“ซิลเวอร์นาโน” คุณสมบัติและประโยชน์ในการใช้งาน

ซิลเวอร์นาโน (Silver Nano) คืออะไร?

คือ เทคโนโลยีการสังเคราะห์เงินหรือซิลเวอร์ (Silver) ให้มีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร (Nanometer) คือ มีขนาดไม่เกิน 100 นาโนเมตร เทียบเท่ากับ ดีเอ็นเอ (DNA) ในร่างกายของมนุษย์ หรือเปรียบเทียบขนาดเล็กเกว่าเส้นผมของคนเราประมาณ 10,000 เท่านั่นเอง ทำให้มีปริมาณพื้นที่ผิวสูง ซึ่งสามารถสัมผัสกับเชื้อแบคทีเรียได้มากขึ้น ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ปัจจุบันได้มีการนำเอานาโนเทคโนโลยีมาแยกโลหะเงินให้มีขนาดเล็กลงในระดับนาโนเมตร เรียกว่า อนุภาคนาโนซิลเวอร์ ขนาดที่เล็กลงมากทำให้ไปเพิ่มพื้นที่ผิวในการสัมผัสกับเชื้อโรคทำให้คุณสมบัติในการขจัดเชื้อโรคเพิ่มประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิมหลายร้อยเท่า

ซิลเวอร์นาโน (Silver Nano) ฆ่าเชื้อโรคโดยการทำปฏิกิริยากับโปรตีนที่ผนังเซลล์ของเชื้อโรค จะทำให้ผนังเซลล์ถูกทำลาย จากนั้น DNA จะหยุดทำงาน และเชื้อโรคจะตายในที่สุด โดยซิลเวอร์นาโนสามารถออกฤทธิ์ได้นานถึง 7 – 14 วัน

หลักการทำงานของซิลเวอร์นาโน เมื่ออนุภาคซิลเวอร์นาโนสัมผัสกับผนังเซลล์จะสามารถแพร่ผ่านเข้าไปในเซลล์ ของแบคทีเรียหรือเชื้อราได้ อนุภาคซิลเวอร์นาโนซึ่งมีสมบัติเป็น soft acid จะเกิดอันตรายกิริยากับโมเลกุลที่เป็น soft base ภายในเซลล์ คือส่วนที่เรียกว่าหมู่ซัลฟีดริล (sulfhydryl group) ของเอนไซม์โปรติเนส (proteinase) ที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับเมตาบอลิซึมของเซลล์ โดยหมู่ซัลฟิดริล (-SH) ที่มีอะตอมของซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบจะจับตัวกับอนุภาคของเงินทำให้กระบวน การทำงานของเอนไซม์หยุดการทำงานจนกระทั่งเซลล์ของแบคทีเรียหยุดการเจริญเติบโตและเสื่อมสภาพไปในที่สุด

อนุภาคของซิลเวอร์นาโน สามารถต้านเชื้อแบคทีเรียได้มากถึง 650 ชนิด โดยเฉพาะแบคทีเรียสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการใช้ชีวิตมนุษย์ เช่น
► แบคทีเรียสเตรปโตคอกคัส (Streptococcus)
► แบคทีเรียแลคโตบาซิลลัส (Lactobacillus)
► แบคทีเรียสแตฟฟิโลค็อกคัส (Staphylococcus)
► อีโคไล (Escherichia coli, E. coli) ที่มักพบในอาหารที่เน่าเสียได้ในเวลาไม่กี่นาที

การสังเคราะห์ซิลเวอร์นาโน การผลิตซิลเวอร์นาโนสามารถผลิตได้หลากหลายวิธี ได้แก่
1. การผลิตด้วยคลื่นไมโครเวฟ (Microwave Assisted Synthesis)
2. การผลิตด้วยเลเซอร์ (Laser Mediated Synthesis)
3. การใช้ความร้อนกระตุ้นให้สารประกอบซิลเวอร์แตกตัว (Thermal Decomposition of Silver Compound)

ประโยชน์และคุณสมบัติซิลเวอร์นาโน

ซิลเวอร์นาโน มีประโยชน์และคุณสมบัติเด่น คือ การยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย ซึ่งมีการใช้ในหลายด้าน ได้แก่

1. ถูกนำอนุภาคซิลเวอร์นาโนไปใช้งาน

เช่น นำไปเคลือบอุปกรณ์ทางการแพทย์ ผ้าปิดแผล หรือวัสดุต่าง ๆ รวมถึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะ และรักษาบาดแผลให้มีประสิทธิภาพ

2. ถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ผ้าเช็ดทำความสะอาด

เสื้อผ้าเด็ก รวมถึงหนังสัตว์ที่ฟอกสี เพื่อช่วยลดการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย

3. ถูกนำมาใช้เป็นส่วนผสมผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด

เช่น ผงซักฟอก น้ำยาล้างมือ และสบู่ เป็นต้น ซึ่งหลังการใช้ ซิลเวอร์นาโนบางส่วนจะเกาะติดกับผิววัสดุ ทำหน้าที่ต้านเชื้อจุลินทรีย์ต่าง ๆ ที่มาเกาะได้

4. ถูกนำมามาใช้ในเครื่องมือ เครื่องใช้เพื่อการอุปโภค และบริโภค

ได้แก่ ใช้ในเครื่องกรองน้ำ เครื่องปรับอากาศ เลนส์กล้อง และเครื่องสำอาง เป็นต้น

5. ถูกนำมาใช้ในบรรจุภัณฑ์

ทั้งการเคลือบ หรือผลิตเป็นแผ่นฟิล์ม เพื่อต้านเชื้อจุลินทรีย์ต่าง ๆ ที่เป็นสาเหตุของอาหารบูดเน่า โดยนิยมเติมลงไปในวัสดุบรรจุที่ความเข้มข้นประมาณร้อยละ 0.1 – 5 ของน้ำหนัก

6. ถูกนำมาใช้เป็นส่วนผสมของงานสีต่าง ๆ

เช่น สีระบาย สีย้อม และสีทาบ้าน เป็นต้น เพื่อป้องกันเชื้อราไม่ให้ทำลายสีที่ระบายหรือทาไว้

👉 หลายคนคงสงสัยว่า เมื่ออนุภาคนาโนของเงินสามารถฆ่าแบคทีเรียชนิดต่าง ๆ ด้วยกลไกการทำงานในระดับเซลล์ และอนุภาคนาโนของเงินจะเป็นอันตรายต่อเซลล์ของมนุษย์หรือไม่? 

สามารถสรุปได้ว่ามี 3 กลไกหลักที่ทำให้อนุภาคซิลเวอร์นาโนสามารถต่อต้านแบคทีเรียได้ดี

1. อนุภาคนาโนของเงินในช่วง 1-10 nm จับกับผิวหน้าของเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียและรบกวนการทำงานระดับเซลล์ของแบคทีเรีย เช่น การขนส่งสารเข้าออกจากเซลล์และการหายใจ

2. อนุภาคนาโนของเงินสามารถแทรกเข้าไปภายในเซลล์แบคทีเรียและรบกวนการทำงานระดับโมเลกุล โดยจับกับสารที่มีกำมะถันและฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบ เช่น ดีเอ็นเอ

3. อนุภาคนาโนของเงินเกิดการสลายตัวและปลดปล่อย silver ion เนื่องจากอนุภาคนาโนของเงินมีขนาดเล็กและมีเป็นจำนวนมาก ทำให้สามารถปลดปลอย silver ion ออกมาด้วยความเข้มข้นสูง สามารถฆ่าแบคทีเรียได้อย่างรวดเร็ว

✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧

👉 อย่างไรก็ตามเมื่ออนุภาคของเงินมีความใกล้ชิดกับมนุษย์มากเท่าไร ก็เป็นสิ่งที่ต้องให้ความสำคัญในด้านของความปลอดภัย ซึ่งการวิจัยในเบื้องต้นได้มีการทดสอบแล้วว่าจะไม่มีโทษต่อร่างกาย เนื่องจากเงินเป็นธาตุเฉื่อยที่มีอยู่ในธรรมชาติอยู่แล้วคล้ายกับทองคำ ซึ่งในต่างประเทศมีการนำแผ่นทองคำมาใส่ในเหล้าหรือสาเกเพื่อช่วยให้เร่งปฏิกิริยาในการบ่มและมีรสชาติดียิ่งขึ้น อีกทั้งมีการใช้โลหะเงินในปริมาณที่น้อยมากก็สามารถแสดงคุณสมบัติฆ่าเชื้อโรคได้ผลดี ด้วยปริมาณที่น้อยมากนี้จึงยังไม่มีผลข้างเคียงใด ๆ กับร่างกาย ?

จะเห็นได้ว่า . . . อนุภาคนาโนของเงินสามารถฆ่าและยับยั้งเชื้อโรคต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ  จึงกล่าวได้ว่า อนุภาคนาโนของเงิน (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการประยุกต์ของนาโนเทคโนโลยี) เป็นนวัตกรรมใหม่ล่าสุด

✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧ ✧

ปัจจุบันนาโนเทคโนโลยีมีความเกี่ยวข้องในชีวิตประจำวันอย่างมาก โดยเฉพาะในวงการธุรกิจและการประกอบการเกี่ยวกับอุตสาหกรรมการผลิตประเภทต่าง ๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ อาหารและผลิตภัณฑ์บรรจุอาหาร และเครื่องสำอาง เป็นต้น ประชาชนจึงจำเป็นต้องตระหนักถึงผลทั้งด้านดีและด้านเสียของซิลเวอร์นาโน เพื่อความปลอดภัยของผู้บริโภค