Single-Wall Koolstof Nanotubes Toont Belofte om Oxydatieve Schade aan DNA Te Verhinderen

Published on November 16, 2012 at 6:11 AM

De Onderzoekers bij het Nationale Instituut van Normen en Technologie (NIST) hebben bewijs in het laboratorium geleverd dat single-wall koolstof nanotubes (SWCNTs) kan helpen de molecules van DNA tegen schade door oxydatie beschermen.

Het de elektronenmicroscoopbeeld van het Aftasten van een typische steekproef van de single-wall koolstof NIST nanotube vervuilt standaardverwijzingsmateriaal. Het Recente onderzoek NIST brengt naar voren dat, op zijn minst in het laboratorium, de koolstof nanotubes kan helpen de molecules van DNA tegen schade door oxydatie beschermen. Het beeld toont een gebied enkel meer dan een brede micrometer. (Kleur die voor duidelijkheid wordt toegevoegd.) (Krediet: Vladar, NIST)

In aard, is de oxydatie een gemeenschappelijk chemisch proces waarin een reactief chemisch product elektronen uit DNA verwijdert en de kans voor veranderingen in cellen kan verhogen. Meer studies zijn nodig om te zien of in vivo komt het beschermende effect in vitro van nanotubes die in het laboratorium wordt gemeld ook, d.w.z., binnen een het leven organisme voor.

„Onze bevindingen vertellen ons niet of de koolstof nanotubes voor mensen en het milieu goed of slecht is,“ zegt Elijah Petersen, één van de auteurs van de studie. „Nochtans, helpen de resultaten ons beter de mechanismen begrijpen waardoor nanotubes met biomoleculen zou kunnen in wisselwerking staan.“

Single-wall koolstof nanotubes-uiterst kleine holle staven die één-atoom-dikke bladen van graphene die in cilinders 10.000 keer kleiner in diameter worden gerold dan een mens zijn haar-zijn gewaardeerd voor hun buitengewone optische, mechanische, thermische en elektronische eigenschappen. Zij worden gebruikt om lichtgewicht en uiterst sterke materialen te produceren, de mogelijkheden van apparaten zoals sensoren te verbeteren, en een nieuw middel te voorzien om drugs te leveren van grote specificiteit. Nochtans, aangezien de koolstof nanotubes die meer en meer in consument en medische producten wordt opgenomen wordt, is de openbare bezorgdheid over hun potentiële milieu, gezondheids en veiligheids (EHS) risico's gegroeid. Wetenschappelijk is bepalen van het niveau van risico verbonden aan de koolstof nanotubes uitdagend geweest, met verschillende studies die strijdige resultaten op cellulaire giftigheid tonen. Één van de componenten die in deze studies ontbreken is een inzicht in wat fysisch op het moleculaire niveau gebeurt.

In een recent document, * onderzochten de onderzoekers NIST het effect van ultrasonication op een oplossing van de fragmenten van DNA die als oligomers in de aanwezigheid en de afwezigheid van koolstof wordt bekend nanotubes. Ultrasonication is een standaardlaboratoriumtechniek die correcte golven met hoge frekwentie gebruikt om oplossingen, onderbrekings open cellen of procesdunne modder te mengen. Het proces kan watermolecules in hoogst reactieve agenten zoals hydroxylbasissen en waterstofperoxyde breken die aan de oxydatieve chemische producten gelijkaardig zijn die algemeen zoogdiercelDNA bedreigen, hoewel de experimentele niveaus van sonication veel groter zijn dan die natuurlijk gevonden binnen cellen. „In ons experiment, keken wij om te zien of verbeterden nanotubes of schrokken oxydatieve schade aan DNA af,“ Petersen zeggen.

Tegendeel aan de verwachting dat de koolstof nanotubes biomoleculen zal beschadigen die zij gecontacteerd, de onderzoekers vonden dat de algemene niveaus van de geaccumuleerde schade van DNA beduidend verminderd=werden= in de oplossingen met aanwezige nanotubes. „Dit stelt voor dat nanotubes een beschermend effect tegen oxydatieve schade aan DNA kunnen verstrekken,“ Petersen zegt.

Een mogelijke verklaring voor het verrassende resultaat, Petersen zegt, is dat de koolstof nanotubes kan als aaseters dienst doen die, die de oxydatieve species in oplossing samenbinden en hen verhinderen met DNA in wisselwerking te staan. „Wij zagen ook een daling van de schade van DNA toen wij ultrasonication in aanwezigheid van dimethyl sulfoxide deden (DMSO), een chemische samenstelling die wordt gekend om een hydroxyl te zijn de radicale aaseter,“ Petersen zegt.

Petersen zegt dat een derde experiment waar ultrasonication in aanwezigheid van DMSO werd uitgevoerd en SWCNTs tezelfdertijd een bijkomend effect veroorzaakte, die de de schadeniveaus verminderen van DNA meer beduidend dan één van beide alleen behandeling.

Dit onderzoek maakt deel uit van het werk van NIST helpen de potentiële risico's EHS van nanomaterials kenmerken, en methodes ontwikkelen om hen te identificeren en te meten.

Bron: http://www.nist.gov

Last Update: 16. November 2012 06:54

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit