Эксперимент, проведенный исследователями с применением наночастиц из золота и мощного светового излучения, показал высокие результаты в борьбе с бактериями и позволил уничтожить даже самые живучие микроорганизмы за несколько секунд.
Внешний вид наночастиц из золота – это диск, имеющий пористую структуру и размер в 400 нанометров. Эти особенности позволяют наночастицам преобразовывать поглощенный световой поток определенной длины волны в тепловую энергию. Это явление назвали плазмонным резонансом, для его возникновения требуются условия, при которых определенный угол падения светового потока на слой наночастиц сделает невозможным отражение света и вызовет колебание свободного газа внутри металла, что нагреет сами наночастицы.
Для эксперимента специалисты отобрали некоторые виды микроогранизмов, такие как Escherichia coli и Bacillus subtilis, также опыты проводились и над термоустойчивой бактерией Exiguobacterium, размножающейся при высокой температуре в горячих источниках Йеллоустонского национального парка. Микроогранизмы, размещенные на поверхности наночастик, получали инфракрасное облучение в течение 5-30 секунд. Ученые зафиксировали, что колония E.coli была уничтожена через пять секунд, а для двух других видов бактерий потребовалось чуть больше времени, они погибли менее, чем за 25 секунд. При этом ни наночастицы отдельно, ни инфракрасное излечение само по себе не оказывало разрушительного действия на бактерии.
Открытие, сделанное учеными, поможет разработать новые подходы к уничтожению бактерий в тех условиях, когда требуется полная стерильность. О работе сообщило издание «Optical Materials Express».