ניתוח ספקטרופוטומטרי ואופטיקה של ננו-חלקיקי כסף:

מאת: צוות הפיתוח המדעי, Silvermedic Lab

בעולם הקולואידים, המראה החזותי של התמיסה הוא ביטוי פיזיקלי ישיר של המורפולוגיה והדינמיקה של החלקיקים ברמה האטומית.
​​​​​​​במאמר זה נסקור את התופעות האופטיות המגדירות את איכות תמיסות הכסף שלנו ואת המשמעות של שמירה על שקיפות אופטית בריכוז של 10-15PPM.

1. אפקט ה-SPR (Surface Plasmon Resonance) והסטייה מהטווח השקוף

התכונה האופטית המרתקת ביותר של ננו-חלקיקי כסף (AgNPs) היא "תהודה פלזמונית של פני השטח". כאשר אור פוגע בחלקיקי מתכת ננומטריים, האלקטרונים החופשיים על פני השטח נכנסים לתנודה קולקטיבית.

• בטווח ה-Sub-20nm: החלקיקים קטנים מאורך הגל של האור הנראה. בטווח זה, האינטראקציה האופטית מינימלית, והתמיסה נותרת שקופה לחלוטין (Transparent). זהו סימן ההיכר של תמיסה הומוגנית עם פיזור גדלים צר (Narrow Size Distribution).
  
  

• מעבר ל-20nm ועד 80nm: ככל שקוטר החלקיק גדל, תדר התהודה משתנה. החלקיקים מתחילים לבלוע קרינה באורכי גל כחולים/סגולים (סביב 400-420 ננומטר) ולהחזיר קרינה בצהוב. הופעת הגוון הצהוב היא עדות פיזיקלית לכך שהחלקיקים חצו את סף הגודל האופטימלי.
  
  

2. אגלומרציה (Agglomeration) ופוטנציאל זטא (Zeta Potential):

אחד האתגרים הגדולים בייצור קולואידי הוא מניעת היצמדות חלקיקים. גוון צהוב עמוק או "תה" מעיד לרוב על ירידה ביציבות החשמלית של התמיסה.

כאשר המטען החשמלי הדוחה בין החלקיקים נחלש, נוצרים צבירים (Clusters). אלו אולי נמדדים במכשיר ה-TDS כריכוז גבוה, אך מבחינה ביולוגית, שטח הפנים האפקטיבי שלהם צונח באופן דרמטי. ב-Silvermedic, אנו שומרים גם על בקרה קפדנית של המתח והזרם (Amperage Control) כדי להבטיח שהחלקיקים יישארו בודדים ויציבים בתמיסה. פוטנציאל זטא גבוה מבטיח דחייה חשמלית חזקה בין החלקיקים, המונעת מהם להתגבש לצבירים גדולים וצהובים.

​​​​​​​

3. פרוטוקול הסינון: הסטנדרט המעבדתי

כדי להבטיח איכות עקבית, אנו מיישמים ב-Silvermedic מערך סינון מתקדם בתנאי ואקום:

• סינון ממברני (PES) 0.22µm: שימוש בממברנות פוליאטרסולפון (Polyethersulfone) המקובלות בתעשיית התרופות.
  
  

• סילוק משקעים מיקרוסקופיים: הממברנה משמשת כ"מחסום איכות" המוציא מהתמיסה כל צביר חלקיקים או תחמוצת כסף (Ag₂O) שנוצרו במהלך האלקטרוליזה.
  
  

• התוצאה: תמיסה בעלת דרגת טוהר גבוהה, המציגה אפקט טינדל (Tyndall Effect) עדין ומדויק בלבד, ללא שבירת אור גסה.
  
  

4. המשמעות הביולוגית של הטווח השקוף

מחקרי ננו-טוקסיקולוגיה ופרמקולוגיה מראים כי ככל שגודל החלקיק קטן יותר, היכולת שלו לעבור דרך דפנות תאים של פתוגנים עולה בצורה מעריכית. בעוד שחלקיקים "צהובים" (גדולים) עשויים להיות יעילים ברמה שטחית, הננו-חלקיקים השקופים של Silvermedic מציעים זמינות ביולוגית מקסימלית בזכות יחס שטח פנים לנפח הגבוה ביותר האפשרי ⁽¹⁾

סיכום מעבדה:

השקיפות של מי הכסף הננו קולואידי של Silvermedic בריכוז 10-15PPM היא הוכחה ליכולת טכנולוגית לייצר חלקיקים בטווח שבין 5-12 ננומטר. זוהי אינה בחירה מקרית, אלא תוצאה ישירה של הנדסה מדויקת וסינון קפדני, המבטיחים מוצר פעיל, בטוח לשימוש ויציב לאורך זמן.

Silvermedic V2.0 – Clean Lab Engineering

מקורות ומחקרים:

מחקר קלאסי שפורסם ב-Nanotechnology בדק חלקיקי כסף בטווחים של 1-100 ננומטר מול חיידקי  E. coli.
המחקר מצא כי רק חלקיקים קטנים מאוד (סביב ה-10nm) הצליחו לחדור את דופן החיידק ולגרום לנזק פנימי ישיר.

• מקור:  Morones, J. R., et al. (2005). "The bactericidal effect of silver nanoparticles." Nanotechnology.
  
  https://www.researchgate.net/publication/46149380_The_Bactericidal_Effect_of_Silver_Nanoparticles (לצפיה במחקר המלא ובנתוני המעבדה)
  
  

• הוכחה: המחקר מוכיח שחלקיקים קטנים מ-10nm מתמקמים בתוך התא, בעוד שחלקיקים גדולים יותר נשארים מחוץ לממברנה.