L'enzima naturale trovato nei polmoni umani può biodegradare il graphene

I partner della nave ammiraglia di Graphene hanno scoperto che un enzima umano naturale può biodegradare il graphene. Questi risultati hanno potuto avere grandi implicazioni nello sviluppo alle delle unità biomediche basate graphene.

Myeloperoxidase - un enzima trovato naturalmente in nostri polmoni - può biodegradare il graphene incontaminato, secondo l'ultima scoperta dei partner della nave ammiraglia di Graphene nel CNRS, in università di Strasburgo (Francia), nell'istituto di Karolinska (Svezia) ed in università di Castiglia-La Mancha (Spagna). Tra altri progetti, le progettazioni della nave ammiraglia di Graphene basate come gli apparecchi elettronici biomedici flessibili che hanno collegato mediante interfaccia al corpo umano. Tali applicazioni richiedono il graphene di essere biodegradabile, in modo dal nostro organismo può essere espulso dall'organismo.

Per provare come il graphene si comporta all'interno dell'organismo, i ricercatori hanno effettuato parecchie prove per analizzare come il graphene è stato suddiviso con l'aggiunta di un enzima umano comune - myeloperoxidase o MPO. Trovato nei polmoni umani, MPO è un enzima rilasciato dai neutrofili, un tipo del perossido di celle responsabili dell'eliminazione di tutti i corpi estranei. Se un corpo estraneo o i batteri è individuato, i neutrofili lo circondano e secernono MPO, quindi distruggente la minaccia. Il lavoro precedente dai partner della nave ammiraglia di Graphene ha trovato che MPO potrebbe biodegradare con successo l'ossido del graphene. Tuttavia, la struttura di graphene non-functionalized era probabilmente più resistente a degradazione. Per provare questo, il gruppo ha esaminato gli effetti di MPO ex vivo su due moduli del graphene; unico e poco-livello.

Alberto Bianco, ricercatore al partner il CNRS della nave ammiraglia di Graphene, spiega: “Abbiamo utilizzato due moduli di graphene, unico e del poco-livello, pronto con due metodi differenti nell'acqua. Poi sono stati catturati e messo in contatto con il myeloperoxidase in presenza del perossido di idrogeno. Questa perossidasi poteva degradarli ed ossidare. Ciò era realmente inattesa, perché abbiamo pensato che il graphene non-functionalized fosse più resistente dell'ossido del graphene.„

Rajendra Kurapati, primo autore sullo studio e ricercatore alla nave ammiraglia di Graphene Partner il CNRS, osservazioni come “i risultati sottolineano che il graphene altamente disperdibile potrebbe essere degradato nell'organismo tramite l'atto dei neutrofili. Ciò aprirebbe il nuovo viale per ai i materiali basati graphene elaboranti.„

Con le riuscite ex vivo prove, la prova in vivo è la fase seguente. Bengt Fadeel, professore all'istituto di Karolinska del partner della nave ammiraglia di Graphene crede quello “che capisce se il graphene sia biodegradabile o non sia importante per il biomedical ed altre applicazioni di questo materiale. Il fatto che le celle del sistema immunitario sono capaci di manipolazione del graphene molto sta promettendo.„
Prof. Maurizio Prato, la guida della nave ammiraglia di Graphene per la sui salubrità e pacchetto di lavoro dell'ambiente ha detto che “la degradazione enzimatica di graphene è un argomento molto importante, perché in linea di principio, il graphene disperso nell'atmosfera potrebbe produrre un certo danno. Invece, se ci sono microrganismi capaci di degradare il graphene ed i materiali relativi, la persistenza di questi materiali nel nostro ambiente sarà diminuita forte. Questi tipi di studi sono necessari.„ “Che cosa egualmente è necessario è studiare la natura dei prodotti di degradazione,„ aggiunge Prato. “Una volta che il graphene si digerisce dagli enzimi, potrebbe produrre i derivati nocivi. Dobbiamo conoscere la struttura di questi derivati e studiare il loro impatto su salubrità e sull'ambiente,„ conclude.

Prof. Andrea C. Ferrari, ufficiale di scienza e tecnologia della nave ammiraglia di Graphene e della presidenza del suo comitato della gestione aggiunto: “Il rapporto di riuscito viale per la biodegradazione del graphene è un passo avanti molto importante per assicurare la sicurezza di utilizzo di questo materiale nelle applicazioni. La nave ammiraglia di Graphene ha messo l'indagine sugli effetti dell'ambiente e di salubrità di graphene al centro del suo programma dall'inizio. Questi risultati rinforzano la nostra carta stradale della tecnologia e dell'innovazione.„