科技:人體酶可以生物降解石墨烯

2020-12-20 梯田上炊煙嫋嫋

【科技:人體酶可以生物降解石墨烯】

根據法國斯特拉斯堡大學,法國斯特拉斯堡大學,瑞典卡羅林斯卡學院和拉曼恰大學(西班牙)的石墨烯旗艦合作夥伴的最新發現,髓過氧化物酶,一種天然存在於我們肺部的酶,可以生物降解原始石墨烯。在其他項目中,石墨烯旗艦設計基於靈活的生物醫學電子設備,將與人體接口。這些應用要求石墨烯可生物降解,因此我們的身體可以從身體排出。

為了測試石墨烯在體內的表現,研究人員進行了幾項測試,分析了石墨烯是如何通過添加常見的人類酶 - 髓過氧化物酶或MPO來分解的。在人肺中發現,MPO是由中性粒細胞釋放的過氧化物酶,中性粒細胞是一種負責消除任何異物的細胞。如果檢測到異物或細菌,中性粒細胞會圍繞它並分泌MPO,從而破壞威脅。Graphene旗艦合作夥伴之前的工作發現,MPO可以成功地生物降解氧化石墨烯。

然而,認為非官能化石墨烯的結構更耐降解。為了測試這一點,研究小組研究了離體MPO對兩種石墨烯形式的影響,單層和幾層。Graphene旗艦合作夥伴CNRS的研究員Alberto Bianco解釋說:「我們使用兩種形式的石墨烯,單層和少層,通過兩種不同的方法在水中製備。然後在氫存在下將它們與髓過氧化物酶接觸。這種過氧化物酶能夠降解和氧化它們。這真是出乎意料,因為我們認為非官能化石墨烯比石墨烯氧化物更耐腐蝕。」

該研究的第一作者,石墨烯旗艦合作夥伴CNRS研究員Rajendra Kurapati評論說「結果強調高分散性石墨烯可以通過中性粒細胞的作用在體內降解。這將開闢開發石墨烯材料的新途徑「。通過成功的離體測試,體內測試是下一個階段。Graphene旗艦合作夥伴卡羅林斯卡研究所教授Bengt Fadeel認為,「了解石墨烯是否可生物降解對於這種材料的生物醫學和其他應用非常重要。免疫系統細胞能夠處理石墨烯這一事實非常有前景。」

Graphene健康與環境工作組旗艦領導人Maurizio Prato教授表示,「石墨烯的酶促降解是一個非常重要的課題,因為原則上分散在大氣中的石墨烯會產生一些危害。相反,如果有微生物能夠降解石墨烯和相關材料,這些材料在我們的環境中的持久性將大大降低。這些類型的研究是必要的。「 「還需要研究降解產物的性質,」Prato補充道,「一旦石墨烯被酶消化,它就會產生有害的衍生物。我們需要知道這些衍生物的結構並研究它們對健康和環境的影響,」他總結道。Graphene旗艦科技官員Andrea C. Ferrari教授。

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