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Grâce à leurs caractéristiques thermiques et électriques particulières, les nanoparticules d’argent sont parfaites pour les applications optiques et de biodétection. Une application de plus en plus populaire de ces nanoparticules est le revêtement antibactérien. Les revêtements de nanoparticules d’argent sont utilisés dans les tissus, les chaussures, les claviers d’ordinateur et les appareils orthopédiques et autres dispositifs biomédicaux.

Créer un revêtement antibactérien avec des piments

Le processus de synthèse de ces nanoparticules d’argent implique une réduction chimique du sel de nitrate d’argent (AgNO3). Une paire de réactifs décompose ces molécules, libérant des ions d’argent qui sont « réduits » par l’acceptation d’électrons. Cela favorise la formation de nanoparticules d’argent. Cependant, ces réactifs auraient des propriétés toxiques, c’est pourquoi depuis le début des années 2000, des méthodes écologiques ont été recherchées pour réduire le nitrate d’argent et d’autres nanoparticules métalliques, notamment l’or et le platine.
Les chercheurs David Omar Oseguera-Galindo et Eden Oceguera-Contreras, tous deux de l’Université de Guadalajara, au Mexique, et Dario Pozas-Zepeda de l’Université de Colima, au Mexique, ont récemment étudié l’effet du piment habanero dans la synthèse des nanoparticules d’argent. Leurs recherches ont abouti à une méthode simple, peu coûteuse et écologique pour obtenir des nanoparticules d’argent.
Les habaneros ont été choisis non seulement pour leur teneur en antioxydants, mais aussi pour leur importance économique en tant que culture traditionnelle au Mexique. Des études antérieures ont montré qu’une forte capacité antioxydante favorisait la formation des nanoparticules. D’autres plantes, telles que l’aloe vera, l’extrait de noix de coco, le thé vert, l’ananas et les gousses d’ail, ont été utilisées dans la synthèse des nanoparticules.
Les chercheurs ont mesuré en temps réel le pH et le potentiel de réduction de l’oxydation – la capacité d’une molécule à gagner ou à perdre des électrons – pour expliquer la performance cinétique des nanoparticules. Ils ont également suggéré une explication sur la manière dont les biomolécules peuvent affecter la formation des nanoparticules. Le poivre de Habanero a développé une machinerie antioxydante qui diminue l’effet du stress oxydatif. Les antioxydants sont essentiels pour stabiliser les molécules en réduisant et en piégeant les électrons.

Des nanoparticules d’argent par la biosynthèse

« La nouveauté de cette recherche est qu’elle offre un schéma de la formation des nanoparticules d’argent par la méthode de biosynthèse », a déclaré M. Oseguera-Galindo. « Ce schéma inclut un mécanisme possible des biomolécules et son effet sur la réduction des ions d’argent pour favoriser la formation de nanoparticules ».
Les résultats expérimentaux ont montré que des échantillons préparés en utilisant 0,001 M et 0,005 M d’AgNO3 donnaient des particules d’une taille moyenne de 19,3 et 26,4 nm. Les nanoparticules préparées avec 0,005 M avaient un pic d’absorption décalé vers une longueur d’onde plus importante, ce qui était attendu car ces nanoparticules avaient également une taille moyenne plus importante.
Dans une deuxième expérience, les chercheurs ont utilisé des concentrations variables d’habanero (10, 50 et 100 ml), en surveillant le pH et le potentiel de réduction de l’oxydation. L’échantillon de 100 ml présentait le pic d’absorption le plus intense et la plus forte diminution du pH, ce qui indique la plus grande production de nanoparticules. Cet échantillon contenait plus de biomolécules, ce qui correspond à une plus grande élimination de protons, ce qui augmenterait le nombre d’électrons disponibles pour la réduction des ions argent.

Des nanoparticules antimicrobiennes pour plusieurs applications

Grâce à cette méthode verte de synthèse des nanoparticules d’argent, les poivrons habanero pourraient bientôt être utilisés pour synthétiser des nanoparticules d’argent antimicrobiennes dans votre prochaine paire de shorts de course ou dans la prochaine giclée de désinfectant antibactérien pour les mains, sans effets toxiques.
Cette recherche a été publiée dans Journal of Nanophotonics,
Source : The International Society for Optics and Photonics
Crédit photo : Pixabay

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