Se sabe que las nanopartículas de plata (AgNP) tienen excelentes propiedades antibacterianas y muchos las consideran un fuerte competidor en la búsqueda crítica de una respuesta a las bacterias resistentes a los antibióticos. Bloquean las enzimas y pueden hacer que las bacterias tengan membranas de forma irregular, produciendo resultados que van desde el crecimiento inhibido hasta la muerte celular. Sin embargo, una colaboración de investigadores de la Universidad de Kumamoto, Universidad de Keio, y Dai Nippon Toryo Co., Ltd. en Japón descubrió que los AgNP tienen una propensión a conglomerarse, lo que resulta en una reducción de los atributos antibacterianos. Resolvieron el problema de la conglomeración recubriendo las nanopartículas con oro. Desafortunadamente, esto también provocó una reducción de los efectos antibacterianos ya que la plata ya no estaba expuesta. Esto llevó a los investigadores a buscar un método para mantener la forma de las nanopartículas, así como las propiedades antibacterianas.

La irradiación con láser pulsado sobre las nanopartículas de plata recubiertas de oro (Ag @ Au NP) proporcionó una solución al problema. Cuando los NP de Ag @ Au se irradian con un láser de pulso, la morfología de los NP cambia de una placa triangular a una forma esférica. Esto se debe a que los metales se derriten por el calor del pulso láser. Los investigadores demostraron que las NP de Ag @ Au eran aproximadamente mitad triangulares y mitad esféricas antes de la irradiación, pero saltaban al 94% esféricas después de la irradiación. Es más, la relación plata / oro de los NP Ag @ Au de preirradiación fue de alrededor de 22:1, pero la relación posterior a la irradiación fue cercana a 4.5:1. Esto fue interpretado por los investigadores como la generación de defectos en el revestimiento de oro que permitieron que parte de la plata escapase como iones. Este es un aspecto importante del proceso de irradiación con láser pulsado, ya que la liberación de plata produce el efecto bactericida.

"Hemos desarrollado un método para activar las propiedades antibacterianas de las nanopartículas de plata a voluntad, "dijo el profesor Takuro Niidome, líder del grupo de investigación. "Nuestros experimentos han demostrado que, mientras que las nanopartículas de plata recubiertas de oro no irradiadas tienen solo propiedades antibacterianas menores, los efectos aumentan significativamente después de la irradiación con láser pulsado. Esperamos seguir desarrollando esta tecnología como método para controlar las bacterias que han desarrollado resistencia a los antibacterianos ".

Las NP de Ag @ Au irradiadas fueron altamente efectivas contra Escherichia coli, resultando en una tasa de supervivencia de colonias del 0%. Los NP de plata solos fueron igualmente efectivos, pero los NP de Ag @ Au tenían la ventaja de activarse según fuera necesario y no tendían a agruparse como los NP de plata.

Esta investigación se publicó en línea en la revista Royal Society of Chemistry. Nanoescala el 11 de octubre de 2017.