Les nanoparticules d'argent (AgNPs) sont connues pour avoir d'excellentes propriétés antibactériennes et sont considérées par beaucoup comme un concurrent sérieux dans la recherche critique d'une réponse aux bactéries résistantes aux antibiotiques. Ils bloquent les enzymes et peuvent amener les bactéries à avoir des membranes de forme irrégulière, produisant des résultats allant de la croissance inhibée à la mort cellulaire. Cependant, une collaboration de chercheurs de l'Université de Kumamoto, Université Keio, et Dai Nippon Toryo Co., Ltd. au Japon a constaté que les AgNPs ont une propension à se conglomerer, ce qui entraîne une réduction des attributs antibactériens. Ils ont résolu le problème d'agglomération en recouvrant les nanoparticules d'or. Malheureusement, cela a également entraîné une réduction des effets antibactériens puisque l'argent n'était plus exposé. Cela a incité les chercheurs à rechercher une méthode pour conserver la forme des nanoparticules ainsi que les propriétés antibactériennes.

L'irradiation laser pulsée sur les nanoparticules d'argent recouvertes d'or (Ag@Au NPs) a fourni une solution au problème. Lorsque les NP Ag@Au sont irradiées avec un laser à impulsions, la morphologie des NP passe d'une plaque triangulaire à une forme sphérique. Cela est dû à la fusion des métaux sous l'effet de la chaleur de l'impulsion laser. Les chercheurs ont montré que les NP Ag@Au étaient environ à moitié triangulaires et à moitié sphériques avant l'irradiation, mais qu'elles sont passées à 94 % sphériques après l'irradiation. Par ailleurs, le rapport argent/or des NP Ag@Au pré-irradiation était d'environ 22:1, mais le rapport post-irradiation était proche de 4,5:1. Cela a été interprété par les chercheurs comme la génération de défauts dans le revêtement d'or qui ont permis à une partie de l'argent de s'échapper sous forme d'ions. Il s'agit d'un aspect important du processus d'irradiation laser pulsée puisque la libération d'argent produit l'effet bactéricide.

"Nous avons développé une méthode pour activer à volonté les propriétés antibactériennes des nanoparticules d'argent, " a déclaré le professeur Takuro Niidome, chef du groupe de recherche. "Nos expériences ont montré que, alors que les nanoparticules d'argent recouvertes d'or non irradiées n'ont que des propriétés antibactériennes mineures, les effets sont significativement accrus après irradiation laser pulsée. Nous espérons développer davantage cette technologie en tant que méthode de gestion des bactéries qui ont développé une résistance antibactérienne. »

Les NP Ag@Au irradiées étaient très efficaces contre Escherichia coli, résultant en un taux de survie de la colonie de 0%. Les NP d'argent seules étaient tout aussi efficaces, mais les NP Ag@Au avaient l'avantage d'être activées au besoin et n'avaient pas tendance à s'agglomérer comme les NP d'argent.

Cette recherche a été publiée en ligne dans le journal de la Royal Society of Chemistry Nanoéchelle le 11 octobre 2017.