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Einzel-Wand Kohlenstoff Nanotubes-Show-Versprechen, Oxydierenden Schaden DNS Zu Verhindern

Published on November 16, 2012 at 6:11 AM

Forscher am National Institute of Standards and Technology (NIST) haben Beweis im Labor zur Verfügung gestellt, dem Einzelwand Kohlenstoff nanotubes möglicherweise (SWCNTs) helfen, DNS-Moleküle vor Schaden durch Oxidation zu schützen.

Rasterelektronenmikroskopbild einer typischen Probe des NIST-einzelwand Kohlenstoff nanotube Ruß-Standardwerkmaterials. Neue NIST-Forschung schlägt vor, dass, mindestens im Labor, Kohlenstoff nanotubes möglicherweise helfen, DNS-Moleküle vor Schaden durch Oxidation zu schützen. Das Bild zeigt einen Bereich gerade über einem breiten Mikrometer. (Farbe hinzugefügt für Klarheit.) (Kredit: Vladar, NIST)

In der Natur ist Oxidation ein geläufiger chemischer Prozess, in dem eine reagierende Chemikalie möglicherweise löscht Elektronen von DNS und die Möglichkeit für Veränderungen in den Zellen erhöht. Mehr Studien sind erforderlich, zu sehen, wenn die in-vitroschutzwirkung von den nanotubes, die im Labor berichtet werden auch, in vivo d.h. innerhalb eines lebenden Organismus auftritt.

„Unsere Ergebnisse nicht teilen uns, ob Kohlenstoff nanotubes gut oder für Leute und die Umgebung falsch sind,“ sagen Elija Petersen, einer der Autoren der Studie mit. „Jedoch, helfen die Ergebnisse uns, besser die Vorrichtungen zu verstehen, durch die nanotubes möglicherweise einwirkten auf Biomoleküle.“

nanotubes-kleine hohle Gestänge Einzel-Wand Kohlenstoffes, die die ein-Atom-starken Blätter von graphene gerollt in Zylinder 10.000 sind, setzt Zeit kleineres im Durchmesser als ein Mensch Haar-sind taxiert für ihre außerordentlichen optischen, mechanischen, thermischen und elektronischen Eigenschaften fest. Sie werden verwendet, um Leichtbau zu produzieren und extrem starke Materialien, die Fähigkeiten von Einheiten wie Fühlern zu erhöhen, und zur Verfügung zu stellen neue Mittelwerte des Entbindens mischt mit großer Besonderheit Drogen bei. Jedoch während Kohlenstoff nanotubes in zunehmendem Maße in Verbraucher und in Arzneimittel integriert werden, ist die öffentliche Besorgnis über ihre möglichen Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheits(EHS) Gefahren gewachsen. Das Niveau der Gefahr Wissenschaftlich zu bestimmen verbunden mit den Kohlenstoff nanotubes ist schwierig gewesen, wenn die verschiedenen Studien kontroverse Auswirkungen zeigen auf zelluläre Giftigkeit. Eins der Bauteile, die in diesen Studien ermangeln, ist ein Verständnis von, was physikalisch auf dem molekularen Niveau geschieht.

In einem neuen Papier * NIST-Forscher forschten die Auswirkung von ultrasonication auf eine Lösung von DNS-Fragmenten nach, die als Oligomere im Vorhandensein und in Ermangelung von Kohlenstoff nanotubes bekannt sind. Ultrasonication ist eine Standardlabortechnik, die Hochfrequenztonwellen verwendet, um Lösungen zu mischen, aufzubrechen Zellen oder Prozessschlämme. Der Prozess kann Wassermoleküle in in hohem Grade reagierende Agenzien wie Hydroxylradikale und Wasserstoffperoxid brechen, die den oxydierenden Chemikalien ähnlich sind, die geläufig Säugetier- Zelle DNS bedrohen, obgleich die experimentellen Stufen von der Sonorisierung viel größer als die sind, die natürlich innerhalb der Zellen gefunden werden. „In unserem Experiment, schauten wir, um, wenn die nanotubes oxydierenden Schaden DNS erhöhten oder abhielten,“ Petersen zu sehen sagen.

Gegenteil zur Erwartung, dass Kohlenstoff nanotubes Biomoleküle beschädigen, die sie in Kontakt bringen, die Forscher fand, dass Gesamtniveaus akkumulierten DNS-Schadens beträchtlich in den Lösungen mit den vorhandenen nanotubes verringert wurden. „Dieses schlägt, dass die nanotubes möglicherweise eine Schutzwirkung gegen oxydierenden Schaden DNS zur Verfügung stellen,“ Petersen sagt vor.

Eine mögliche Erklärung für das überraschende Ergebnis, sagt Petersen, ist, dass die Kohlenstoff nanotubes möglicherweise als die Reiniger auftreten, in gelöster Form die oxydierenden Spezies zusammenbinden und verhindern, dass sie auf DNS einwirken. „Wir sahen auch eine Abnahme an DNS-Schaden, als wir ultrasonication in Anwesenheit des Dimethyl Sulfoxids taten (DMSO), eine chemische Verbindung bekannt, um ein Hydroxylradikalereiniger zu sein,“ sagt Petersen.

Petersen sagt, dass ein drittes Experiment, in dem ultrasonication in Anwesenheit DMSO durchgeführt wurde und SWCNTs gleichzeitig einen additiven Effekt produzierte, den DNS-Schaden verringernd beträchtlicher als jede Behandlung allein nivelliert.

Diese Forschung ist ein Teil Arbeit NIST, zu helfen, die Gefahren des Potenzials EHS von Nanomaterials zu kennzeichnen und entwickelt Methoden für das Kennzeichnen und das Messen sie.

Quelle: http://www.nist.gov

Last Update: 16. November 2012 06:54

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