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Los químicos de JGU desarrollan la técnica que reduce efectos tóxicos de cigarrillos

Mecanismo de defensa natural simulado con la ayuda de los nanoparticles/de los efectos nocivos del humo reducidos

Los químicos en la universidad Maguncia (JGU) de Juan Gutenberg han desarrollado una técnica que reduce los efectos tóxicos de cigarrillos disponibles en el comercio. A pesar de que la Organización Mundial de la Salud (WHO) estima que unos 6 millones de personas de mueren cada año como consecuencia del consumo del tabaco, el número de fumadores en todo el mundo está en la subida. El número de muertes tabaco-relacionadas es equivalente al régimen de fatalidad que ocurriría si un avión de pasajeros era estrellar cada hora. Según las figuras publicadas por la oficina de estadística federal alemana, la industria de tabaco generó una rotación alrededor del EUR 20,5 mil millones en 2016 con la venta de cigarrillos en Alemania solamente.

El humo de tabaco contiene casi 12.000 diversos componentes. Entre éstos están las substancias narcotoxic tales como nicotina, toxinas de la sangre como el cianuro y monóxido de carbono, sin mencionar los diversos agentes carcinógenos. Entre éstos son los radicales libres del oxígeno, también conocidos como especie reactiva del oxígeno. Más cuatrillón de 10 (10)16 de estas moléculas se inhalan con cada soplo en un cigarrillo. Las personas Maguncia-basadas dirigidas por profesor Wolfgang Tremel han descubierto cómo bajar importante los niveles de estos radicales libres del oxígeno y reducir así marcado la toxicidad del humo del cigarrillo. Este revelado podría ayudar no sólo a hacer el consumo de productos tabaco-basados algo menos peligroso pero podría también ser ampliado a otras áreas en las cuales los radicales reactivos del oxígeno son un problema.

Los investigadores tomaron la idea subyacente detrás del concepto de las enzimas naturales. En presencia de una concentración aumentada de especie reactiva del oxígeno como resultado de, por ejemplo, la disfunción enzimática, la radiación ULTRAVIOLETA o la inhalación del humo de tabaco, la división celular incontrolada y el daño de célula oxidativo pueden ocurrir. La naturaleza regula la concentración de radicales mediante las enzimas antioxidantes tales como dismutasa del superóxido (CÉSPED), que desempeña un papel fundamental en la prevención de procesos patológicos, incluyendo incremento del tumor y del cáncer, enfermedades inflamatorias, y recorrido. La enzima natural utiliza los metales tales como cobre-cinc, níquel, hierro, y manganeso como centros reactivos que hagan radicales del oxígeno descomponerse para proteger el organismo contra su comportamiento reactivo agresivo.

Es hoy posible producir o aislar las enzimas como el CÉSPED, pero el proceso es acompañado por altos costos. Sin embargo, su estabilidad pobre en contacto con temperaturas altas y valores de pH no-fisiológicos complica materias. Con las enzimas naturales en mente, los investigadores en el campo del biomimetics están buscando maneras de imitar reacciones biológicas naturales con la ayuda de composiciones sintetizadas. El químico Karsten Korschelt y el Dr. Carmen Metzger del químico de la comida investigaron nanoparticles amino del hidróxido del cobre del ácido-functionalized como análogos sintetizados potenciales del CÉSPED cuprífero. Encontraron que las partículas fueron asociadas a un índice más alto de actividad catalítica en términos de descomposición de los radicales del oxígeno que la enzima sí mismo. “Ésta no es en principio una sorpresa tal que todos los átomos de cobre en la superficie de la partícula pueden tener un efecto catalítico, con todo la enzima tiene solamente un centro activo,” dijo a profesor Wolfgang Tremel. En contraste con las enzimas naturales, los nanoparticles de cobre functionalized del hidróxido son muy estables y baratos producir.

De laboratorio a la vida cotidiana

Aunque las reacciones enzimáticas naturales se puedan imitar con la ayuda de nanoparticles, hay hasta ahora solamente algunos usos basados en el principio. Nanoparticles ellos mismos se utiliza en cosméticos, por ejemplo, y como sellantes nanos en pinturas y materias textiles. En el día a día nos exponen tan extensivamente a los radicales libres que su presencia está ignorada con frecuencia en conjunto. Pero en vapores de escape y humo del cigarrillo representan una amenaza importante para la salud. Las personas de químicos en Maguncia están colaborando así con el grupo dirigido por profesor Jürgen Brieger del centro médico de la universidad de Maguncia para determinar si es posible integrar nanoparticles de cobre functionalized del hidróxido en filtros del cigarrillo y reducir así los niveles de radicales libres en humo, por lo tanto proveer de fumadores la mayor protección contra su potencial tóxico.

Las pruebas de la citotoxicidad han mostrado que los extractos del humo del cigarrillo en las concentraciones examinadas tienen no más un efecto tóxico sobre las células humanas después de pasar a través de los filtros del cigarrillo que contienen nanoparticles, mientras que había toxicidad creciente en el caso de los mandos en los cuales los filtros no tratados fueron empleados. “Esto demuestra el efecto positivo de las partículas cuando está utilizada en filtros del cigarrillo y su estabilidad durante el proceso que fuma,” Karsten acentuado Korschelt. Los investigadores en Maguncia han podido así demostrar eso que imitaban mecanismos de defensa naturales con la ayuda de nanoparticles son posibles y que una reducción en los efectos tóxicos de diversos tipos de humo puede ser lograda.