Gezien de toegenomen belangstelling voor ruimtevaart en de algemene behoefte aan lichtgewicht, multifunctionele en
Melanine wordt in de meeste organismen aangetroffen inflora en fauna, maar ook bacteriën en schimmels. Hoewel melanine bekend staat als een pigment met een hoog molecuulgewicht, biedt het ook waardevolle bescherming tegen straling. In de natuur zijn er vijf soorten melanine en pheomelanine (een pigment in rood haar) absorbeert röntgenstralen efficiënter dan het meer gebruikelijke eumelanine (zwarte en bruine pigmenten in donker haar).
Er treedt ongewenste blootstelling op tijdensveel eenvoudige handelingen, van vliegreizen tot röntgendiagnostiek en klinische bestralingstherapie. Er zijn gevaarlijkere gevallen: een storing van een kernreactor of de reis van een man naar de ruimte. Een NASA-onderzoek toonde DNA-schade aan astronaut Scott Kelly in een jaar in een baan om de aarde. Een astronaut die naar Mars vliegt, kan 700 keer meer straling ontvangen dan op aarde.
Vergeleken met de massa van traditioneel stralingsbeschermendmaterialen zoals lood, melanine zijn gemakkelijker en flexibeler in het gebruik. Melaninemonsters bevinden zich momenteel in een baan om het internationale ruimtestation ISS en worden door een andere onderzoeksgroep bestudeerd voor de reactie van het materiaal op straling. Recente onderzoeken zijn gericht op feomelanine, dat hiervoor zwavel bevat als de beste kandidaat.
Maar het onderzoeksteam van Nathan Dzhanneski uitNorthwestern University, VS, heeft de hypothese dat een nieuw type melanine - verrijkt met selenium in plaats van zwavel - een betere bescherming tegen röntgenstralen biedt. Selenium is een sporenelement dat een belangrijke rol speelt bij de preventie van kanker, en eerdere studies hebben gemeld dat seleniumverbindingen dieren kunnen beschermen tegen straling. Deze verbindingen worden aangetroffen in normale menselijke eiwitten, maar waren voorheen niet geassocieerd met melanine.
Een team van wetenschappers heeft een nieuw biomateriaal samengesteld,die ze 'selenomelananin' noemden en het gebruikten om levende cellen te behandelen. Ter vergelijking maakten ze ook cellen die waren behandeld met synthetisch feomelanine en eumelanine, evenals cellen zonder beschermende melanine.
Menselijke cellen behandeld met selenomelanine nanodeeltjes. Hoffelijkheid: Northwestern University
Na ontvangst van een dosis straling die dodelijk zou zijn voor mensen, vertoonden alleen cellen die met selenomelanine waren behandeld nog een normale celcyclus.
Onze resultaten lieten zien dat selenomelaninebiedt superieure stralingsbescherming. We ontdekten ook dat het gemakkelijker was om selenomelanine te synthetiseren dan feomelanine, en wat we creëerden was dichter dan synthetisch feomelanine bij melanine dat in de natuur voorkomt.
Nathan Gianneschi, teamleider onderzoek aan de Northwestern University
Verder testen op bacteriën onthulddat selenomelanine kan worden gebiosynthetiseerd, wat betekent dat levende cellen die zich voeden met de juiste voedingsstoffen, zelf selenomelanine kunnen produceren en de stralingsbeschermende eigenschappen ervan kunnen behouden. Hoewel onderzoekers selenomelanine in hun laboratorium hebben gesynthetiseerd, geloven ze dat het al in de natuur aanwezig kan zijn.
Dzhanneski en zijn team suggereren dat ditHet nieuwe biomateriaal kan op de menselijke huid worden aangebracht, zoals een zonnebrandcrème op basis van melanine. Het kan ook worden gebruikt als beschermfolie om materialen tijdens transport tegen straling te beschermen.
Lees ook
Het bleek dat de Maya-beschaving hun steden verliet
Wetenschappers hebben een herpesinfectieplan voor mensen onthuld: het lijkt op een spel met weddenschappen
Op dag 3 van de ziekte verliezen de meeste COVID-19-patiënten hun reukvermogen en hebben ze vaak een loopneus