L'enzyme naturelle trouvée dans les poumons humains peut biodégrader le graphene

Les associés de navire amiral de Graphene ont découvert qu'une enzyme humaine naturelle peut biodégrader le graphene. Ces découvertes ont pu avoir des implications grandes dans le développement des dispositifs biomédicaux basés sur graphene.

Myéloperoxydase - une enzyme naturellement trouvée dans des nos poumons - peut biodégrader le graphene d'origine, selon la dernière découverte des associés de navire amiral de Graphene dans le CNRS, l'université de Strasbourg (France), l'institut de Karolinska (Suède) et l'université de la Castille-La Mancha (Espagne). Entre d'autres projets, les modèles de navire amiral de Graphene basés comme les appareils électroniques biomédicaux flexibles qui se sont connectés par interface au corps humain. De telles applications exigent du graphene d'être biodégradable, ainsi notre fuselage peut être expulsé du fuselage.

Pour vérifier comment le graphene se comporte dans le fuselage, les chercheurs ont effectué plusieurs tests pour analyser comment le graphene a été décomposé en plus d'une enzyme humaine courante - myéloperoxydase ou MPO. Trouvé dans les poumons humains, MPO est une enzyme de peroxyde relâchée par des neutrophiles, un type de cellules responsables de l'élimination de tous les corps étrangers. Si un corps étranger ou des bactéries est trouvé, les neutrophiles l'entourent et sécrètent MPO, détruisant de ce fait le danger. Les anciens travaux à côté des associés de navire amiral de Graphene ont constaté que MPO pourrait avec succès biodégrader l'oxyde de graphene. Cependant, la structure du graphene non-functionalized était vraisemblablement plus résistante à la dégradation. Pour vérifier ceci, l'équipe a regardé les effets de MPO ex vivo sur deux formes de graphene ; unique et peu-couche.

Alberto Bianco, chercheur à l'associé le CNRS de navire amiral de Graphene, explique : « Nous avons employé deux formes de graphene, unique et de peu-couche, disposée par deux méthodes différentes dans l'eau. Elles ont été alors prises et ont mis en contact avec la myéloperoxydase en présence du peroxyde de hydrogène. Cette peroxydase pouvait les dégrader et oxyder. C'était réellement inattendu, parce que nous avons pensé que le graphene non-functionalized était plus résistant que l'oxyde de graphene. »

Rajendra Kurapati, premier auteur sur l'étude et chercheur au navire amiral de Graphene Partner le CNRS, remarques comment « les résultats mettent l'accent sur que le graphene hautement dispersible pourrait être dégradé dans le fuselage par l'action des neutrophiles. Ceci ouvrirait l'avenue neuve pour les matériaux basés sur graphene se développants. »

Avec l'ex vivo couronné de succès vérifiant, le contrôle in vivo est la prochaine étape. Bengt Fadeel, professeur à l'institut de Karolinska d'associé de navire amiral de Graphene croit cela « comprenant si le graphene est biodégradable ou pas est important pour applications biomédicales et autres de ce matériau. Le fait que les cellules du système immunitaire sont capables de traiter le graphene est très prometteur. »
Prof. Maurizio Prato, le chef de navire amiral de Graphene pour sa santé et envoi de travail d'environnement a dit que « la dégradation enzymatique du graphene est un sujet très important, parce qu'en principe, le graphene dispersé dans l'ambiance pourrait produire du tort. Au lieu de cela, s'il y a des micros-organismes capables dégrader le graphene et les matériaux relatifs, la persistance de ces matériaux dans notre environnement sera fortement diminuée. Ces types d'études sont nécessaires. » « Ce qui est nécessaire également est vérifier la nature des produits de dégradation, » ajoute Prato. « Une fois que le graphene est assimilé par des enzymes, il pourrait produire les dérivés nuisibles. Nous devons connaître la structure de ces dérivés et étudier leur choc sur la santé et l'environnement, » il conclut.

Prof. Andrea C. Ferrari, officier de la science et technologie du navire amiral de Graphene, et de la présidence de sa Commission de management ajoutée : « L'état d'une avenue couronnée de succès pour la biodégradation de graphene est très une étape importante vers l'avant pour assurer l'utilisation sûre de ce matériau dans les applications. Le navire amiral de Graphene a mis l'enquête sur les effets de santé et d'environnement du graphene au centre de son programme depuis le début. Ces résultats renforcent notre calendrier de lancement d'innovation et de technologie. »