เอนไซม์ของมนุษย์ธรรมชาติสามารถทำปฏิกิริยาทางชีวภาพ graphene นักวิทยาศาสตร์ได้รายงาน

Anonim

การเสื่อมสลายของ graphene ที่เก่าแก่เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับเอนไซม์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่พบในปอดได้มีการประกาศว่าพันธมิตรของ Graphene Flagship; ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส (CNRS), มหาวิทยาลัย Strasbourg, สถาบัน Karolinska และมหาวิทยาลัย Castilla-La Mancha (UCLM)

ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากกราฟีน ได้แก่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกชีวแพทย์ที่มีความยืดหยุ่นได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับร่างกายมนุษย์ภายใน Flagship Graphene หากใช้ graphene สำหรับการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ดังกล่าวควรย่อยสลายทางชีวภาพและถูกไล่ออกจากร่างกาย

เพื่อทดสอบพฤติกรรมของ graphene ภายในร่างกาย Alberto Bianco และทีมงานของเขาที่ บริษัท Graphene Flagship ซึ่งเป็นพันธมิตร CNRS ได้ทำการทดสอบหลายอย่างเพื่อตรวจสอบว่า graphene ถูกทำลายลงด้วยการเพิ่มเอนไซม์ของมนุษย์หรือไม่ เอนไซม์ myeloperoxidase (MPO) เป็นเอนไซม์เปอร์ออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจาก neutrophils เซลล์ที่พบในปอดที่มีหน้าที่ในการกำจัดสิ่งแปลกปลอมหรือแบคทีเรียที่เข้าสู่ร่างกาย หากมีการตรวจพบสิ่งแปลกปลอมหรือแบคทีเรียภายในร่างกายนิวเคลียสนิวทริฟิลจะล้อมรอบมันไว้และปลดปล่อย MPO ออกมาดังนั้นจึงเป็นการทำลายภัยคุกคาม การทำงานก่อนหน้านี้ของพันธมิตร Graphene Flagship พบว่า MPO สามารถทำ graphene oxide ที่ทำ biodegrade ได้ อย่างไรก็ตามโครงสร้างของ graphene ที่ไม่ได้ทำหน้าที่ถูกทำให้มีความทนทานต่อการย่อยสลายมากขึ้น ในการทดสอบนี้ Bianco และทีมงานของเขาได้พิจารณาถึงผลกระทบของ MPO, ex vivo ในรูปแบบของกราฟีสองแบบคือแบบเดี่ยวและแบบไม่กี่ชั้น

Bianco กล่าวว่า "เราใช้กราฟีนสองแบบและไม่กี่ชั้นซึ่งเตรียมโดยวิธีการต่างๆสองชนิดในน้ำจากนั้นพวกเขาก็ถูกนำเข้าและติดต่อกับ myeloperoxidase เมื่อมีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เปอร์ออกไซด์นี้สามารถย่อยสลายได้และ oxidise พวกเขานี้ไม่ได้คาดหวังจริงๆเพราะเราคิดว่า graphene ที่ไม่ได้ทำหน้าที่ได้มากขึ้นทนกว่า graphene ออกไซด์. "

Rajendra Kurapati ผู้เขียนงานวิจัยรายแรกจาก Graphene Flagship partner CNRS กล่าวว่า "ผลที่ได้ชี้ให้เห็นว่า graphene ที่มีการกระจายตัวสูงอาจถูกสลายตัวลงในร่างกายโดยการกระทำของ neutrophils ซึ่งจะเป็นการเปิดถนนแห่งใหม่ในการพัฒนาวัสดุที่ทำจากกราไฟท์ "

การทดสอบในร่างกายเป็นขั้นตอนต่อไป Bengt Fadeel ศาสตราจารย์ของสถาบัน Karolinska Institute ของ Graphene กล่าวว่า "การทำความเข้าใจว่า graphene สามารถย่อยสลายทางชีวภาพหรือไม่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานทางการแพทย์และอื่น ๆ ของวัสดุนี้ความจริงที่ว่าเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันมีความสามารถในการจัดการกับกราไฟท์มีแนวโน้มมาก"

ศาสตราจารย์ Maurizio Prato หัวหน้ากลุ่ม Work Package 4 กล่าวว่า "การย่อยสลายของ graphene เป็นเอนไซม์เป็นหัวข้อที่สำคัญมากเพราะในหลักการ graphene ที่กระจายตัวอยู่ในชั้นบรรยากาศอาจก่อให้เกิดอันตรายบางอย่างได้ แต่ถ้ามีจุลินทรีย์ที่สามารถย่อยสลาย graphene และ วัสดุที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมของเราจะลดลงอย่างมากการศึกษาประเภทนี้เป็นสิ่งจำเป็นสิ่งที่จำเป็นก็คือการตรวจสอบลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายเมื่อ graphene ถูกย่อยด้วยเอนไซม์จะทำให้เกิดอนุพันธ์ที่เป็นอันตรายเรา จำเป็นต้องรู้โครงสร้างของอนุพันธ์เหล่านี้และศึกษาผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม "

ศาสตราจารย์ Andrea C. Ferrari เจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของ Flagene Graphene และประธานคณะผู้บริหารของ บริษัท กล่าวว่า "รายงานของถนนที่ประสบความสำเร็จในการย่อยสลายทางชีวภาพของกราไฟท์เป็นขั้นตอนสำคัญที่จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการใช้วัสดุนี้อย่างปลอดภัย โปรแกรมประยุกต์ Graphene Flagship ได้ทำการตรวจสอบผลกระทบด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของ graphene ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของโครงการตั้งแต่เริ่มต้นผลลัพธ์เหล่านี้ช่วยเสริมสร้างแผนงานด้านนวัตกรรมและเทคโนโลยีของเรา "

menu
menu