Bio-Nanosilber

Sie tummeln sich in Sportsocken, Verbandsmaterial und medizinischen Implantaten: Winzige Silberpartikelchen werden immer beliebter, denn in dieser Form wirkt das Edelmetall antimikrobiell und wird gerne überall eingesetzt, wo Keimfreiheit erwünscht ist. Doch die Technologie scheint einen unerwünschten Nebeneffekt zu haben: Nicht nur in Textilien, auch in Gewässern findet sich immer häufiger Nanosilber. Wie genau die Silberpartikel dort hineingelangen, ist jedoch unklar, zumal sie auch in Gebieten nachgewiesen wurden, in denen weit und breit kein Nanosilber produziert oder verwendet wird. Eine neue Studie eines US-Forscherteams wirft nun jedoch ein neues Licht auf diese Funde: Die Nanopartikel stammen möglicherweise gar nicht aus der Fabrik, sondern aus der Natur ? denn die kann die winzigen Teilchen durchaus selbst herstellen.
Die Voraussetzung dafür ist lediglich die Anwesenheit von sogenannten Huminsäuren, konnten der Chemiker Virender Sharma vom Florida Institute of Technology und seine Kollegen zeigen: Diese Verbindungen, die im Boden, in Flussbetten und auf dem Seeboden bei der Zersetzung von organischer Materie entstehen, können Silberionen selbst bei normalen Umgebungstemperaturen zu Nanosilber reduzieren. Das Silber kann dabei aus allen möglichen Quellen stammen: einem natürlichen Silbervorkommen, einer Silbermine, in der Erze oder das Edelmetall direkt abgebaut werden oder aus Abwässern der Industrie, beispielsweise der Foto-Industrie.

Auf die Idee für seine Experimente sei er gekommen, als er gelesen habe, dass man auch Wein für die Herstellung von Nanosilber verwenden könne, sagt Sharma. Da Huminsäuren in vielerlei Hinsicht eine ähnliche Chemie zeigen, habe er es durchaus für möglich gehalten, dass man mit Hilfe dieser natürlichen Säuren ebenfalls die Silber-Partikelchen erzeugen könne. Und tatsächlich: Als die Wissenschaftler Huminsäuren aus Flussbetten mit Silberionen zusammengaben und die Mischung bei verschiedenen Temperaturen stehenließen, entstand schon nach wenigen Tagen bei Raumtemperatur die charakteristische gelb-braune Farbe, die typisch für das feinverteilte Silber ist. Zudem schienen die Huminsäuren die Partikel sogar zu stabilisieren ? möglicherweise, indem sie sie mit einer Art Schutzhülle umgaben, so dass sich die Nanoteilchen nicht zu größeren Komplexen zusammenlagern konnten.

Sollte diese Reaktion auch in der Natur ablaufen, wäre das Nanosilber, selbst wenn es in Flüsse oder Seen gelange, für die natürlichen Mikrobengemeinschaften wohl weniger giftig als angenommen, sagen die Forscher. Denn der antimikrobielle Effekt wird darauf zurückgeführt, dass sich aus dem feinverteilten Silber aufgrund seiner großen Oberfläche sehr viele positiv geladene Silberionen herauslösen, die den Stoffwechsel von Bakterien hemmen. Wenn es in der Natur jedoch einen Kreislauf gibt, in dem die Silberionen von den Huminsäuren immer wieder zu Silberpartikeln reduziert und diese dann sogar noch stabilisiert würden, wäre die Silberionenkonzentration geringer als vermutet.

Besonders viel Nanosilber müsste den Ergebnissen zufolge zum einen im Bereich alter Silberminen entstehen, in denen beim Abbau relativ große Silbermengen in die Umgebung gelangen. Das passe zu Funden in Mexiko und Texas, wo Nano-Silber schon vor der industriellen Verwendung in Flussmündungen und Flussbetten gefunden wurde, sagen die Wissenschaftler. Zum anderen sollten die Silberteilchen auch in heißen Quellen vermehrt gebildet werden: Erhöht man nämlich die Temperatur bei der Redaktion der Huminsäuren mit den Silberionen auf 90 Grad, entsteht das Nanosilber nicht erst nach Tagen, sondern bereits nach etwa 90 Minuten.
Nelson Akaighe (Florida Institute of Technology, Melbourne) et al.: Environmental Science & Technology, Bd. 45, S. 3895

wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel


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