Il laboratorio di Nathan Gianneschi si è proposto di sintetizzare la melanina che imitasse quella che era
La melanina è stata trovata negli organismi viventi sula nostra pelle e la parte posteriore dei nostri occhi e come pigmenti in molti animali e piante. Svolge anche un ruolo nella protezione delle specie dai fattori ambientali. Le strisce di serpente di mare dalla testa di tartaruga si scuriscono, ad esempio, in presenza di acqua inquinata e le farfalle che vivono nelle aree industriali diventano nere quando le loro cellule assorbono le tossine dalla fuliggine. I ricercatori si sono chiesti se questo tipo di biomateriale potesse essere reso più simile a una spugna per ottimizzare queste proprietà e se in natura esistessero già melanine spugnose.
"La funzione della melanina non è sempre e in tutti i casi pienamente conosciuta.È sicuramente uno spazzino di radicali nella pelle umana e protegge ancheOra, grazie alla sintesi, abbiamo scoperto questomateriale eccitante che potrebbe benissimo esistere in natura.Creare questo materiale per dare alle loro cellule resistenza meccanica, ma è poroso e permeabile ai nutrienti".
Nathan Gianneschi, Vicedirettore dell'Istituto Internazionale di Nanotecnologia.
La capacità di creare questo materiale in laboratorioè incoraggiante per una serie di motivi. Nei tipici materiali non porosi, le particelle vengono adsorbite solo superficialmente. Ma i materiali porosi come l'allomelanina assorbono e intrappolano le tossine indesiderate consentendo il passaggio di sostanze nutritive come aria, acqua e sostanze nutritive. Ciò potrebbe consentire ai produttori di creare rivestimenti protettivi traspiranti per le divise.
Nelle giuste condizioni, la melanina sembravuoti o possono contenere ciò che sembra essere vuoto al microscopio elettronico. Quando il team si è imbattuto in un materiale sintetico, ha iniziato a sperimentare la porosità e la selettività dei materiali per adsorbire le molecole a questi vuoti.
Durante una demo chiave, il team è stato in grado di farlomostrano che la nuova melanina porosa agirà come rivestimento protettivo, inibendo la penetrazione dei mimi dei gas nervini. Ispirati da questo risultato, gli scienziati hanno quindi isolato la melanina presente in natura dalle cellule fungine. Ciò è stato fatto incidendo il biomateriale dall'interno, lasciando un guscio contenente melanina. Hanno quindi chiamato queste strutture "funghi fantasmi" per il fatto che la forma vuota sfuggente ricorda "Casper" dal cartone animato con lo stesso nome. Il materiale ottenuto dai funghi può essere utilizzato anche come strato protettivo nei tessuti. È interessante notare che il materiale rimane traspirante, permeabile all'acqua e intrappola le tossine.
Un altro vantaggio di questo materiale èla sua semplicità perché è facile da produrre e scalare da semplici precursori molecolari. In futuro, potrà essere utilizzato per realizzare maschere protettive e schermi per il viso e potrebbe trovare applicazione nei viaggi spaziali su lunghe distanze. I materiali di rivestimento nello spazio consentiranno agli astronauti di accumulare le tossine che espirano proteggendosi dalle radiazioni nocive, il che riduce gli sprechi e il peso.
È anche un passo verso membrane selettive, moltouna complessa area di ricerca che mira a produrre composti come l'acqua e consentire il passaggio di minerali, bloccando metalli pesanti come il mercurio.
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