Compte tenu de l'intérêt croissant pour les voyages spatiaux et du besoin général d'appareils légers, multifonctionnels et
La mélanine se trouve dans la plupart des organismesla flore et la faune, ainsi que les bactéries et les champignons. Bien que la mélanine soit connue comme pigment de poids moléculaire élevé, elle offre également une protection précieuse contre les radiations. Dans la nature, il existe cinq types de mélanine et la phéomélanine (un pigment dans les cheveux roux) absorbe les rayons X plus efficacement que l'eumélanine plus courante (pigments noirs et bruns dans les cheveux foncés).
Une exposition indésirable se produit pendantde nombreuses actions simples, du voyage en avion au diagnostic radiographique et à la radiothérapie clinique. Il y a des cas plus dangereux - un dysfonctionnement d'un réacteur nucléaire ou le voyage d'un homme dans l'espace. Une étude de la NASA a montré des dommages à l'ADN de l'astronaute Scott Kelly au cours d'une année passée en orbite. Un astronaute volant vers Mars peut recevoir 700 fois plus de rayonnement que sur Terre.
Par rapport à la masse des radioprotecteurs traditionnelsdes matériaux tels que le plomb, la mélanine sont plus faciles et plus souples à utiliser. Des échantillons de mélanine sont actuellement en orbite à la Station spatiale internationale et sont étudiés par un autre groupe de recherche pour déterminer comment le matériau réagit au rayonnement. Des études récentes se sont concentrées sur la phéomélanine, qui contient du soufre comme meilleur candidat à cette fin.
Cependant, l'équipe de recherche de Nathan Dzhanneski deLa Northwestern University, USA, a émis l'hypothèse qu'un nouveau type de mélanine - enrichie en sélénium au lieu de soufre - offrira une meilleure protection contre les rayons X. Le sélénium est un oligo-élément qui joue un rôle important dans la prévention du cancer, et des études antérieures ont rapporté que les composés du sélénium peuvent protéger les animaux des radiations. Ces composés se trouvent dans les protéines humaines normales, mais auparavant ils n'étaient pas associés à la mélanine.
Une équipe de scientifiques a synthétisé un nouveau biomatériau,qu'ils ont appelé "sélénomélananine" et l'ont utilisé pour traiter les cellules vivantes. À titre de comparaison, ils ont également préparé des cellules traitées avec de la phéomélanine et de l'eumélanine synthétiques, ainsi que des cellules sans mélanine protectrice.
Cellules humaines traitées avec des nanoparticules de sélénomélanine. Courtoisie: Northwestern University
Après avoir reçu une dose de radiation qui serait mortelle pour l'homme, seules les cellules traitées à la sélénomélanine présentaient toujours un cycle cellulaire normal.
Nos résultats ont montré que la sélénomélanineoffre une radioprotection supérieure. Nous avons également constaté qu'il était plus facile de synthétiser la sélénomélanine que la phéomélanine, et ce que nous avons créé était plus proche que la phéomélanine synthétique de la mélanine présente dans la nature.
Nathan Gianneschi, chef de l'équipe de recherche à l'Université Northwestern
Des tests supplémentaires sur les bactéries ont révéléque la sélénomélanine peut être biosynthétisée, ce qui signifie que les cellules vivantes qui se nourrissent des nutriments appropriés peuvent ensuite produire de la sélénomélanine par elles-mêmes et maintenir ses propriétés radioprotectrices. En fait, bien que les chercheurs aient synthétisé la sélénomélanine dans leur laboratoire, ils croient qu'elle peut déjà être présente dans la nature.
Dzhanneski et son équipe suggèrent que cetteLe nouveau biomatériau peut être appliqué sur la peau humaine, comme un écran solaire à base de mélanine. Il peut également être utilisé comme film protecteur pour protéger les matériaux des radiations pendant le transport.
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