U znastvenom časopisu "Journal of Colloid and Interface Science" broj 275 iz 2004. godine objavljen je rad čiji su autori Ivan Sondi i Branka Salopek-Sondi, znanstvenici sa instituta Ruđer Bošković u Zagrebu.

Znanstveni rad je istražio utjecaj nano-čestica srebra na bakteriju Escherichiu Coli, koja je uzeta kao tipičan predstavnik gram-negativnih bakterija. Bakterije su izlagane različitim koncentracijama srebrnih čestica i utjecaj je proučavan pomoću skenirajućeg i transmisijskog elektronskog mikroskopa. Rezultati su potvrdili da su tretirane bakterije pretrpjele oštećenja staničnih stijenki na kojima su se formirali otvori, a nano-čestice srebra su se akumulirale na stijenkama. Membrane u takvom stanju imaju značajno povećanu propusnost, što rezultira ugibanjem bakterije. Autori su zaključili da bi se nano-čestice srebra, kao netoksičan matrijal, mogle koristiti za izradu novih tipova baktericidnih sredstava.

Ovaj rad je posebno zanimljiv zbog činjenice da se na njega osvrću mnoga naknadno provedena istraživanja, što mu daje dodatnu vjerodostojnost.

Ovo je jedan od ranih radova ekipe američkih znanstvenika, iz vremena kada još nije bilo potpuno dokazano da li je za antibakterijska svojstva otopina srebrnih soli zaslužno baš srebro, električni naboj ili nešto treće.
Kroz elektrode od srebra, platine, zlata, bakra i nehrđajućeg čelika puštane su struje niske jakosti (0.02 do 20µA/mm² - ekvivalentno strujama od 0,002 do 2mA/cm²) da bi se ispitao njihov elektrokemijski efekt na rast četiri vrste bakterija.
Promatrane su Escherichia coli, Staphylococcus aureus (zlatni stafilokok), Proteus vulgaris, i Pseudomonas aeruginosa.
Pri jačim strujama sve su elektrode usporile bakterijski rast na oba pola, obično uz elektrolitički raspad u hranjivom mediju i koroziju metala.
Srebro je, međutim, pokazalo ekstreman učinak zaustavljanja bakterijskog rasta čak i na najnižim jakostima struje i to na pozitivnoj elektrodi (anodi). Količinske analize su pokazale da je glavnina usporenja rasta nastala unutar prvih nekoliko sati i da nije povezana sa promjenom pH-faktora.

Zaključili su da efikasnost leži u srebru koje je elektrokemijskim postupkom izbačeno iz anode i da je djelotvorno u koncentraciji od 5µg/ml (= 5mg/l = 5PPM). To je koncentracija pri kojoj bi i srebrni sulfadiazin bez sulfonamidne skupine imao slični učinak.

Baktericidno i bakteriostatsko djelovanje elektrolitičkog ionskog srebra istraženo je na 16 vrsti bakterija. Cilj istraživanja je bila usporedba učinkovitosti srebrnog sulfadiazina i ionskog srebra dobivenog elektrolitičkim putem uz jakost struje od 75µA. Pripremljene bakterijske kulture tretirane su različitim dozama srebra da bi se ustanovile minimalne koncentracije potrebne za ograničenje rasta (MIC) i za njihovo uništenje (MBC).
MIC je za svih 16 vrsti bakterija bila 1.25 PPM ili manja, dok je MBC bila 10.05 PPM ili manja.
Dobiveni rezultati su uspoređeni sa prethodno ustanovljenim vrijednostima za srebrni sulfadiazin. Usporedba pokazuje 10 do 100 puta veću učinkovitost elektrolitičkog ionskog srebra.

Istim koncentracijama su istovremeno tretirane i osjetljive stanice mišje koštane srži, s ciljem da se ustanovi eventualna toksičnost srebra. Nisu uočene značajne razlike između tretiranih stanica i kontrolnih uzoraka koji nisu bili u kontaktu sa srebrom.

Fungicidno djelovanje je ista skupina znanstvenika istražila godinu dana kasnije. Korištena su dva soja gljivica: Candida albicans i Candida krusei.
Korištenjem elektroda od različitih kovina (srebro, bakar, cink i titan) još su jednom pokazali da je djelotvornost vezana baš za ione srebra.
Baš kao i u prethodnom radu, minimalne koncentracije potrebne za zaustavljanje rasta bile su niske: između 0.5 i 4.7 PPM. Minimalne koncentracije za uništenje gljivica bile su između 1.9 i 13.8 PPM.
Ustanovljene koncentracije su za isti učinak niže i od srebrnog nitrata i od srebrnog sulfadiazina.

Znastveni rad ekipe iz Pakistana opisuje postupak dobivanja nano-čestica metodom kondenzacije isparenog srebra u atmosferi inertnog plina argona. Dobivene su čestice dimenzija oko 16 nm.
U uvodnom dijelu se govori o općim svojstvima (citiramo): Srebro je neotrovno, sigurno anorgansko antibakterijsko sredstvo korišteno stoljećima i sposobno je ubiti oko 650 vrsti patogenih mikroorganizama. Srebro je opisano kao 'oligodinamično' zbog svojih sposobnosti da ostvari baktericidni efekat kod minimalnih koncentracija. .....
..... Ionsko srebro snažno djeluje sa tiolskim grupama vitalnih enzima i deaktivira ih. Bilo je i sugestija da DNA gubi svoju mogućnost replikacije nakon tretmana bakterije srebrnim ionima.(kraj citata)
U nastavku se opisuje metoda utvrđivanja veličine čestica i njihovo djelovanje na Escherichiu Coli. U preglednim dijagramima je jasno vidljiv učinak prisutnosti srebra:
pri koncentraciji od 10 PPM nakon 24 sata postignuto je umanjenje rasta kolonije za 50%, pri 20 PPM je rast zaustavljen 80%, a pri 60 PPM rast je u potpunosti zaustavljen.
Potrebno je napomenuti da samo mali dio srebra iz koloidnih čestica izlazi u obliku iona, pa su zato potrebne veće koncentracije.

Srebrne nano-čestice dobivene su postupkom kondenzacije isparenog srebra u vodi. U komori s vodom dvije su srebrne elektrode dovođene u kontakt i puštana je izuzetno jaka struja (10¹⁰ A/m²) u vrlo kratkim impulsima (1µs). Na mjestu kontakta dolazi do taljenja metala, porasta otpora i time do još većeg zagrijavanja. Srebro isparava i stvara pritisak koji uzrokuje mikro-eksplozije, čime ispareni plin biva izbačen u vodu, gdje se hladi i formira nano-čestice dimenzija 6-7 nm.

Bakterije Escherichia coli DH5 i Bacillus subtilis povrgnuti su djelovanju nano čestica u različitim koncentracijama (5-100 PPM) tijekom različitih vremenskih intervala (30 min do 12 sati).
Rezultati su opširno obrazloženi, a ukratko se može reći da je dokazano djelovanje srebra zavisno od koncentracije i vremena koje su bakterije provele u kontaktu s otopinom.
Na ilustraciji vidimo četri prstenasta područja oko mjesta gdje je nanesena kap srebrne otopine. Tu je onemogućen razvoj bakterija unatoć hranjivoj podlozi na koju naseljene.
I ovo je istraživanje potvrdilo da su gram-negativne bakterije manje otporne na djelovanje srebra od gram-pozitivnih bakterija.

Znastveni rad opisuje postupak dobivanja nano-čestica metodom redukcije srebrnog nitrata pomoću limunske kiseline, D-glukoze, amonijaka i drugih dodataka. Dobivene su čestice dimenzija oko 10-15 nm.
Desno: Dolje: Fotografije otopine snimljene prilikom i na kraju pripreme sugeriraju prilično velike nakupine (aglomeracije) čestica u otopini.

Za dokazivanje učinkovitosti odabrane su 4 vrste bakterija -standardno je tu Escherichia Coli i to dva soja, od kojih je jedan rezistentan na ampicilin, Staphilococcus Aureus i Salmonella Typhi otporna na više vrsti antibiotika.
U nastavku se opisuje metoda utvrđivanja veličine čestica i njihovo djelovanje.
Za "standardnu" Escherichiu Coli je utvrđeno umanjenje rasta od 60% već pri koncentraciji od 5 PPM dok je pri 10 PPM umanjenje bilo i do 90%. Salmonella Typhi i rezistentni soj Escherichie Coli je bio nešto otporniji: pri koncentraciji od 10 PPM umanjenje rasta iznosilo je 70-75%. Gram pozitivni Staphilococcus Aureus je usporio rast tek pri koncentraciji od 25 PPM. U zaključku se analizira način djelovanja: konstatirano je da čestice srebra oštećuju membrane i prodiru u bakterije, čime im narušavaju metabolizam i uništavaju ih.

Zanimljivost ovog znanstvenog rada je u tome što su autori pripremili četiri otopine sa česticama različitih dimenzija.
Redukcijom srebrnog nitrata na 4 načina pripravljene su čestice od 9, 11, 24 i 30 nm.
Prilikom pripreme koristili su različite kemikalije za stabilizaciju otopine, što je rezultiralo otopinama različitih boja. Na slici su prikazane samo tri posude jer su otopine sa česticama 9 i 11 nm gotovo iste nijanse.

Naše objašnjenje:
Čestice u koloidnim otopinama većih koncentracija pokazuju sklonost agregiranju (grupiranju u veće skupine), što rezultira značajnim promjenama boje. Razni dodaci bolje ili lošije sprečavaju to grupiranje, pa otopine istih koncentracija mogu imati različite boje.
Otopine sa dobro dispergiranim česticama dimenzija do 50nm imaju svjetlo-žutu boju. Intenzitet boje zavisi o koncentraciji - što je koncentracija veća, boja je "gušća".
Kako čestice rastu, odnosno ako su se grupirale u veće nakupine, mijenja se nijansa boje otopine: prvo prema narančastom, ljubičasto-smeđem i na kraju sivom, skoro crnom tonu.
Blijeda (rijetka) ljubičasto-smeđa ili čak siva otopina je sa stanovišta kvalitete izuzetno loša. Ona sadrži mali broj prilično velikih čestica, pa bi njena učinkovitost bila mala.
To se, uostalom, i vidi iz prilično velikih koncentracija koje su bile potrebne za efikasno antibakterijsko djelovanje.

Druga zanimljivost ovog istraživanja je to što su autori odabrali četiri vrste bakterija. Otopinom su tretirane methicillin-otporna Staphylococcus aureus (MRSA), obični Staphylococcus aureus, Escherichia coli i Pseudomonas aeruginosa.

Ustanovljen je značajan antibakterijski efekat, a zanimljivo je da su sve bakterije osim Pseudomonas aeruginosa najbolje efekte pokazale na česticama od 9 nm, dok je ona imala još značajnije umanjen rast u kontaktu sa česticama od 24 nm.

Na području istraživanja srebrnih čestica prilično je slabo istraženo djelovanje na viruse.
U ovom radu se prikazuje kako je djelovanje srebrnih nano-čestica na virus HIV-a ovisno o njihovoj veličini. Naime, samo čestice u rasponu 1–10 nm imaju svojstvo vezanja na virus.
Povrh toga, u istraživanju su korištene otopine sa 3 vrste nano-čestica: jedna je sadržavala srebrne čestice čija površina je bila uglavnom potpuno čista, dok su druge dvije sadržavale čestice prekrivene slojem materijala za stabilizaciju otopine.
Najbolju aktivnost su pokazale čestice iz prve otopine.
Potpuno blokiranje virusa postignuto je već pri koncetraciji od 6-7 PPM, dok su druge dvije isti efekat dostizale pri koncentraciji od 25 PPM.

Autori prema položaju srebrnih čestica na površini virusa zaključuju da se čestice vežu na gp120 glikoproteinske čvoriće na površini virusa, koji inače služe virusu da se veže na stanicu koju će zaraziti. Rezultat toga je nemogućnost virusa da se prihvati za stanicu, pa je time onemogućena zaraza i razmnožavanje.

Ovo je samo jedan od brojnih znanstvenih radova koji su istražili djelovanje srebra protiv stanica raka.
Kao i u većini drugih istraživanja znanstvenici pripremaju srebrne nano-čestice "svojom" metodom, za koju vjeruju da bi mogla biti dovoljno jednostavna i jeftina za industrijsku primjenu. Koristili su "zelenu" metodu: redukciju srebrnog nitrata geraniolom ekstrahiranim iz biljaka.
Dobivena je otopina sa česticama u rasponu 1-10 nm, prosječno 6 nm.

Pripremili su otopine u raznih koncentracija i njima tretirali stanice karcinoma tipa Fibrosarcoma-Wehi 164. Analize toksičnosti srebrnih čestica prema tim stanicama pokazuju da ona direktno zavisi od koncentracije. Kod koncentracije od 1 µg/ml (1 PPM) srebrne su čestice bile sposobne umanjiti rast za manje od 30%. Međutim, već je 5 µg/ml (5 PPM) bilo dovoljno da se rast umanji za više od 60%.
Koncentracija potrebna da se usmrti 50% stanica karcinoma bila je 2.6 µg/ml (2,6 PPM).

Autori ovog istraživanja uočili su da utjecaj oblika čestica još nije istražen, pa su različitim postupcima proizveli tri osnovna oblika. Koristili su metodu redukcije srebrnog nitrata različitim sredstvima i pod različitim uvijetima. Čestice su izdvajali centrifugiranjem i ispiranjem, te ih ponovo u vodi dispergirali ultrazvukom.
Dobivenim česticama su u raznim koncentracijama tretirali Escherichiu coli. Ustanovljeno je da najbolje djelovanje pokazuju čestice sferičnog i krnjeg piramidalnog oblika, dok su najmanje aktivne čestice štapičastog oblika.
Na žalost, moramo primjetiti da rezultati nisu do kraja usporedivi, jer osim različitih oblika čestice imaju i različite dimenzije. U prethodno opisanim radovima dokazano je da djelotvornost zavisi i od veličine čestica, pa ove rezultate treba uzeti s rezervom.
Ono što je neosporno, i što autori ističu jest činjenica da čestice srebra djeluju na isti način kao ioni srebra - ometaju respiratorni sustav mikroorganizama čime ometaju njihov razvoj, a u većim koncentracijama ih i ubijaju. Za zaključiti je da se u stvari iz površine čestica izlučuju ioni srebra i djeluju na opisani način.