩn đã bị tiêu diệt. 

Như vậy khi nồng độ Nano bạc tăng lên cho khả năng tiêu diệt vi khuẩn mạnh mẽ hơn. Nhưng khi tăng nồng độ quá cao lại xuất hiện nguy cơ gây gây độc tế bào. Tùy thuộc vào loại tế bào, độc tính tế bào của hạt Nano bạc khác nhau, nhưng cho thấy trong quá trình sản xuất cần sử dụng  Nano bạc chuẩn hóa  với nồng độ phù hợp không gây hại cho tế bào người.

• Theo báo cáo của Mahmuda Akter tại Đại học Hokkaido – Nhật Bản, độc tính tế bào Nano bạc phụ thuộc vào nồng độ. Trong thử nghiệm với dòng tế bào đại thực bào RAW 264,7, Nano bạc 0,2 ppm ức chế khoảng 20% tế bào, trong khi Nano bạc 1,6 ppm làm giảm khả năng sống sót 40% tế bào . Xu hướng tương tự cũng được quan sát thấy trong tế bào gan của người. Trong một dòng tế bào gan chuột (BRL 3A), Nano bạc 25 ppm là nồng độ có độc tính cao nhất được quan sát ở nồng độ từ 1 đến 25 ppm. 

Kích thước hạt Nano bạc chuẩn hóa

Kích thước cũng tác động rất lớn đến khả năng tiêu diệt vi khuẩn và là một trong những yếu tố để đánh giá hạt Nano bạc chuẩn hóa.

• Powers và cộng sự đã đưa ra nhận xét rằng hoạt tính của Nano bạc phụ thuộc kích thước. Các nhà khoa học gợi ý rằng kích thước càng nhỏ thì càng gây độc tế bào. Điều này có thể là do các hạt Nano bạc có kích thước nhỏ được hấp thụ dễ dàng hơn, dễ dàng hòa tan và giải phóng ion Ag một cách trơn tru cùng với việc tăng diện tích bề mặt. Theo một nghiên cứu khác chỉ ra hạt Nano bạc có tích lũy trong máu, gan, phổi, thận, dạ dày, tinh hoàn và não, nhưng không gây độc tính sau khi uống hạt Nano bạc kích thước trung bình 60nm trong 28 ngày với các liều khác nhau. Trong khi đó các hạt Nano bạc có kích thước nhỏ hơn 12nm ảnh hưởng đến sự phát triển sớm của phôi cá, gây ra hiện tượng quang sai nhiễm sắc thể và phá hủy DNA, và gây ra sự tăng sinh trong các dòng tế bào của cá ngựa vằn.
• Yaohua Dong và cộng sự khi nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của Nano bạc trên Vibrio Natriegens đã chứng minh rằng Ag-NP 10 ± 5 nm có thể ức chế hoàn toàn vi khuẩn ở MIC thấp hơn (1,0 μg / ml). Trong khi đó ở kích thước hạt khoảng 90 ± 5 nm để có thể ức chế vi khuẩn cần nồng độ cao hơn (11,5 μg / ml). Trong số các kích thước hạt khác nhau, hoạt tính kháng khuẩn quan sát được đối với Nano bạc giảm dần theo chiều tăng lên của kích thước 10 ± 5 nm> 30 ± 5 nm> 60 ± 5 nm> 90 ± 5 nm. Cùng với đó, MBC (nồng độ diệt khuẩn tối thiểu) đối với hạt Nano bạc 10 ± 5 nm là thấp nhất (1,1 μg / ml) và của hạt Nano bạc 90 ± 5 nm là cao nhất (11,7 μg / ml). 

Kích thước càng nhỏ hoạt tính diệt khuẩn càng mạnh nhưng nguy cơ tương tác với các phân tử sinh học cơ thể người lại càng lớn. Do đó cần đưa ra tiêu chí về hình dạng cũng như kích thước để chọn Nano bạc chuẩn hóa sử dụng.  

Độ tinh khiết của Nano bạc chuẩn hóa 

Như đã đề cập ở trên độ tinh khiết của Nano bạc chuẩn hóa ảnh hưởng nhiều bởi phương pháp sản xuất. Các hạt Nano bạc được tổng hợp từ dung dịch muối bạc cho độ tinh khiết không cao khi còn dư lượng muối bạc trong dung dịch sau phản ứng. Hiện nay tổng hợp Nano bạc bằng phương pháp Plasma hóa đang được sử dụng rộng rãi với khả năng thay thế các phương pháp truyền thống. 

Ưu điểm khi tổng hợp Nano bạc bằng phương pháp Plasma hóa cho Nano bạc chuẩn hóa:

• Độ tinh khiết Nano bạc đạt 99,99% do hạt nano được chế tạo trực tiếp từ điện cực bạc. Dòng plasma có thể khử gần như triệt để, ion Ag+ tự do dư rất ít nên đảm bảo dung dịch Nano bạc chuẩn hóa  ổn định lâu dài, an toàn.
• Bên cạnh tác dụng khử ion Ag+, plasma còn giải phóng electron tích điện âm cho các hạt Nano bạc khiến cho chúng đẩy nhau tránh kết đám.
• Trong quá trình tổng hợp dễ dàng điều chỉnh kích thước hạt Nano bạc chuẩn hóa bằng cách sử dụng cũng như thêm chất bảo vệ để tăng độ ổn định cũng như tăng hoạt tính hạt Nano bạc. 

Ảnh hưởng của lớp bảo vệ trong Nano bạc chuẩn hóa

Các hạt Nano bạc biến tính bao phủ bởi các chất bảo vệ giúp tăng cường sự hòa tan và ổn định cũng có thể ảnh hưởng đến kích thước, hình dạng và các đặc tính bề mặt của hạt Nano bạc. 

• Ngăn chặn sự kết tụ của hạt Nano bạc: Các chất bảo vệ tạo ra lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt Nano bạc chuẩn hóa giúp ổn định hạt Nano bạc tránh kết tụ. 
• Giảm độc tính tế bào của Nano bạc:  Thông thường độc tính liên quan đến việc tạo ra ROS, giảm khả năng chống oxy hóa và mất điện thế màng ty thể. Các chất bảo vệ hữu cơ (polysaccharide, citrat, polyme, v.v.) và vô cơ (sunfua, clorua, borat và cacbonat) giúp ổn định, tạo hình dạng xác định và làm giảm Ag +  nên điều chỉnh hoạt tính sinh học  của các hạt Nano bạc chuẩn hóa … Ví dụ, các hạt Nano bạc phủ polysaccharide có nguồn gốc từ chitosan cho thấy hoạt tính kháng khuẩn  mà không có độc tính đối với tế bào nhân thực.
• Tăng hoạt tính kháng khuẩn: Một số các chất bảo vệ mang đặc tín sinh học tự nhiên giúp tăng hiệu quả kháng khuẩn của Nano bạc khi kết hợp. Ví dụ như Nano bạc- acid Tannic tăng tác dụng của Nano bạc trên các chủng virus. 

TSN- phức hợp Nano bạc chuẩn hóa đảm bảo an toàn trong các chế phẩm y tế. 

TSN- phức hợp giữa Nano bạc plasma và acid Tannic là một dòng Nano bạc đáp ứng các tiêu chí đặt ra của dòng Nano bạc chuẩn hóa, cho thấy hiệu quả và độ an toàn phù hợp sử dụng trong các chế phẩm ngành y dược.

TSN đáp ứng tiêu chuẩn Nano bạc chuẩn hóa với các tiêu chí:

• Được sản xuất bằng công nghệ Plasma hóa tiên tiến cho ra nguồn nguyên liệu với độ tinh khiết cao với hàm lượng bạc gần như tuyệt đối.
• Kích thước hạt TSN nằm trong khoảng từ 15-30 nm đảm bảo độ an toàn khi sử dụng và khả năng tác dụng lên các tác nhân gây bệnh.
• Được tổng hợp với acid Tannic, 1 hoạt chất kháng khuẩn tự nhiên được sản xuất lâu đời trong nền y học đã làm tăng khả năng tiêu diệt virus của Nano bạc nhờ tăng độ bám dính trên bề mặt virus. Acid Tannic cũng tạo lớp bảo vệ giúp ổn định hạt Nano bạc trong dung dịch. Ngoài ra, acid Tannic còn tạo màng giảm tính thấm của Nano bạc vào sâu trong mô tế bào. 

Ưu điểm của TSNNhờ mang đặc tính của một Nano bạc chuẩn hóa mà TSN đang là bước đột phá kiểm soát nhiễm trùng mới hiện nay. Phát huy khả năng tiêu diệt vi khuẩn của Nano bạc, TSN được sử dụng trong các sản phẩm phòng và điều trị các bệnh lý trên đường hô hấp, trên da niêm mạc do vi khuẩn, virus gây ra.

• TSN trong sản phẩm súc họng giúp phòng và điều trị các trường hợp như viêm họng, viêm amidan…, giảm các triệu chứng đau rát họng, phòng nhiễm khuẩn sau khi làm thủ thuật.
• TSN trong sản phẩm ngoài da giúp điều trị các bệnh lý như viêm da cơ địa, zona, thủy đậu…nhờ khả năng tiêu diệt virus, vi khuẩn gây bệnh, chống viêm cũng như tăng làm lành các tổn thương trên da…

Để có thể phát huy hết tác dụng diệt khuẩn, Nano bạc sử dụng trong các chế phẩm y tế cần phải là Nano bạc chuẩn hóa. Hiện tại tuy chưa có quy định chính thức về Nano bạc chuẩn hóa nhưng các y bác sĩ cũng như người tiêu dùng cần có kiến thức để chọn những sản phẩm chứa Nano bạc đủ chất lượng. TSN đáp ứng đầy đủ tiêu chí cho hạt Nano bạc chuẩn hóa là một lựa chọn thích hợp để sản xuất các sản phẩm kháng khuẩn hiện nay.