A enzima natural encontrada nos pulmões humanos pode biodegradar o graphene

Os sócios da capitânia de Graphene descobriram que uma enzima humana natural pode biodegradar o graphene. Estes resultados podiam ter grandes implicações na revelação de dispositivos biomedicáveis graphene-baseados.

Myeloperoxidase - uma enzima encontrada naturalmente em nossos pulmões - pode biodegradar o graphene pristine, de acordo com a descoberta a mais atrasada de sócios da capitânia de Graphene em CNRS, em universidade de Strasbourg (França), em instituto de Karolinska (Suécia) e em universidade do Castilla-La Mancha (Espanha). Entre outros projectos, os projectos da capitânia de Graphene baseados como os dispositivos electrónicos biomedicáveis flexíveis que conectaram com o corpo humano. Tais aplicações exigem o graphene ser biodegradável, assim que nosso corpo pode ser expelido do corpo.

Para testar como o graphene se comporta dentro do corpo, os pesquisadores conduziram diversos testes para analisar como o graphene foi dividido com a adição de uma enzima humana comum - myeloperoxidase ou MPO. Encontrado nos pulmões humanos, MPO é uma enzima liberada por neutrófilo, um tipo do peróxido de pilhas responsáveis para a eliminação de todos os corpos estrangeiros. Se um corpo estrangeiro ou as bactérias são detectados, os neutrófilo cercam-no e segregam-nos MPO, destruindo desse modo a ameaça. Os trabalhos anteriores por sócios da capitânia de Graphene encontraram que MPO poderia com sucesso biodegradar o óxido do graphene. Contudo, a estrutura do graphene non-functionalized era provavelmente mais resistente à degradação. Para testar esta, a equipe olhou os efeitos de MPO ex vivo em dois formulários do graphene; único e pouco-camada.

Alberto Bianco, pesquisador no sócio CNRS da capitânia de Graphene, explica: “Nós usamos dois formulários do graphene, único e da pouco-camada, preparada por dois métodos diferentes na água. Então foram tomados e postos em contacto com o myeloperoxidase na presença da água oxigenada. Esta peroxidase podia degradá-los e oxidar. Isto era realmente inesperado, porque nós pensamos que o graphene non-functionalized era mais resistente do que o óxido do graphene.”

Rajendra Kurapati, primeiro autor no estudo e pesquisador na capitânia de Graphene Partner CNRS, observações como “os resultados sublinham que o graphene altamente dispersible poderia ser degradado no corpo pela acção dos neutrófilo. Isto abriria a avenida nova para desenvolver materiais graphene-baseados.”

Com ex vivo teste bem sucedido, in vivo testar é a fase seguinte. Bengt Fadeel, professor no instituto de Karolinska do sócio da capitânia de Graphene acredita aquele “que compreende se o graphene é biodegradável ou não é importante para o biomedical e as outras aplicações deste material. O facto de que as pilhas do sistema imunitário são capazes de segurar o graphene é muito prometedor.”
O prof. Maurizio Prato, líder da capitânia de Graphene para seus saúde e pacote de trabalho do ambiente disse que “a degradação enzimático do graphene é um assunto muito importante, porque em princípio, o graphene dispersado na atmosfera poderia produzir algum dano. Em lugar de, se há micro-organismos capazes de degradar o graphene e materiais relacionados, a persistência destes materiais em nosso ambiente será diminuída fortemente. Estes tipos de estudos são necessários.” “O que é igualmente necessário é investigar a natureza de produtos da degradação,” adiciona Prato. “Uma vez que o graphene é digerido por enzimas, poderia produzir derivados prejudiciais. Nós precisamos de conhecer a estrutura destes derivados e para estudar seu impacto na saúde e no ambiente,” conclui.

Oficial do prof. Andrea C. Ferrari, da ciência e da tecnologia da capitânia de Graphene, e da cadeira de seu painel da gestão adicionado: “O relatório de uma avenida bem sucedida para a biodegradação do graphene é uma etapa muito importante para a frente para assegurar o uso seguro deste material nas aplicações. A capitânia de Graphene pôs a investigação dos efeitos da saúde e do ambiente do graphene no centro de seu programa desde o começo. Estes resultados reforçam nosso mapa rodoviário da inovação e da tecnologia.”