Dato il crescente interesse per i viaggi spaziali e la necessità generale di dispositivi leggeri, multifunzionali e
La melanina si trova nella maggior parte degli organismi inflora e fauna, oltre a batteri e funghi. Sebbene la melanina sia nota come pigmento ad alto peso molecolare, fornisce anche una preziosa protezione dalle radiazioni. Esistono cinque tipi di melanina in natura, con la feomelanina (il pigmento nei capelli rossi) che assorbe i raggi X in modo più efficiente rispetto alla più comune eumelanina (pigmenti neri e marroni nei capelli scuri).
L'esposizione indesiderata si verifica durantemolte semplici azioni, dal viaggio aereo alla diagnostica a raggi X e alla radioterapia clinica. Ci sono anche casi più pericolosi: un malfunzionamento di un reattore nucleare o il viaggio di un uomo nello spazio. Uno studio della NASA ha mostrato danni al DNA dell'astronauta Scott Kelly durante un anno in orbita. Un astronauta che vola su Marte può ricevere 700 volte più radiazioni rispetto alla Terra.
Rispetto alla massa dei radioprotettivi tradizionalimateriali come il piombo, la melanina sono più leggeri e più flessibili da usare. Campioni di melanina sono attualmente in orbita sulla Stazione Spaziale Internazionale, in fase di studio da parte di un altro gruppo di ricerca per la risposta del materiale all'esposizione alle radiazioni. Recenti ricerche si sono concentrate sulla feomelanina, che contiene zolfo, come il miglior candidato per questo scopo.
Tuttavia, il team di ricerca di Nathan Janneschi daLa Northwestern University, USA, ha ipotizzato che un nuovo tipo di melanina - arricchita con selenio invece di zolfo - fornirebbe una migliore protezione dai raggi X. Il selenio è un minerale traccia che svolge un ruolo importante nella prevenzione del cancro e studi precedenti hanno riportato che i composti del selenio possono proteggere gli animali dalle radiazioni. Questi composti si trovano nelle normali proteine umane, ma non erano precedentemente associati alla melanina.
Un team di scienziati ha sintetizzato un nuovo biomaterialeche chiamavano "selenomelanina" e la usavano per trattare le cellule viventi. Per fare un confronto, hanno anche preparato cellule trattate con feomelanina sintetica ed eumelanina, nonché cellule senza melanina protettiva.
Cellule umane trattate con nanoparticelle di selenomelanina. Credito: Northwestern University
Dopo aver ricevuto una dose di radiazioni che sarebbe fatale per l'uomo, solo le cellule trattate con selenomelanina mostravano ancora un normale ciclo cellulare.
I nostri risultati hanno mostrato che la selenomelaninaFornisce un'eccellente protezione dalle radiazioni. Abbiamo anche scoperto che la selenomelanina era più facile da sintetizzare rispetto alla feomelanina e ciò che abbiamo creato era più vicino della feomelanina sintetica alla melanina che si trova in natura.
Nathan Gianneschi, leader del gruppo di ricerca della Northwestern University
Sono stati dimostrati ulteriori test sui batteriche la selenomelanina può essere biosintetizzata, il che significa che le cellule viventi che si nutrono dei nutrienti appropriati possono quindi produrre selenomelanina da sole e mantenere le sue proprietà radioprotettive. Infatti, sebbene i ricercatori abbiano sintetizzato la selenomelanina nel loro laboratorio, ritengono che possa essere già presente in natura.
Gianneschi e il suo team lo suggerisconoil nuovo biomateriale può essere applicato alla pelle umana come una crema solare a base di melanina. Può anche essere utilizzato come pellicola protettiva per proteggere i materiali dalle radiazioni durante il trasporto.
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