Med tanke på det ökade intresset för rymdresor och det allmänna behovet av lätta, multifunktionella och
Melanin finns i de flesta organismer iflora och fauna samt bakterier och svampar. Även om melanin är känt som ett pigment med hög molekylvikt, ger det också värdefullt strålskydd. Det finns fem typer av melanin i naturen, med pheomelanin (pigmentet i rött hår) absorberar röntgenstrålar mer effektivt än det vanligaste eumelaninet (svarta och bruna pigment i mörkt hår).
Oönskad exponering sker undermånga enkla åtgärder, från flygresor till röntgendiagnostik och klinisk strålterapi. Det finns också farligare fall - en funktionsfel i en kärnreaktor eller en mans resa ut i rymden. En NASA-studie visade DNA-skador på astronauten Scott Kelly under ett år i omloppsbana. En astronaut som flyger till Mars kan ta emot 700 gånger mer strålning än på jorden.
Jämfört med massan av traditionellt radioskyddmaterial som bly, melanin är lättare och mer flexibla att använda. Prover av melanin är för närvarande i omloppsbana på den internationella rymdstationen som studeras av en annan forskargrupp för materialets svar på strålningsexponering. Ny forskning har fokuserat på pheomelanin, som innehåller svavel, som den bästa kandidaten för detta ändamål.
Men Nathan Janneschis forskargrupp frånNorthwestern University, USA, har antagit att en ny typ av melanin - berikad med selen istället för svavel - skulle ge bättre skydd mot röntgenstrålar. Selen är ett spårmineral som spelar en viktig roll i förebyggande av cancer, och tidigare studier har rapporterat att selenföreningar kan skydda djur från strålning. Dessa föreningar finns i normala humana proteiner, men de var tidigare inte associerade med melanin.
Ett team av forskare syntetiserade ett nytt biomaterialsom de kallade "selenomelanin" och använde det för att behandla levande celler. Som jämförelse beredde de också celler behandlade med syntetiskt feomelanin och eumelanin, såväl som celler utan skyddande melanin.
Mänskliga celler behandlade med selenomelanin-nanopartiklar. Poäng: Northwestern University
Efter att ha fått en strålningsdos som skulle vara dödlig för människor, visade bara cellerna som behandlades med selenomelanin fortfarande en normal cellcykel.
Våra resultat visade att selenomelaninger utmärkt skydd mot strålning. Vi fann också att selenomelanin var lättare att syntetisera än pheomelanin, och det vi skapade var närmare än syntetiskt pheomelanin till melanin som finns i naturen.
Nathan Gianneschi, ledare för forskargruppen vid Northwestern University
Ytterligare tester av bakterier visadeatt selenomelanin kan biosyntes, vilket innebär att levande celler som matar på lämpliga näringsämnen sedan kan producera selenomelanin på egen hand och behålla dess radioskyddande egenskaper. Även om forskarna syntetiserade selenomelanin i sitt laboratorium, tror de faktiskt att det redan kan finnas i naturen.
Gianneschi och hans team föreslår att dettadet nya biomaterialet kan appliceras på människors hud som en melaninbaserad solkräm. Det kan också användas som en skyddande film för att skydda material från strålning under transport.
Läs också
Det visade sig att den Maya-civilisationen lämnade sina städer
Forskare har avslöjat en herpesinfektionsplan för människor: det ser ut som ett spel med spel
På sjukdagens dag 3 förlorar de flesta COVID-19-patienter luktkänslan och lider ofta av en rinnande näsa