La enzima natural encontrada en los pulmones humanos puede biodegradar el graphene

Los socios del buque insignia de Graphene descubrieron que una enzima humana natural puede biodegradar el graphene. Estas conclusión podían tener grandes implicaciones en el revelado de dispositivos biomédicos graphene-basados.

Myeloperoxidase - una enzima encontrada naturalmente en nuestros pulmones - puede biodegradar el graphene prístino, según el último descubrimiento de los socios del buque insignia de Graphene en CS$CNRS, la universidad de Estrasburgo (Francia), el instituto de Karolinska (Suecia) y la universidad del Castilla-La Mancha (España). Entre otros proyectos, los diseños del buque insignia de Graphene basados como los dispositivos electrónicos biomédicos flexibles que interconectaron con el cuerpo humano. Tales usos requieren el graphene ser biodegradable, así que nuestra carrocería se puede expulsar de la carrocería.

Para probar cómo el graphene se comporta dentro de la carrocería, los investigadores conducto varias pruebas para analizar cómo el graphene fue analizado con la adición de una enzima humana común - myeloperoxidase o MPO. Encontrado en los pulmones humanos, MPO es una enzima liberada por los neutrófilos, un tipo del peróxido de células responsables de la eliminación de cualquier cuerpo extraño. Si descubren a un cuerpo extraño o las bacterias, los neutrófilos lo rodean y secretan MPO, de tal modo destruyendo la amenaza. El trabajo previo de los socios del buque insignia de Graphene encontró que MPO podría biodegradar con éxito el óxido del graphene. Sin embargo, la estructura del graphene non-functionalized era probablemente más resistente a la degradación. Para probar esto, las personas observaban los efectos de MPO ex vivo sobre dos formas del graphene; único y poco-capa.

Alberto Bianco, investigador en el socio CS$CNRS del buque insignia de Graphene, explica: “Utilizamos dos formas de graphene, único y de poco-capa, preparada por dos métodos diferentes en agua. Después fueron tomados y pusieron en contacto con el myeloperoxidase en presencia del peróxido de hidrógeno. Esta peroxidasa podía degradarlos y oxidar. Esto era realmente inesperado, porque pensamos que el graphene non-functionalized era más resistente que el óxido del graphene.”

Rajendra Kurapati, primer autor en el estudio e investigador en el buque insignia de Graphene Partner CS$CNRS, NOTAs cómo “los resultados acentúan que el graphene altamente dispersible se podría degradar en la carrocería por la acción de neutrófilos. Esto abriría la nueva avenida para desarrollar los materiales graphene-basados.”

Con ex vivo la prueba acertada, la prueba in vivo es el escenario siguiente. Bengt Fadeel, profesor en el instituto de Karolinska del socio del buque insignia de Graphene cree eso “que entiende si el graphene es biodegradable o no es importante para el biomedical y otros usos de este material. El hecho de que las células del sistema inmune sean capaces de manejar el graphene es muy prometedor.”
Profesor Mauricio Prato, el líder del buque insignia de Graphene para su salud y empaquetar de trabajo del ambiente dijo que “la degradación enzimática del graphene es un tema muy importante, porque en principio, el graphene disperso en la atmósfera podría producir un cierto daño. En lugar, si hay microorganismos capaces de degradar el graphene y los materiales relacionados, la persistencia de estos materiales en nuestro ambiente será disminuida fuertemente. Estos tipos de estudios son necesarios.” “Qué también se necesita es investigar la naturaleza de los productos de la degradación,” agrega Prato. “Una vez que el graphene es digerido por las enzimas, podría producir derivados dañinos. Necesitamos conocer la estructura de estos derivados y estudiar su impacto en salud y el ambiente,” él concluye.

Oficial de profesor Andrea C. Ferrari, de la ciencia y de la tecnología del buque insignia de Graphene, y de la silla de su panel de la administración adicional: “El parte de una avenida acertada para la biodegradación del graphene es un paso muy importante adelante para asegurar el uso seguro de este material en usos. El buque insignia de Graphene ha puesto la investigación de los efectos de la salud y del ambiente del graphene en el centro de su programa desde el comienzo. Estos resultados fortalecen nuestro mapa itinerario de la innovación y de la tecnología.”