Күміс нанобөлшегі

**Күміс нанобөлшегі** — өлшемдері 1 нм-ден 100 нм-ге дейінгі күміс нанобөлшектері. Көбінесе «күміс» деп сипатталғанымен, кейбіреулері үлкен күміс атомдарының беткі ауданына қатынасына байланысты негізінен күміс оксидінен тұрады. Қолданылу аясына байланысты көптеген нанобөлшек пішіндері пайда болуы мүмкін. Жиі қолданылатын күміс нанобөлшектері сфералық, бірақ ромб тәрізді, сегізбұрышты және жұқа парақтар да кең таралған.

Олардың өте үлкен беткі аудандары көптеген лигандтардың (ион немесе молекула) үйлесімділігін қамтамасыз етеді. Адамдарды емдеуге қолдануға болатын күміс нанобөлшектерінің қасиеттері зертханалық және жануарларға жүргізілетін зерттеулерде зерттелуде, онда әлеуетті тиімділік, биоқауіпсіздік және биотаралу бағаланады.

## Синтездеу
**Күміс нанобөлшектерін цитраттық әдіс бойынша алу** — бұл әдістің ерекшелігі цитрат-анион әрі тотықсыздандырғыш әрі тұрақтандырғыш агент ролін атқарады. Цитрат иондарының қатынасуымен күміс нанобөлшектерінің тұрақтанады. Цитрат иондарымен тұрақтандырылған күміс нанобөлшектерінің өсу механизмі.
Бірінші кезекте Ag+2,Ag+4, Ag+9, т.б. күміс кластерлері түзіледі (жалпы түрде Agk). Бұл процесс күміс бөлшектерінің шамасы 50-100 атомға (немесе 1-1,5 нм) жеткенше ғана орын алады. Келесі этапта цитрат иондарының концентрациясы өскен сайын Agk бөлшектері агрегацияға түсіп, Agm және Agn нанобөлшектерін құрайды. Күміс нанобөлшектерінің агрегирлену механизмі цитрат иондарының мөлшеріне тікелей байланысты. Мысалы, цитрат иондарының концентрациясы (1-5)·10-4 моль·л аралығында болғанда, кластерлік бөлшектер жақсы тұрақтанып, коагуляция процесі орын алмайды. Күміс иондарынының тотықсыздану дәрежесі цитрат иондарының концентрациясына ғана емес, қайнату уақытына да тәуелді. Күміс иондары мен цитрат иондарының мольдік арақатынасы 1:1 болғанда макисмалды тотықсыздану дәрежесі 40 минутты құраса, ал осы арақатынас 1:5 болғанда – 15 минутта орын алады.
нобай|оңға|200px|Күміс нанобөлшектерінің электронды микрофотографиясы      

**Боргидридтік әдіс бойынша күміс нанобөлшектерін алу** — Гомогенді және гетерогенді жүйелерде металл нанобөлшектерін синтездеу процесінде натрийдің тетрагидридоборатымен (боргидридпен) метал тұздарын тотықсыздандыру әдісі кеңінен таралған. Бұл боргидридтің жоғары реакциялық мүмкіндігімен (цитратпен және көмірқышқылмен салыстырғанда) және қолданудағы ыңғайлығымен ерекшеленеді. Синтез 0̊С-қа дейін суытылған 1 молярлы AgNO3 ерітіндісін алты молярлы NaBH4 ерітіндісімен әрекеттесу негізінде жүргізілді. Түзілген бөлшектердің диаметрі 1-10 нм аралығында, ал жұтылу спектрінде λ=400 нм жолақ пайда болды. Келесі жұмыста AgNO3 ерітіндісін NaBH4 ерітіндісімен тотықсыздандыру поливинилспирті қатынасында жүргізілген. Боргидрид әдісімен алынған күміс нанобөлшектерінің түзілу және ірілену механизмі алғашқы түзілген кластерлердің беткі қабатында орын алады деген пайымдау бар. Күміс перхлоратын (AgClO4) натрий боргидридімен тотықсыздандыру реакциясы жақсы зерттелген. Тотықсыздандыру процесі бірнеше этаптан тұрады: алғашқыда 0,5-1 с аралығында ерітінді жасыл түске боялады (сіңіру жолағы 220 нм), 45 минуттан кейін ерітінді ашық-сары түске айналады (сіңіру жолағы 400 нм), соңғы этапта ерітінді қараяды (сіңіру жолағы 500- 800 нм).
Ұзақ уақыт бойы тұрақтылығын сақтайтын күміс нанобөлшектерін алу үшін әр түрлі тұрақтандырғыш заттар қолданылады. Олардың қатарына полипептидтерді, әр түрлі модификацияға түскен полиэтиленгликоль, поливинилпирролидон макромолекулаларын т.б. гидрофильді полимерлерді жатқызуға болады. Осы әдістердің бірден-бір кемшілігіол ертіндідегі күміс нанобөлшектерінің өте төмен мөлшерде (1·10-4 моль·л) болуы. Оны жою үшін кейбір жағдайда концентрлі күміс нитраты ерітіндісін боргидридпен тотықсыздандыру кезінде синтетикалық анорганикалық минералды заттарды қосады. Тұрақтану механизмі нанобөлшектердің минералды заттардың беткі қабатына адсорбциялану, соның нәтижесінде агрегирлену процесін тежеу болып табылады. Нәтижесінде концентрациясы жоғары(7,35·10-2 моль·л), орта өлшемі 7-10 нм күміс нанобөлшектерін алуға болады.

**Фотохимиялық әдіс** — полимер  ерітінділерінде  және  полимер  матрицаларында металл кластерлері мен нанобөлшектердің синтезі әдеттен тыс физика-химиялық қасиеттер кешені бар наноқұрылымды металдары  бар жүйелерді  алудың қарқынды  дамып  келе жатқан бағыттарының бірі  болып  табылады. Осы  саладағы  зерттеулер  макромолекулалардың  дисперсті  жүйелерді тұрақтандырып қана қоймай, өсіп келе жатқан нанобөлшектердің өлшемі мен пішінін бақылай отырып, олардың түзілуіне тікелей қатысатынын көрсетеді. Полимерлердің арасында ерекше орынды полиэлектролиттер алады, атап айтқанда, акрил сериясының поликарбон қышқылдары. Полиқышқылдардың карбоксилат топтары күміс сияқты металл катиондарымен  комплекстер түзуге,  оларды  жарықтың  әсерінен  қалпына келтіруге, сондай-ақ оң зарядталған кластерлермен және нанобөлшектердің беттік  атомдарымен әрекеттесуге  қабілетті  оларды  тұрақтандыру.  Бұл  нанобөлшектердің фотохимиялық синтезі кезінде түзілетін зольдердің дисперстік құрамын анықтайтын  факторлардың бірі карбоксилат топтарының құрамы және олардың полимер тізбегіндегі салыстырмалы орналасуы болуы  мүмкін дегенді білдіреді.

**Биологиялық әдіс** — күміс нанобөлшектерін синтездеудің биологиялық  әдістері қалпына келтіретін  және тұрақтандырушы  агенттер  ретінде  өсімдіктердің, бактериялардың және саңырауқұлақтардың сығындылары  сияқты табиғи материалдарды пайдаланады. Бұл әдістер қоршаған ортаға зиянсыздығымен, үнемділігімен және ерекше пішіндері мен қасиеттері бар нанобөлшектерді шығару қабілетімен назар аудартады.

## Күміс нанобөлшектерін күнделікті өмірде қолданылуы
Күміс нанобөлшектерін жеңіл өнеркәсіпте қолдану олардың бірегей бактерицидтік және фунгицидтік қасиеттеріне байланысты.
Металл нанобөлшектерінің ерітінділерін тұрақтандырудың өте маңызды екенін атап өткен жөн, өйткені тұрақтанбаған бөлшектер агрегаттық тұрақтылығын жоғалтады, бұл бөлшектердің өздігінен іріленуіне, сәйкесінше, нанобөлшектердің құнды қасиеттерінің төмендеуіне және одан әрі
жоғалуына әкеледі. Арнайы мақсаттағы былғарыларды биоцидтік өңдеуге арналған күміс нанобөлшектерінің концентрациясы, бұл үлгі микроорганизмдерге қатысты арнайы мақсаттағы былғарылардың биотұрақтылығын құру үшін жеткілікті. Модификация нәтижесінде беттік энергияның төмендеуі байқалады, бұл оның суға төзімділігін қамтамасыз етеді, беріктік индексінің максималды жоғарылауы орын алады және үлбірдің трибоэлектрлік қасиеттерінің жақсаруы байқалады, сонымен қатар өңделген материал көрсетеді.
нобай|оңға|200px|Күміс нанобөлшектерінің микроскопиялық бейнесі      
Күміс нанобөлшектері әртүрлі ауруларды емдеу және диагностикалау үшін медицинада кеңінен қолданылады: мысалы, инфекциялық дерматитті емдеу үшін нанокүміс негізіндегі жақпа, анемияны емдеуге арналған нанотемір капсулалар, емдеу үшін нанодисперсті кремний диоксиді (кремний) әзірленді. Нанокүміс АИВ және герпес вирустарын тежеу үшін, композициялардағы микробқа қарсы және бактерияға қарсы компонент ретінде, иммунохимиялық зерттеу әдістерінде және биологиялық әсерлерді зерттеу үшін қолданылады. Коллоидты нанокүміс теріні күнге күйіп қалудан қорғайтын медициналық және косметикалық өнімдердің бөлігі болып табылады. Нөлдік металл күмістің нанобөлшектерінің коллоидты ерітіндісі
түтік тәрізді сүйектердің дистракционды регенерациясының ақау аймағын бос толтыруға арналған гель тәрізді наноқұрылымды композиттік импланттың құрамына кіреді.
Сондай-ақ хирургияда, атап айтқанда жараларды, күйіктерді, жарақаттарды емдеуге арналған, зақымдалған теріге арналған аз травматикалық, биоүйлесімді және биоерігіш микробқа қарсы таңғыштар, наноқұрылымды күмісі бар пленкалар, полиэтиленгликоль, глицерин және күміс нанобөлшектерін қамтитын бактерияға қарсы таңғыштар.
Күміс нанобөлшектерінің коллоидты ерітіндісін қамтитын пленка материалы жоғары бактерицидтік белсенділігімен ерекшеленеді, әсіресе Salmonella typhimurium және Staphilococcus aureus штаммдарына қарсы, жара аймағын оттегімен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, ол сауығу, регенерация және эпителизация процестерін жеделдетеді. Сондай-
ақ грыжаны емдеуде қолдану үшін нанокүміс инфекцияға қарсы патчтар әзірленген. 

Соңғы уақытта күміс нанобөлшектері онкология саласында кеңінен таралуда. Мысалы, препараттың құрамы өкпе обырын емдеу үшін келесі компоненттерді қамтиды: диаметрі 1-5 нм сфералық күміс нанобөлшектерінің ұнтағы, фармацевтикалық дисперсті карбопол, триэтаноламин, глюкоза, еріткіш ретінде таза су.
Қазіргі уақытта көрінетін патологиялық белгілер қоршаған ортаның ластануымен тығыз байланысты. Биосфераның ластануы барлық құрамдас бөліктерге: ауаға, суға, топыраққа, жануарлар әлеміне және адамдарға әсер етеді. Адам ағзасы өмір бойы химиялық заттармен, соның ішінде металл тұздарымен жиі байланыста болады. Металл тұздарының қатарына ауыр
металдар, соның ішінде күміс кіреді. Күмістің және оның қосылыстарының уыттылығы бірнеше еңбектерде зерттелген. Бірқатар мәліметтері бойынша, организмдегі күмістің 80%-ға қабылданып, тыныс алу жолдары арқылы енеді.

Күмістің нанобөлшектерімен модификацияланған тоқыма материалдары жұқпалы аурулардың таралу қаупі жоғары жерлерде: қоғамдық тамақтану кәсіпорындарында, ауыл шаруашылығы және мал шаруашылығы үй-жайларында, балалар, спорттық және медициналық мекемелерде профилактикалық микробқа қарсы қорғаныс құралдары ретінде пайдаланылуы мүмкін.

## Дереккөздер

Санат:Химиотерапия
Санат:Нанобөлшектер
Санат:Нанотехнология