Metoda chemiczna wytwarzania sferycznych proszków miedzi nanometrycznej

Gronkowiec złocisty stanowi główną przyczynę zakażeń szpitalnych. Mogą one skutkować poważnymi konsekwencjami, prowadzą bowiem do infekcji krwioobiegu, skóry, tkanek miękkich oraz dolnych dróg oddechowych. Ponadto bakteria ta jest odpowiedzialna za zakażenia, takie jak zespół wstrząsu toksycznego oraz gronkowcowy zespół poparzonej skóry. Gronkowiec złocisty  bardzo szybko nabywa oporność na antybiotyki, co wiąże się ze zwiększaniem dawek leków niezbędnych do pozbycia się tego mikroorganizmu oraz dłuższymi pobytami w szpitalu. To generuje wyższe koszty związane  z leczeniem pacjenta. Antybiotykoodporność bakterii wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań. Jednym z nich może być zastosowanie nanocząstek miedzi. Ich aktywność przeciwdrobnoustrojowa jest uwarunkowana niewielkimi rozmiarami oraz wysokim stosunkiem powierzchni właściwej do objętości, dzięki czemu możliwy jest bezpośredni kontakt cząstek miedzi z błoną komórkową bakterii, prowadzący do naruszenia jej ciągłości, a w efekcie śmierci bakterii. Przez dziury utworzone w błonie komórkowej komórka bakteryjna traci składniki odżywcze i wodę, co powoduje jej osłabienie.  Przeciwdrobnoustrojowe mechanizmy obejmują także wytwarzanie reaktywnych form tlenu, co skutkuje nieodwracalnym zniszczeniem DNA (nośnik informacji genetycznej)  oraz mitochondriów­ (elementy komórki bakteryjnej, które można porównać do miniaturowej elektrowni, zaopatrujące ją bowiem w energię wykorzystywaną w procesach metabolicznych).

Zespół z Zakładu Materiałów Proszkowych i Kompozytowych Instytutu Metali Nieżelaznych opracował metodę chemiczną wytwarzania sferycznych proszków miedzi nanometrycznej. Metoda polega na redukcji prekursora miedzi (sól miedzi).  Otrzymany proszek miedzi charakteryzuje się własnościami przeciwdrobnoustrojowymi wobec bakterii takich jak: laseczka sienna (Bacillus subtillis), gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus), pałeczka okrężnicy (Escherichia coli),  pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa) i grzybów: Candida albicans oraz Candida glabrata. 

Proszek miedzi wytwarzany w IMN

Miedź po raz pierwszy została wykorzystana 6000 lat temu przez starożytnych Sumerów w okresie ich największego rozkwitu. Cywilizacja ta nauczyła się wytwarzać miedź. Wiedza szybko przywędrowała do Starożytnego Egiptu i była tam pielęgnowana przez tysiące lat, aż do momentu jego upadku. Rosen w czasopiśmie: „Journal of the history of medicine and apllied sciences” zaznacza, że Egipcjanie wykorzystywali sole miedzi jako składniki leków. Miedź była także stosowana do dezynfekcji wody pitnej oraz ran. Starożytni Rzymianie wykonywali naczynia z miedzi, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się chorób. Fenicjanie przybijali listwy miedziane do kadłubów okrętów, aby zapobiec wzrastaniu na nich bakterii, glonów oraz zwierząt tj. pierwotniaków czy skorupiaków i zwiększyć w ten sposób prędkość oraz zwrotność okrętu. Także żołnierze wojsk japońskich dostrzegali biobójczą aktywność miedzi, dlatego aby zapobiegać dyzenterii będącej ostrą chorobą zakaźną jelit, do butelek przeznaczonych na wodę pitną wrzucali kawałki miedzi.