纳米银

摘要：
随着科技的发展，各学科交叉，纳米银已经逐渐渗透到我们日常生活中了，人们在工作和生活中使用和接触纳米材料的机会将越来越多。

关键词：钠米银，特点，抗菌原理，现状，制备，应用前景
引言：
纳米材料是指材料在三维空间尺度内至少有一维处于纳米级（100mm之内）的材料，其尺寸介于原子、分子和宏观体系之间。

纳米材料因为平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高，其性能显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性，具有许多常规材料不可能具有的性能。

纳米银就是将粒径做到纳米级的金属银单质，其粒径大多在25纳米左右，对淋球菌、大肠杆菌等多种至病菌类微生物均有强烈的抑制和杀灭作用，并且不会产生耐药性。

实验表明，这类纳米级的抗菌微粒即使使用量达到标准的几千倍，根据试用的那些动物的表现，可以发现这些动物均无中毒现象。

同时还发现这些试用的动物受损上皮细胞还具有促进修复的作用。

一、纳米银特点
纳米银有其独有的特点，包括永久性抗菌洗涤不影响其功能；具有天然色彩，可调配颜色，应用后不影响染色、可完全替代铅系、锡系焊接、无毒害，无污染、永久性除菌，不伤害人体等优点。

纳米是继微米之后的目前最小的一种计量单位，1纳米也就是十亿分之一米。

纳米银是应用世界先进的纳米技术而制备出来的，因为纳米技术在银上的应用，使银的灭菌效用发生了质的变化，但是只有极少的纳米银在实际应用中产生强大的杀菌作用，可在数分钟内杀死上百种细菌，其可以起到广谱杀菌且无任何的耐药性，能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，无任何毒性反应，对皮肤也未发现任何刺激反应等多种作用。

这给广泛应用纳米银来抗菌开辟了广阔的前景，是最新一代的天然抗菌剂。

对于纳米银而言，其在杀菌方面有以下几个重要的特点：广谱抗菌、强效杀菌、渗透性强、修复再生、抗菌持久、安全无毒、无耐药性等。

因为这些杀菌效用，使纳米银的应用前景变得越来越广。

由于纳米银属于非抗菌素杀菌剂，所以纳米银能杀灭各种致病微生物，比抗菌素更强。

二、纳米银抗菌原理
自古以来，银就被用于加速伤口愈合、治疗感染、净化水和保存饮料，用银器存放食物，可防止细菌生长,但银离子在溶液中的不稳定性限制了其推广应用。

近几十年来，银的抗菌活性被进一步研究，银盐、可溶性银化合物、含银化合物、含银的离子交换剂、比表面积极大的胶银等应用广泛。

纳米银显现出超强、天然的抗菌力，并可防止二次感染，它的作用类似于触媒。

国外相关的研究文献指出，纳米银将使细菌、病毒等病菌外层之蛋白产生构形上变异，进而造成细菌新陈代谢降低，并进一步死亡。

它会阻碍病毒等有害人体的外来生物生长，但却不会使人类细胞毒化，如此结果将使病毒等有害生物消失于人体或食物中。

银的杀菌性早些年就已经发现，当时的人将银币放入牛奶中，如此可延长牛奶在空气中存放时间。

三、纳米银的生物安全性研究现状
纳米银粒子的吸收、纳米材料能够通过呼吸道、胃肠道、皮肤等途径进入人体，而皮肤是人类有效阻止宏观颗粒进入人体的重要屏障系统，但对于纳米粒子，即使宏观状态时
脂/水系数小，也可以通过简单扩散或渗透形式经过肺血屏障或皮肤进入体内, 而机体排出如此微小的物质比排出宏观颗粒更有难度。

有科学工作者研究了Ag+对水螅的毒性效应,结果显示Ag+的毒性反应迅速,接触后立刻产生收缩现象。

而纳米粒子的表面原子数多，周围缺少相邻原子，存在许多空键，故具有很强的吸附能力和很高的化学活性。

由于纳米材料和微米材料在质量相同的情况下，材料的数量和表面积呈几何倍数增加；其次超细微粒的银是一种潜在的脂质过氧化诱导剂，可启动自由基的形成，这些自由基可以导致细胞膜的损伤,使粒子进入细胞内,所以纳米粒子引起的毒性更大。

纳米银敷料是采用纳米技术，将纳米级银超细颗粒以医用无菌纱布或棉纱纤维为载体的一种新型抗感染敷料，当其应用于创面时具有极高的溶出度和杀菌效果，目前广泛用于外科各领域。

2005年，钟金栋等通过小鼠急性口服毒性实验和家兔皮肤刺激性实验评价了纳米银材料使用的安全性。

实验用小鼠26只，雌雄各半，一次性灌喂小鼠10只，7天无一只死亡或中毒，小鼠外观状态均正常。

2005年，Rustogi等对8个出生不到一个月的早产儿的初期烧烫伤和其他皮肤损伤Acticoat，并跟踪观察，对其进行了评价。

研究发现，这和药对早产儿来说，是合适的烧烫伤敷料，且操作少，可尽量减少对婴儿的刺激。

四、纳米银的制备
由于过度使用抗生素导致细菌对抗生素的抵抗能增强，而随着纳粹科技研究的深入，银的抗菌性又得到了人们的重视。

对于纳米银的制备，目前研究出来的有多种方法：1、化学还原法2、微生物合成法3、光解转换4、化学沉积5、热分解6、使用超临界流体等
其中化学还原法主要阳在液相中，使用适当的还原剂将银离子还原成银原子，并生长得到纳米银的方法。

用这种方法制得的纳米银颗粒分布广、易团聚、因此常需加入适量稳定剂，来降低银料的团聚程度。

而且纳米银粒的成核速率和核生长速率对反应物的浓度、温度、pH 等都有一定的依赖性。

随着一些微生物被证实具有还原金属离子的能力，人们意识到可能利用微生物来制纳米银。

这一新兴方法因具有微生物原料来源广等特点而备受社会关注。

这种制备纳米银的方法有两种不同的机理：微生物的酶催化机理和非酶还原机理。

五、纳米银的应用
纳米金属粒子由于其独特的光学、电学和生物学特性，可以应用于催化、生物传感、药物载带等各种领域中，而纳米银又因为其物性备受青睐。

专家认为，由纳米银抗菌微粉还可广泛应用于环境保护、纺织服饰、水果保鲜、食品卫生等领域.
应用领域：
纤维（织物、成品）、信息产业、生态环境、各种玩具、家用电器、食品用具，日常生活用品
细节应用：
棉、麻、丝、涤纶、晴纶、氨纶、粘胶纤维、蛋白纤维、成品布料、服装、床上用品、日用纺织品、玩具等、二极管、三极管集成电路的焊接，电子浆料、水产养殖、园艺设施、土壤改良、建筑材料、装饰材料、洗涤用品、玻璃器皿、包装类纸制品、特殊行业用纸、除臭剂、医药外用抗菌凝胶、塑料制品
因为纳米银有消炎作用，有利于伤口愈合，所以纳米银在医学上应用极广。

在医用防护方面，抗菌纤维发挥着阻断细菌、霉菌的作用。

如今，纳米银抗菌纤维已被应用于众多领域：1、从们已将纳米银抗菌纤维制成烧伤烫伤敷料应用于烧烫金等治疗中；2、用于纳米银切口贴、纳米银创伤贴的造以及应用于外伤、皮肤、外科手术等方面；3、载有纳米银抗菌材料的抗菌口罩、防护服、垫材、床单、等可防止空气中漂浮的大量有害微生物吸附在织物纤维上造成交叉感染。

迄今为止，国内外对纳米银的毒性研究在方法上主要集中于形态学、线粒体功能测定、细胞增殖、酶活力等细胞毒性的检测，整体水平的毒性检测也有报道，而缺乏从分子水平进行机制方面的探讨研究。

全面地诠释材料对生物体健康的影响因素，需要从分子、细胞、基因、整体水平上系统地进行研究，另外，人群流行病学调查也是不可忽视。

参考文献：
[1]罗浪里，乔学亮等，AOT反胶束法制备纳米银的机理及应用.2006，12：142-144
[2]沈明，姚玉峰等，憎水性纳米银粒的反相微乳液法制备与自组装.2006，4：23-28
[3]吴硕，赵红桃等，DNA模板法电化学制备纳米银修饰电极及其过氧化氢传感应
用.2005.403,404
[4]熊金钰，吉小利等，纳米银的超生合成及分形研究.2004.24:69-72
[5]廖学红，李鑫等，电化学制备纳米银.2001,21:58-59
[6]安茂忠，栾野梅等，银纳米膜的电化学制备方法及性能表征。

应用化学,2006,27:35-39
[7]黄磊，凌国平等，纳米银和氧化铝复全粉末的制备.浙江大学学报,2003,37:65-69。