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奈米銀的抗菌機制與原理

2020-07-17

 

奈米銀的抗菌機制與原理

Anti-bacteria Mechanism and Principle of Silver Nanoparticle Solution

 

Ching-Hsiang Hsu

UWin Nanotech. Co., Ltd.

前言

 

除了戴口罩常洗手,照顧環境衛生,個人防疫也可相當重要。特別是有長效的防護,更可以避免與病菌的接觸。Dr.UWin奈米銀全效噴霧有別於酒精或次氯酸鈉水溶液,它在噴灑後乾燥會形成奈米抗菌膜,而不是直接揮發掉,所以為什麼稱為全效或長效的原因在此。奈米銀的抗菌機制與原理如下 :


奈米銀的特色

 

• 用途廣:廣範而普遍的抗菌、抗病毒抗過敏原作用。

• 消炎:發炎通常是由細菌,病毒或黴菌引起的。

• 無毒:即使每天數週使用多次,也無毒。

• 安全:所對有人包括兒童、老人都很安全。

• 無副作用:不會產生抗藥性。

• 強化免疫:可抗菌抗炎,有幫助免疫作用。

• 無交互作用:不會干擾抗生素和消炎藥的作用。

• 口服外用均可:可以飲用在體內作用(液體和噴霧)和也可以外部局部(凝膠)使用。(此部分需由專業醫生建議使用)


為何選用Dr. UWin的奈米銀全效噴霧

 

Dr. UWin奈米銀全效噴霧的製造商,優勝奈米科技有限公司,本身就是奈米金、奈米銀、奈米光觸媒的研發生產製造商。團隊除了專業專精於奈米科技,更是在綠色化學、環保科技的領域享譽國際。產品外銷到全球超過三十個國家,其中以歐美國家佔了60%。優勝奈米科技有限公司在國內外獲獎與取得專利無數,是台灣外交部、經濟部、環保署、教育部與國內外高中、大學參訪次數最多的企業之一。

Dr. UWin奈米銀全效噴霧的成分只有奈米銀與純水,成分單純、中性、無刺激性,無添加任何界面活性劑、醇類、芳香精、有機物、萃取物。對敏感性肌膚的人使用上更無負擔,也無殘留造成環境賀爾蒙等問題。

Dr. UWin奈米銀全效噴霧的銀濃度為50 ppm,粒徑分布在20~60nm。一般市售代理商,多是加水稀釋,濃度劑量參差不齊,且加入有機溶劑、分散劑來控制粒徑,這樣的產品對接觸皮膚來說,都是負擔。

 

 

圖一 (A)銀奈米粒子溶液。(B)奈米銀電子顯微鏡影像。(C)銀奈米溶液的UV/Vis吸收光譜圖。(圖片來源:作者研究結果)

 

Dr. UWin奈米銀全效噴霧是水溶性,無法滲透脂肪。所以,不會滲入人體傷害細胞。人體中的健康細胞還包含帶有脂質保護層的脂質膜(與病原體的細胞壁不同)這就是為什麼奈米銀可以有效對抗外在病菌,而不會傷害人。

 

Dr. UWin奈米銀全效噴霧的抗菌原理


文獻記載人類使用銀超過數千年,因為具有1.抗菌。2.抑制病毒複製。尚未有副作用發生,可以安全地使用。

半胱胺酸(Cysteine)是20種天然胺基酸中,具有含硫的胺基酸,很多細菌與病毒的結構中含硫,非常容易與銀結合,使其失去活性並阻止病毒複製。另外,奈米銀也帶有電荷,也可以藉由電荷來殺死細菌與病毒。所以奈米銀是具有雙重抗菌的作用機制。

為了更進一步的了解銀是如何達到抗菌的效果,在此部份就針對銀對細菌及病毒的作用機制來做個原理概述。

大部份的金屬離子都有氧化淨菌作用,以強度大小來區分,分別為:銀 > 汞 > 銅 > 鎘 > 鉻 > 鎳 > 鉛 > 鈷 > 鋅。早期貴重金屬大多被利用來保存食物及淨菌治療使用,如今專家學者更研究出帶正電的銀離子的還原能力最強,與氧化反應可生成氧自由離子基(O-及O2-),具有淨菌效果。實際上Ag+可以在很低的濃度下即能自由進入細胞膜,破壞細菌的細胞膜,如圖一,並與細菌體內的酶蛋白上的硫氫基(-SH)迅速的結合在一起形成銀硫鍵,如(1)所示:

 

R-SH + Ag       R-S-Ag + e- + H+                    (1)

 

銀硫鍵是很穩定的一種鍵結,因此使得細菌體內的酵素失去活性,導致細菌死亡。由此可知,奈米銀的功效是屬於長效型抗菌劑,效果持久。

 

 

圖二 奈米銀進入細菌內部,與細菌體內的酶蛋白作用,使細菌失去活性。

 

結論

 

由於奈米有著令人意想不到極佳的物理與化學性質,因此成為世界各國相互競爭研究的主要科學。各國政府投入大筆資金研發奈米科技,使得奈米科技大幅進步,特別是在生物醫療領域上,不但帶動了國家進步,也將會在未來的世界帶給人民許多的福祉。本文所介紹的奈米銀具有良好的抗菌效果,相信將有助於提升在抗菌、生物戰劑防護或環境消除的整體技術。

 

 

本文作者許景翔(Ching-Hsiang Hsu) 曾擔任陸軍化學兵核生化防護組少尉教官,教導化學戰劑與生物戰劑防護課程。專長奈米科技、生物科技、電化學、綠色化學、環保科技。現任優勝奈米科技有限公司總經理。榮獲中華民國第五十二屆十大傑出青年(2014)、世界發明諾貝爾獎與台灣十大傑出發明家(2015)、行政院國家發明創作獎(2017)、台灣化學科技產業協會產品創新獎(2017)、十大傑出企業金鋒獎(2020)。

 

 

 

 
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