Το νέο βιοϋλικό μπορεί να προστατεύσει από την ακτινοβολία: η συνήθης μελανίνη βοήθησε τους επιστήμονες

Δεδομένου του αυξημένου ενδιαφέροντος για τα διαστημικά ταξίδια και της γενικότερης ανάγκης για ελαφρύ, πολυλειτουργικό και

ραδιοπροστατευτικά βιοϋλικά, οι επιστήμονες είναι ενθουσιασμένοι με τις δυνατότητες της μελανίνης. Στο μυαλό των ερευνητών συνέβη ότι η μελανίνη που περιέχει σελήνιο θα παρείχε καλύτερη προστασία από άλλες μορφές μελανίνης.

Η μελανίνη βρίσκεται στους περισσότερους οργανισμούς στοχλωρίδα και πανίδα, καθώς και βακτήρια και μύκητες. Αν και η μελανίνη είναι γνωστή ως χρωστική με υψηλό μοριακό βάρος, παρέχει επίσης πολύτιμη προστασία από την ακτινοβολία. Υπάρχουν πέντε τύποι μελανίνης στη φύση, με τη φαμομελανίνη (μια χρωστική στα κόκκινα μαλλιά) να απορροφά τις ακτίνες Χ πιο αποτελεσματικά από την πιο κοινή εμελανίνη (μαύρες και καστανές χρωστικές σε σκούρα μαλλιά).

Η ανεπιθύμητη έκθεση εμφανίζεται κατά τη διάρκειαπολλές απλές δράσεις, από αεροπορικά ταξίδια έως διαγνωστικές ακτινογραφίες και κλινική ακτινοθεραπεία. Υπάρχουν επίσης πιο επικίνδυνες περιπτώσεις - δυσλειτουργία ενός πυρηνικού αντιδραστήρα ή ταξίδι ενός ανθρώπου στο διάστημα. Μια μελέτη της NASA έδειξε βλάβη στο DNA του αστροναύτη Scott Kelly κατά τη διάρκεια ενός έτους σε τροχιά. Ένας αστροναύτης που πετά στον Άρη μπορεί να λάβει 700 φορές περισσότερη ακτινοβολία από ό, τι στη Γη.

Σε σύγκριση με τη μάζα του παραδοσιακού ραδιοπροστατευτικούυλικά όπως ο μόλυβδος, η μελανίνη είναι ελαφρύτερα και πιο ευέλικτα στη χρήση. Δείγματα μελανίνης βρίσκονται επί του παρόντος σε τροχιά στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, μελετάται από άλλη ερευνητική ομάδα για την απόκριση του υλικού στην ακτινοβολία. Η πρόσφατη έρευνα επικεντρώθηκε στη φαμομελανίνη, η οποία περιέχει θείο, ως τον καλύτερο υποψήφιο για αυτόν τον σκοπό.

Ωστόσο, η ερευνητική ομάδα του Nathan Janneschi απόΤο Northwestern University, USA, υπέθεσε ότι ένας νέος τύπος μελανίνης - εμπλουτισμένος με σελήνιο αντί για θείο - θα παρείχε καλύτερη προστασία από τις ακτίνες Χ. Το σελήνιο είναι ένα ιχνοστοιχείο που παίζει σημαντικό ρόλο στην πρόληψη του καρκίνου και προηγούμενες μελέτες έχουν αναφέρει ότι οι ενώσεις σεληνίου μπορούν να προστατεύσουν τα ζώα από την ακτινοβολία. Αυτές οι ενώσεις βρίσκονται σε φυσιολογικές ανθρώπινες πρωτεΐνες, αλλά δεν είχαν προηγουμένως συσχετιστεί με μελανίνη.

Μια ομάδα επιστημόνων συνέθεσε ένα νέο βιοϋλικότο οποίο ονόμαζαν "σεληνομελανίνη" και το χρησιμοποίησαν για τη θεραπεία ζωντανών κυττάρων. Για σύγκριση, ετοίμασαν επίσης κύτταρα επεξεργασμένα με συνθετική φαομελανίνη και ευμελανίνη, καθώς και κύτταρα χωρίς προστατευτική μελανίνη.

Ανθρώπινα κύτταρα που υποβάλλονται σε επεξεργασία με νανοσωματίδια σεληνομελανίνης. Ευγενική προσφορά: Πανεπιστήμιο Northwestern

Αφού έλαβε μια δόση ακτινοβολίας που θα ήταν θανατηφόρα για τον άνθρωπο, μόνο τα κύτταρα που υποβλήθηκαν σε αγωγή με σεληνομελανίνη έδειξαν ακόμα έναν φυσιολογικό κυτταρικό κύκλο.

Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι η σεληνομελανίνηπαρέχει ανώτερη ακτινοπροστασία. Διαπιστώσαμε επίσης ότι ήταν ευκολότερο να συνθέσουμε τη σελομενλανίνη από τη φαιομελανίνη, και αυτό που δημιουργήσαμε ήταν πιο κοντά από τη συνθετική φαμομελανίνη με τη μελανίνη που βρίσκεται στη φύση.

Nathan Gianneschi, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο Northwestern University

Έδειξαν περαιτέρω δοκιμές σε βακτήριαότι η σεληνομελανίνη μπορεί να βιοσυνθεθεί, πράγμα που σημαίνει ότι τα ζωντανά κύτταρα που τρέφονται με τα κατάλληλα θρεπτικά συστατικά μπορούν στη συνέχεια να παράγουν σελομενλανίνη μόνοι τους και να διατηρήσουν τις ραδιοπροστατευτικές του ιδιότητες. Στην πραγματικότητα, παρόλο που οι ερευνητές συνέθεσαν τη σελενομελανίνη στο εργαστήριό τους, πιστεύουν ότι μπορεί να υπάρχει ήδη στη φύση.

Ο Gianneschi και η ομάδα του το προτείνουν αυτόΤο νέο βιοϋλικό μπορεί να εφαρμοστεί στο ανθρώπινο δέρμα σαν αντηλιακό με βάση τη μελανίνη. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως προστατευτικό φιλμ για την προστασία υλικών από την ακτινοβολία κατά τη μεταφορά.

Διαβάστε επίσης

Αποδείχθηκε ότι έκανε τον πολιτισμό των Μάγια να εγκαταλείψουν τις πόλεις τους

Οι επιστήμονες αποκάλυψαν ένα σχέδιο λοίμωξης από έρπητα για τον άνθρωπο: μοιάζει με παιχνίδι με στοιχήματα

Την 3η ημέρα της ασθένειας, οι περισσότεροι ασθενείς με COVID-19 χάνουν την αίσθηση της όσφρησης και συχνά υποφέρουν από ρινική καταρροή