納米銀粉之所以受到廣泛關(guān)注，與其抗菌活性密不可分。近年來，許多研究人員利用電子顯微鏡、蛋白質(zhì)組學(xué)分析、重組生物發(fā)光細(xì)菌等方法，從形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理變化、蛋白質(zhì)水平和轉(zhuǎn)錄水平等方面對納米銀的殺菌原理進(jìn)行了一系列研究。提供納米銀抗菌現(xiàn)象的清晰畫面。研究認(rèn)為，這種納米銀的一般抗菌作用是一種同時(shí)作用于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)外的復(fù)雜機(jī)制。以大腸桿菌為例。當(dāng)大腸桿菌接觸納米銀時(shí)，通過電子顯微鏡可以看到，這些納米銀顆粒一般大部分附著在大腸桿菌的細(xì)胞膜表面。
納米銀通過與外膜屏障成分（如脂多糖和孔蛋白等）相互作用，破壞和擾亂細(xì)胞膜的整體物理結(jié)構(gòu)和功能，改變膜電位和膜通透性，使細(xì)胞的離子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)被打擾；納米銀可以進(jìn)入細(xì)胞，引起細(xì)胞內(nèi)鉀和磷酸鹽的流失，細(xì)胞內(nèi)ATP的水解，水平迅速下降。此外，納米粒子在水環(huán)境中釋放銀離子，這是對大腸桿菌的另一個(gè)毒性來源。銀離子進(jìn)入細(xì)胞會誘導(dǎo)產(chǎn)生超氧自由基和其他活性氧自由基。這些自由基會引起細(xì)胞氧化應(yīng)激和細(xì)胞膜損傷。納米銀粒子進(jìn)入細(xì)胞也可引起細(xì)胞凋亡或壞死。細(xì)胞死亡。
納米銀和Ag+引起細(xì)胞滲透壓、氧壓和pH值的變化，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性等反應(yīng)，可能造成DNA損傷。納米銀的抗菌活性是蛋白質(zhì)/膜損傷和氧化損傷的協(xié)同作用，這種作用與粒徑大小有關(guān)。相比之下，微米級銀顆粒不影響膜損傷等。觀察到的銀離子的殺菌作用也是通過引起細(xì)胞膜的擾動和破裂，導(dǎo)致質(zhì)子大量流失和膜電位崩潰來實(shí)現(xiàn)的。
