Новий біоматеріал може захистити від радіації: вченим допоміг звичайний меланін

Наука
8 липня 2020

Новий біоматеріал може захистити від радіації: вченим допоміг звичайний меланін

Далі

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

Дослідники Північно-Західного університету синтезували нову форму меланіну, збагачений селеном. Цей новий біоматеріал, названий селеномеланином, демонструє надзвичайну перспективу в якості захисту тканин людини від шкідливого випромінювання. Дослідження публікує The Journal of the American Chemical Society.

Враховуючи зрослий інтерес до космічних подорожей і загальну потребу в легенях, багатофункціональних і радіозахисні біоматеріалах, вчені натхнені потенціалом меланіну. Дослідникам прийшло в голову, що меланін, що містить селен, забезпечить кращий захист, ніж інші форми меланіну.

Меланін міститься в більшості організмів у рослинному і тваринному світі, а також в бактеріях і грибах. Хоча меланін відомий як високомолекулярний пігмент, він також забезпечує цінну захист від радіації. У природі спостерігається п’ять видів меланіну, причому феомеланін (пігмент в рудому волоссі) поглинає рентгенівські промені більш ефективно, ніж більш поширений еумеланін (чорні і коричневі пігменти в темному волоссі).

Небажане опромінення відбувається під час багатьох простих дій, від авіаперельотів до клінічної рентгенодіагностики та променевої терапії. Є й більш небезпечні випадки — несправність ядерного реактора або подорож людини в космос. Дослідження НАСА показало пошкодження ДНК астронавта Скотта Келлі за рік, проведений на орбіті. Астронавт при польоті на Марс може отримувати в 700 разів більше радіації, ніж на Землі.

Порівняно з масою традиційних радіозахисні матеріалів, таких як свинець, меланін легше і більш гнучкими у використанні. Зразки меланіну в даний час знаходяться на орбіті на Міжнародній космічній станції, вивчаються інший дослідницькою групою на предмет реакцію матеріалу на дію випромінювання. Недавні дослідження були зосереджені на феомеланине, який містить сірку, як на найкращому кандидата для цієї мети.

Однак команда дослідників Натана Джаннески з Northwestern University, США, висунула гіпотезу, що новий вид меланіну — збагачений селеном замість сірки — забезпечить кращий захист від рентгенівських променів. Селен є мікроелементом, який грає важливу роль в профілактиці раку, і в попередніх дослідженнях повідомлялося, що сполуки селену можуть захищати тварин від радіації. Ці сполуки містяться в нормальних людських білків, але раніше вони не були пов’язані з меланіном.

Команда вчених синтезувала новий біоматеріал, який вони назвали «селеномеланином», і використовувала його для лікування живих клітин. Для порівняння вони також підготували клітини, оброблені синтетичним феомеланіном і эумеланином, а також клітини без захисного меланіну.

Клітини людини, оброблені наночастинками селеномеланина. Надано: Northwestern University

Після отримання дози радіації, яка була б смертельною для людини, тільки клітини, оброблені селеномеланином, все ще демонстрували нормальний клітинний цикл.

Наші результати показали, що селеномеланин забезпечує чудовий захист від радіації. Ми також виявили, що синтезувати селеномеланин легше, ніж феомеланін, і те, що ми створили, було ближче, ніж синтетичний феомеланін, до меланіну, виявленому в природі.

Натан Джаннески, керівник групи дослідників з Northwestern University

Подальше тестування на бактеріях показало, що селеномеланин може бути биосинтезирован, а це означає, що живі клітини, які живляться відповідними поживними речовинами, можуть потім виробляти селеномеланин самостійно і зберігати її радіозахисні властивості. Фактично, хоча дослідники синтезували селеномеланин у своїй лабораторії, вони вважають, що він вже може бути в природі.

Джаннески і його команда припускають, що цей новий біоматеріал можна наносити на шкіру людини, як сонцезахисний крем на основі меланіну. Його також можна використовувати в якості захисної плівки для захисту матеріалів від випромінювання під час транспортування.

Читати також

З’ясувалося, що змусило цивілізацію майя покинути свої міста

Вчені розкрили план герпесу по зараженню людини: він схожий на гру зі ставками

На 3 день хвороби більшість хворих COVID-19 втрачають нюх і часто страждають нежитем

Источник

Описание admin

Рекомендуем прочесть

Tesla представить двофакторну аутентифікацію

Новини 16 серпня 2020 Tesla представить двофакторну аутентифікацію Далі Ильнур Шарафиев Редактор Ильнур Шарафиев Редактор …