Nauja biomedžiaga gali apsaugoti nuo radiacijos: mokslininkams padėjo įprastas melaninas

Atsižvelgiant į padidėjusį susidomėjimą kelionėmis kosmose ir bendrą poreikį lengvoms, daugiafunkcioms ir

radioprotekcinių biomedžiagų, mokslininkai džiaugiasi melanino potencialu. Mokslininkams pasirodė, kad melaninas, kurio sudėtyje yra seleno, geriau apsaugotų nei kitos melanino formos.

Melanino yra daugumoje organizmųflora ir fauna, taip pat bakterijos ir grybai. Nors melaninas yra žinomas kaip didelės molekulinės masės pigmentas, jis taip pat užtikrina vertingą radiacijos apsaugą. Gamtoje pastebimos penkios melanino rūšys: feomelaninas (raudonų plaukų pigmentas) sugeria rentgeno spindulius efektyviau nei dažnesnis eumelaninas (juodi ir rudi pigmentai tamsiuose plaukuose).

Nepageidaujamas poveikis atsirandadaug paprastų veiksmų, pradedant kelionėmis lėktuvu, baigiant rentgeno diagnostika ir klinikine radioterapija. Yra ir pavojingesnių atvejų - branduolinio reaktoriaus gedimas ar žmogaus kelionė į kosmosą. NASA tyrimas parodė, kad per metus orbitoje astronautui Scottui Kelly buvo padaryta DNR žala. Į Marsą atskridęs astronautas gali gauti 700 kartų daugiau radiacijos nei Žemėje.

Palyginti su tradicinės radiotransporto priemonės masetokios medžiagos kaip švinas, melaninas yra lengvesnės ir lankstesnės naudoti. Melanino mėginiai šiuo metu yra orbitoje Tarptautinėje kosminėje stotyje, juos tiria kita tyrimų grupė dėl medžiagos atsako į radiaciją. Naujausi tyrimai sutelkė dėmesį į feomelaniną, kuriame yra sieros, kaip geriausią kandidatą šiam tikslui.

Tačiau Nathano Janneschi tyrimų grupė išŠiaurės vakarų universitetas, JAV, iškėlė hipotezę, kad naujos rūšies melaninas - praturtintas selenu, o ne siera - užtikrins geresnę apsaugą nuo rentgeno spindulių. Selenas yra mikroelementas, vaidinantis svarbų vaidmenį vėžio prevencijoje, o ankstesni tyrimai parodė, kad seleno junginiai gali apsaugoti gyvūnus nuo radiacijos. Šie junginiai yra normaliuose žmogaus baltymuose, tačiau anksčiau jie nebuvo susiję su melaninu.

Mokslininkų komanda susintetino naują biomedžiagąkurį jie vadino „selenomelaninu“ ir naudojo jį gyvoms ląstelėms gydyti. Palyginimui, jie taip pat paruošė ląsteles, apdorotas sintetiniu feomelaninu ir eumelaninu, taip pat ląsteles be apsauginio melanino.

Žmogaus ląstelės, apdorotos selenomelanino nanodalelėmis. Kreditas: Šiaurės vakarų universitetas

Gavusi žmonėms mirtiną radiacijos dozę, tik selenomelaninu gydytos ląstelės vis dar parodė normalų ląstelių ciklą.

Mūsų rezultatai parodė, kad selenomelaninasUžtikrina puikią radiacijos apsaugą. Mes taip pat nustatėme, kad selenomelaniną buvo lengviau sintetinti nei feomelaniną, o tai, ką sukūrėme, buvo arčiau sintetinio feomelanino su gamtoje esančiu melaninu.

Nathan Gianneschi, Šiaurės Vakarų universiteto tyrimų grupės vadovas

Tolesnis bakterijų tyrimas parodėkad selenomelaninas gali būti biosintezuojamas, o tai reiškia, kad gyvos ląstelės, kurios maitinasi atitinkamomis maistinėmis medžiagomis, tada pačios gali gaminti selenomelaniną ir išsaugoti jo radioprotekcines savybes. Tiesą sakant, nors mokslininkai sintezavo selenomelaniną savo laboratorijoje, jie mano, kad jo jau gali būti gamtoje.

Gianneschi ir jo komanda siūlo tai padarytinaująją biomedžiagą galima tepti ant žmogaus odos, pavyzdžiui, apsauginį kremą nuo saulės melanino pagrindu. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip apsauginė plėvelė, apsauganti medžiagas nuo radiacijos transportuojant.

Taip pat skaitykite

Paaiškėjo, kad majų civilizacija paliko savo miestus

Mokslininkai atskleidė herpes infekcijos planą žmonėms: jis atrodo kaip žaidimas su lažybomis

3 ligos dieną dauguma COVID-19 pacientų praranda kvapo pojūtį ir dažnai kenčia nuo slogos