Đề tài Đánh giá hiệu quả diệt khuẩn của bình sữa nano bạc đối với các loại vi khuẩn: Vi khuẩn hiếu khí, Coliform, Escheria coli trong sữa bò tươi

Phần I MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, khi mức sống của người dân ngày càng được cải thiện và nâng cao thì nhu cầu về lương thực, thực phẩm cũng tăng, đặc biệt là những thực phẩm bổ dưỡng như sữa. Sữa rất giàu dinh dưỡng, hầu như có đủ các chất cần thiết cho việc tạo thành các tổ chức của cơ thể. Vì vậy nó là loại thực phẩm rất quý, đặc biệt với trẻ em. Trong sữa có khoảng 90% là nước và có đủ chất dinh dưỡng như protein(cazein), chất béo, đường lactoza cùng các vitamin A, D, E, B2, B6, B12,và các chất khoáng. Sữa tươi chưa đun thì còn chứa một số enzim như photphataza, peroxydaza...giúp cho việc tiêu hóa dễ dàng. Tuy vậy, vốn là môi trường giàu dinh dưỡng nên sữa cũng là môi trường thuận lợi cho sự xâm nhập và phát triển của nhiều loại vi khuẩn gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng sữa và sức khỏe người tiêu dùng. Theo thống kê của nghành y tế, thú y nước ta đã đưa ra những con số cảnh báo về tình trạng mất vệ sinh an toàn thực phẩm, trong đó có tình trạng mất an toàn về sữa. Mặc dù có sự quan tâm cửa các cơ quan quản lý nhà nước nhưng số vụ ngộ độc vẫn tăng dần, cùng với đó là là số người bị ngộ độc và tử vong do ngộ độc ngày càng nhiều. Theo số liệu của cục vệ sinh an toàn thực phẩm – bộ y tế, trong 5 năm (2001-2005) cả nước xảy ra hơn 1000 vụ với hơn 23.000 người bị ngộ độc thực phẩm, có hơn 260 người tử vong . Trong đó có sữa tươi, do sữa không được quản lý chặt chẽ và bảo quản tốt. Để hạn chế được những mối nguy cho sức khỏe cộng đồng người tiêu dùng sữa thì một yêu cầu bức thiết được đặt ra đó là phải có phương pháp bảo quản sữa hiệu quả. Hiện nay có nhiều phương pháp quản sữa khác nhau, trong đó bảo quản sữa bằng công nghệ NanoSilver là một phương pháp bảo quản hoàn toàn mới, có sự ứng dụng công nghệ phân tử. Bình sữa Nanosilver là một trong số sản phẩm có sự ứng dụng của công nghệ này. Bình sữa có khả năng tiêu diệt hầu hết các loại vi khuẩn vấy nhiễm vào bình. Mặt khác khi cho sữa vào trong bình thì có sự tiếp xúc của sữa với các hạt nano bạc và một lượng nhất định các ion bạc được giải phóng trong môi trường có nước điều này sẽ tạo ra một hiệu quả diệt khuẩn nhất định của bình sữa đối với các vi khuẩn trong sữa. Do vậy một câu hỏi được đặt ra là hiệu quả kháng khuẩn của bình sữa đối với các vi khuẩn trong sữa như thế nào? Bằng kiến thức của bản thân, cùng với sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo Phạm Hồng Ngân, sự ủng hộ động viên của người thân và bạn bè, chúng tôi đã tiến hành đề tài: “ Đánh giá hiệu quả diệt khuẩn của bình sữa nano bạc đối với các loại vi khuẩn: Vi khuẩn hiếu khí, Coliform, Escheria coli trong sữa bò tươi ”. 1.2. MỤC ĐÍCH Xác định sự thay đổi số lượng: vi khuẩn hiếu khí, Colifrom, E.coli, trong sữa theo thời gian bảo quản bằng bình Nanosilver. Xác định sự thay đổi số lượng: vi khuẩn hiếu khí, Colifrom, E.coli, trong sữa theo thời gian bảo quản lạnh. Xác định sự thay đổi số lượng: vi khuẩn hiếu khí, Colifrom, E.coli, trong sữa theo thời gian khi không bảo quản. Đánh giá hiệu quả diệt khuẩn của bình Nanosilver trong sữa tươi. Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. HIỂU BIẾT VỀ CÔNG NGHỆ NANO 2.1.1 Giới thiệu về công nghệ nano Năm 1959, trong bài nói chuyện với tiêu đề “ there is plenty of room at the bottom” Tiến sĩ Richach Feynman (Nhà vật lý Mỹ 1918-1988) đã phác họa khả năng hình thành một nền công nghệ mới trong đó con người có thể di chuyển chồng chập các loại nguyên tử, phân tử để thiết kế một dụng cụ ở kích cỡ vi mô hay thiết kế các dụng cụ lớn từ cấu trúc phân tử của chúng. Bài nói chuyện được ghi nhận như là nhận thức đầu tiên vê công nghệ nano của loài người. Vậy công nghệ nano là gì? Công nghệ nano (tiếng anh là nanotechnology) là ngành công nghệ có liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc và thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước trên qui mô na nô mét (nm, 1nm =10-9m). Công nghệ nano bao gồm các mảng chính sau: - Cơ sở khoa học nano: + Chuyển từ tính chất cổ điển sang tính chất lượng tử: Ở mức độ vĩ mô các tính chất vật lí của vật chất có thể giải thích bởi các định luật cơ học của Newton. Tuy nhiên khi kích thước vật chất ở mức nano mét hay nhỏ hơn thì các giải thích bằng các định luật của Newton không còn chính xác nữa. Để giải thích các hiện tượng vật lí của vật chất ở mức độ này, một mảng vật lí mới đã ra đời với tên là “cơ học lượng tử”. Cơ học lượng tử giải thích chính xác các hiện tượng vật lí xảy ra ở mức độ vĩ mô. Ở mức độ nano mét các tính chất lượng tử của vật chất được thể hiện rõ. + Hiệu ứng bề mặt: vật liệu ở qui mô nano mét mật độ nguyên tử ở bề mặt chiếm tỉ lệ lớn so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy mà các vật liệu này tạo ra hiệu ứng bề mặt nó tạo ra tính chất vượt trội hơn hẳn của vật liệu nano so với vật liệu ở dạng khối của nó. + Kích thước tới hạn: Các tính chất vật lí hóa học của vật chất phụ thuộc vào kích thước của vật chất đó. Khi kích thước vượt qua giới hạn đó(lớn hơn hay nhỏ hơn) thì các tính chất đó thay đổi. Ngưỡng kích thước đó người ta gọi là kích thước tới hạn. So với các vật chất thông thường chúng ta có thể thấy hàng ngày thì vật liệu nano đạt được kích thước tới hạn. - Phương pháp quan sát và can thiệp ở qui mô nanomet: Là việc tạo ra các thiết bị máy móc để quan sát hay là can thiệp vào các hạt nano hay các cấu trúc nano. - Chế tạo vật liệu nano: + Phương pháp từ trên xuống: Là phương pháp dùng các kĩ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu khối với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt có kích thước nano mét. + Phương pháp từ dưới lên: Là phương pháp chế tạo các hạt nano từ các nguyên tử hay các ion. Có thể dùng phương pháp vật lí, phương pháp hóa học hay kết hợp hai phương pháp trên. - Ứng dụng vật liệu nano: Vật liệu nano đã và đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như y học, công nghệ thông tin, tự động hóa, nông nghiệp… Để làm rõ khái niệm công nghệ nano, chúng ta cần hiểu rõ thế nào là khoa học nano và vật liệu nano? Khoa học nano là nghành khoa học nghiên cứu các hiện tượng, sự can thiệp vào các vật liệu với qui mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử. Qui mô này tương ứng với kích thước cỡ từ một vài đến vài trăm nanomet. Vật liệu nano là đối tượng nghiên cứu chung của khoa học nano và công nghệ nano, nó liên kết hai lĩnh vực này với nhau. Vật liệu nano có kích thước trong khoảng từ một vài đến vài trăm nano mét, tùy thuộc vào bản chất vật liệu và tính chất cần nghiên cứu. Ở kích thước nano mét vật liệu nano đạt tới kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của vật liệu truyền thống. 2.1.2 Quá trình phát triển của công nghệ nano trên thế giới và tại Việt Nam: 2.1.2.1 Trên thế giới: Công nghệ nano là ngành công nghệ mới nhưng tiềm năng ứng dụng của nó là rất lớn, nó có khả năng làm thay đổi toàn diện bộ mặt cuộc sống của chúng ta. Chính vì vậy, ngay từ khi ra đời nó nhận được sự ủng hộ rất nhiệt tình của toàn thế giới. Hầu hết các quốc gia và các khu vực kinh tế trên thế giới đã và đang không ngừng chi ra những khoản tài chính khổng lồ để có thể đạt được những mục tiêu nghiên cứu và ứng dụng nền công nghệ mới mẻ này. Cùng với công nghệ thông tin và công nghệ sinh học, công nghệ nano sẽ là công nghệ của thế kỷ 21, nó được xem là đòn bẩy để thay đổi nền kinh tế thế giới. Hình 1. Bản đồ phân bố công nghệ nano trên thế giới Đi tiên phong trong phong trào đầu tư cho công nghệ nano là Mỹ. Bằng việc đầu tư một lượng lớn tài chính để xây dựng những trung tâm và phòng thí nghiệm, viện nghiên cứu đào tạo về công nghệ nano, ngay từ những ngày đầu Mỹ đã thu được nhiều thành quả từ ngành công nghệ này. Liên minh châu Âu với tiềm lực kinh tế to lớn của mình cũng đã tiếp theo Mỹ đầu tư cho sự phát triển ngành công nghệ nano. Tại châu Á, một loạt các quốc gia cũng đang tham gia đầu tư vào công nghệ này, trong đó Nhật Bản, Trung Quốc là các quốc gia dẫn đầu. Trong khi đó các quốc gia như Hàn Quốc, Ấn Độ, Đài Loan.. cũng đang không ngừng đầu tư và phát triển công nghệ nano trên đất nước mình. Hình 2. Tổng số vốn đầu tư vào công nghệ nano tại một số quốc gia trên thế giới năm 2003 (Theo vietsicience) Bảng 1: Ước tính đầu tư vào nghiên cứu và phát triển (R&D) công nghệ nano giai đoạn 1997 - 2005 của các Chính phủ (triệu USD)(Theo vietsicence) Khu vực 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 EU 126 151 179 200 225 400 650 950 1050 Nhật Bản 120 135 157 245 465 720 800 900 950 Mỹ 116 190 255 270 465 697 862 989 1081 Những nước khác 70 83 96 110 380 550 800 900 1000 Tổng 432 559 687 825 1535 2350 3100 3700 4100 Tỷ lệ % so với năm 1997 100 129 159 191 355 547 720 866 945 Nhìn vào bảng tổng kết trên ta thấy rằng số vốn đầu tử cho công nghệ nano trên thế giới không ngừng tăng lên với tốc độ rất cao. 2.1.2.2 Tại Việt Nam: Tiềm năng của công nghệ nano là rất lớn, vì vậy cũng như hầu hết các nước trên thế giới thì Việt Nam coi đây là một trong những lĩnh vực cần đầu tư và phát triển. Hiện nay, nước ta đã có một số phòng thí nghiệm nghiên cứu về khoa học, công nghệ Nano như : Viện Vật lý và Ðiện tử, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Ðào tạo quốc tế về khoa học vật liệu, Viện Vật lý kỹ thuật... và một số trường như Ðại học Bách khoa Hà Nội, Ðại học Khoa học Tự nhiên, Ðại học Quốc gia Hà Nội, Ðại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, Ðại học Khoa học Huế.... Sản phẩm ống than nano lỏng, bằng sáng chế thuộc về tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê đã giúp Việt Nam ghi tên mình lên bản đồ công nghệ nano thế giới. Con số các nhà máy có sản phẩm ứng dụng công nghệ nano đang không ngừng tăng lên. Có thể nói, tuy là hơi muộn nhưng Việt Nam đã bắt kịp sự phát triển của công nghệ nano và đây là lĩnh vực hứa hẹn sẽ đem lại nhiều thay đổi lớn cho nền kinh tế đất nước. 2.1.3. Các ứng dụng của công nghệ nano Tuy mới ra đời chưa lâu, khoảng từ năm 1981 đến nay, nhưng công nghệ nano đã không ngừng phát triển, các sản phẩm ứng dụng công nghệ nano có mặt trên tất cả mọi lĩnh vực đánh dấu sự phát triển vượt bậc của nó. Chúng ta có thể tổng kết được một số lĩnh vực mà công nghệ nano đang có nhiều ứng dụng cũng như là tiềm năng của nó như sau: Điện tử và cơ khí: Máy tính và bóng đèn nano Rất nhiều hãng máy tính lớn trên thế giới đang nghiên cứu chế tạo ra các linh kiện máy tính nano. Những máy tính này có các linh kiện được thiết kế thông qua việc xắp xếp các nguyên tử mới có khả nằng lưu giữ và xử lý thông tin lớn gấp rất nhiều lần so với các máy tính hiên nay. Trên thị trường hiện này đã xuất hiện những con chíp máy tính được thiết kế ở mức độ này. Ngoài ra, những sản phẩm liên quan đến điện tử như máy nghe nhạc ipod, điện thoại di động... ứng dụng công nghệ nano cũng đã được tung ra thị trường như là một cơn sốt công nghệ. Các bóng đèn, các bảng hiển thị thông tin, các loại màn hình máy tính có sợi tóc là ống nano carbon ngày càng có mặt nhiều trên thị trường. Trong lĩnh vực cơ khí thì công nghệ nano hiện nay đã xâm nhập và phát triển nhiều nhất trong nghành công nghiệp ô tô. Những sản phẩm như gương kính ô tô, sơn phủ… tất cả đang tạo ra một cuộc chạy đua công nghệ. Y dược: Chẩn đoán ung thư và các bệnh truyền nhiễm: Các thiết bị chẩn đoán bệnh điển hình như kính hiển vi lực nguyên tử, các chíp điện tử ứng dụng công nghệ nano đã được đưa vào sử dụng. Bằng các thiết bị này các bác sỹ có thể chẩn đoán chính xác bệnh sớm nhất, đây có thể coi là một bước đột phá của y học hiện đại. Ngoài ra người ta cũng đang nghiên cứu và đưa vào thử nghiệm các robot nano có khả năng mang thuốc đến mô bệnh để tiêu diệt căn bệnh một cách triệt để. Năng lượng: Pin nano và nguồn năng lượng sạch Năng lượng là một vấn đề toàn cầu, nó càng trở nên bức xúc khi nhu cầu sử dụng của con người ngày càng tăng trong khi các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt.Công nghệ nano ra đời đang góp phần giải quyết vấn đề toàn cầu này. Nhờ công nghệ này chúng ta có thể tạo ra các loại pin với năng lượng cao, thời gian sử dụng dài nó đang là chìa khóa cho vấn đề năng lượng.Những loại pin này có khả năng quang hợp nhân tạo do đó tao ra được một nguồn năng lượng sạch. Ngoài ra các ứng dụng nano với kích thước nhỏ gọn nên sự tiêu hao năng lượng ít cũng góp phần tiết kiệm được năng lượng cho chúng ta. Hơn nữa với các màng mỏng bằng công nghệ nano sẽ hấp thụ được nhiều năng lượng mặt trời hơn so với các loại pin quang điện hiện nay, do đó nó có thể khởi động cho cuộc cách mạng sử dụng năng lượng mặt trời hiện nay. Môi trường: Màng lọc nước thải Người ta đã chế tạo được những màng lọc nước thải thông minh có khả năng lọc các phần tử rất nhỏ có trong nước thải. Công nghệ này hiện đang được áp dụng rất phổ biến tại Pháp. Ngoài ra các thiết bị lọc nước nano cũng đã được chế tạo với nhiều tính năng lọc mà các máy lọc truyền thống không có được. Quốc phòng Các cuộc chạy đua vũ trang luôn diễn ra trên thế giới. Các nước lớn như Nga, Mỹ không ngừng áp dụng các tiến bộ khoa học kĩ thuật vào việc sản xuất các loại vũ khí, trang thiết bị dùng cho quân đội. Công nghệ nano cũng không phải ngoại lệ của xu thế đó.Bằng công nghệ nano người ta có thể chế tạo ra các đội quân vô hình, các robot siêu nhỏ có khả năng tiêu diệt đối phương một cách chớp nhoáng. 2.2 HIỂU BIẾT VỀ NANO BẠC 2.2.1.Khái niệm Hạt nano kim loại đã trở thành một mảng quan trọng trong hóa học, vật lí, công nghệ sinh học hiện đại. Việc chế tạo, ứng dụng hạt nano bạc đã thu hút nhiều sự quan tâm của khoa học và công nghệ thế giới. Nano bạc (nanosilver) trở thành một mảng vô cùng hấp dẫn trong công nghệ nano . Từ hàng ngàn năm nay, người dân trên toàn thế giới đã sủ dụng bạc như một tác nhân để giết hoặc chống lại vi khuẩn.Minh chứng cho điều này là việc sử dụng các dụng cụ y học, dụng cụ bảo quản thực phẩm bằng bạc của đế quốc Hi Lạp và La Mã cổ đại. Bạc đã được công nhận và sử dụng như một chất sát khuẩn từ khoảng hơn 100 năm nay . Nano bạc nói đến khả năng hoạt động ở cấp độ phân tử, nhõm nguyên tử sử dụng các hạt nano bạc (các hạt bạc có kích thước nanomet), để đạt được hiệu quả kháng khuẩn vượt trội của bạc. Ở dạng cấu trúc hạt nano bạc được xem là an toàn và là tác nhân sinh học chống lại và ngăn chặn sự nhiễm khuẩn. Mối hạt nano bạc có kích thước từ 1-100 nm, chúng bao gồm một tập hợp nhất định các nguyên tử bạc, số lượng tùy thuộc vào kích thước của hạt nano.Mỗi hạt nano bạc có kích thước 9 nm có chứa khoảng 2400 nguyên tử bạc. Các hạt nano bạc có thể được hoặc không được tích điện trên bề mặt của nó và có thể giải phóng ra các ion bạc. Một số tài liệu đã chứng minh rằng khả năng diệt khuẩn của bạc có liên quan trực tiếp đến số lượng ion bạc được giải phóng. 2.2.2. Các ứng dụng của nano bạc Nano bạc hiện nay được áp dụng trong rất nhiều các lĩnh vực. Hầu như tất cả các ứng dụng này đều liên quan đến tính chất kháng khuẩn của kim loại bạc. Ở kích thước nano hiệu quả diệt khuẩn của bạc tăng lên nên đây là một ưu thế lớn của các hạt nano bạc so với các sản phẩm sát khuẩn khác. - Trong lĩnh vực hàng tiêu dùng: Các sản phẩm như tủ lạnh, máy điều hòa, đồ dùng trẻ em, quần áo…với nhiều nhãn mác khác nhau nhưng đều được quảng cáo khả năng diệt khuẩn đang được bầy bán trên thị trường với số lượng rất lớn. - Trong y học: Bạc được sử dụng trong y tế từ rất lâu trong lịch sử nhân loại. Ngay tử thời xa xưa, Hipocrat đã công nhận bạc có tính chất ngăn chặn được một số bếnh cho con người. Bạc được sử dụng như một kháng sinh tự nhiên dưới dạng muối bạc nitrat trước khi con người phát minh ra các kháng sinh như hiện nay. Do bạc có tính sát khuẩn tự nhiên đặc biệt khi sử dụng như một chất sát khuẩn thì bạc không có tác dụng phụ khi nó không tác dụng với các enzyme hay các vi khuẩn có lợi, chính vì đặc điểm này mà nano bạc được sử dụng rất nhiều trong y học. Các sản phẩm như bột bạc kháng khuẩn, khẩu trang ngừa cúm... hay một loạt các sản phẩm vô trùng tuyệt đối khi được phủ lên bề mặt lớp hạt nano bạc như bông gạc vệ sinh, dao kéo phẫu thuật, ...tất cả những sản phẩm này hiện đang rất phổ biền ở các bệnh viện lớn trên thế giới. 2.3 HIỂU BIẾT VỀ BÌNH SỮA NANO BẠC 2.3.1.Giới thiệu về bình sữa Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại bình sữa khác nhau dành cho trẻ em. Công dụng chung của nhưng bình này là dùng để pha các loại sữa cho trẻ em bú bình. Do người dùng là trẻ em, là đối tượng mà hệ miễn dịch chưa hoàn thiện mẫn cảm với các loại vi khuẩn gây bệnh thông thường đặc biệt là các vi khuẩn đường ruột. Theo kết quả điểu tra thì hàng năm Việt Nam có một lượng lớn trẻ em nhập viện do các bệnh tiêu chảy, mà nguyên nhân trực tiếp là do sự nhiễm khuẩn từ dụng cụ vào trong thực phẩm. Để hạn chế các bệnh đường ruột từ việc sử dụng các sản phẩm từ sữa thì bình sữa tiệt trùng đóng vai trò rất quan trọng. Bình sữa nano ra đời nhằm cung cấp cho các bà mẹ sản phẩm có khả năng tiệt trùng cao giúp các bà mẹ tốn ít công vệ sinh mà vẫn đảm bảo vô trùng. 2.3.2. Cơ chế kháng khuẩn của bình sữa nano bạc Hiệu quả kháng khuẩn của bình sữa đạt được là do 2 tác dụng: Tác dụng ngay trên bề mặt của các hạt nano được gắn trên bề mặt trong của bình sữa. Tác dụng thứ 2 có được do các ion bạc được giải phóng trong môi trường có nước. Cơ chế kháng khuẩn của hạt nano : Cơ chế gây ức chế sinh trưởng của các hạt nano đối với các vi sinh vật chưa được hiểu rõ. Một khả năng có thể xảy ra đó là sự ức chế sinh trưởng của vi khuẩn có liên quan đến sự hình thành các điện tử tự do trên bề mặt của bạc. Các điện tử tự do được sinh ra một cách không kiểm soát có thể tấn công các phân tử lipid màng và dẫn tới sự phá hủy các chức năng của màng tế bào. Tác dụng của hạt nano đối với vi khuẩn E.coli: Các vi khuẩn có cấu trúc màng khác nhau, đó là cơ sở để phân ra hai nhóm vi khuẩn gram (-) và (+). Sự khác nhau về cấu trúc nằm trong sự tổ chức các nhóm peptidoglycan (là các trùng hợp chứa các acidamin và các nhóm đường nằm bên ngoài màng sinh chất và tạo nên cấu tạo thành tế bào), là yếu tố quan trọng tạo nên cấu trúc màng tế bào. Các vi khuẩn gram (-) chứa một lớp peptidoglycan mỏng (2-3nm), chiếm 5-20% khối lượng khô của thành tế bào, nằm giữa màng tế bào chất và thành tế bào bên ngoài. Lớp màng ngoài của tế bào vi khuẩn E.coli được tạo nên chủ yếu từ tập hợp các phân tử Lipopolysaccharride (LPS) xếp sát lại với nhau, tạo ra một lớp màng có hiệu quả thấm. Nguồn: Tổng điện tích tế bào vi khuẩn ở giá trị pH sinh học là âm do sự thừa các nhóm carboxylic, chúng phân ly tạo ra bề mắt tích điện âm của tế bào. Sự trái ngược về điện tích làm cho vi khuẩn và các hạt nano dính chặt vào nhau và có tác dụng sinh học do có lực hút tĩnh điện. Điều này phù hợp với trạng thái gắn chặt của các hạt nano với tế bào vi khuẩn phụ thuộc vào diện tích bề mặt có hiệu lực tác dụng. Hạt nano bạc có diện tích bề mặt có hiệu quả phản ứng lớn nên nó tăng hiệu quả kháng khuẩn so với các hạt có kích cỡ lớn hơn, vì vậy mà chúng tác dụng độc với các vi sinh vật. Mặt khác do tế bào vi khuẩn gram (+) có lớp peptidolycan dày hơn ở tế bào vi khuẩn gram(-) nên nó cho phép các hạt bạc xâm nhập ít hơn, theo đó các vi khuẩn gram (+) cũng ít nhạy cảm hơn các vi khuẩn gram (+).Cơ chế diệt khuẩn do sự xâm nhập của các hạt nano vào bên trong tế bào vẫn chưa được hiểu hoàn toàn. Nhưng các nghiên cứu chỉ ra rằng: Khi E.coli được xử lý với bạc có sự thay đổi cấu trúc hình thái học trên màng tế bào và nó gây ra sự tăng tính thấm qua màng một cách đáng kể, điều này ảnh hưởng đến sự vận chuyển chính xác các chất qua màng tương bào, các tế bào mất khả năng tự điều chỉnh sự vận chuyển các chất qua màng, kết quả dẫn đến sự chết của tế bào. Nghiên cứu này còn nhận xét rằng các hạt nano đã xâm nhập vào bên trong tế bào và người ta cho rằng nó phá hủy tế bào bằng việc kết hợp với các hợp chất chứa phosphor và sulfur chẳng hạn như DNA. Bạc có khuynh hướng có ái lực cao để phản ứng với những hợp chất như vậy. Và như thế, người ta cho rằng khi hạt nano tác dụng vơi DNA nó làm mất khả năng tự nhân lên của DNA và các protein tế bào sẽ trở nên vô hoạt. Tác dụng do ion bạc: Trong môi trường nước một lượng ion bạc (Ag+) nhất định luôn được giải phóng ra, hàm lượng các ion được giải phóng phụ thuộc vào nguồn chứa ion đó và mô