De Helen Bache 2012-01-05T10: 15: 00 + 00: 00

O particulă supermagnetică ar putea reduce poluarea cu metale grele din sânge

Odată cu dezvoltarea industriilor moderne, poluarea cu metale grele la oameni este în creștere, spun cercetătorii din China, care au proiectat acum un nanocompozit supermagnetic pentru a elimina în mod eficient unul dintre poluanții - ionii de cadmiu - din sânge.

Ionii de cadmiu afectează organele și sunt cancerigeni. Materialele studiate în prezent pentru a le elimina din sângele uman nu posedă toate proprietățile necesare în acest scop. Ele au o selectivitate bună, o magnetizare cu saturație ridicată sau o bună dispersabilitate a apei, dar nu toate cele trei. Noul compozit, realizat de Jun Jin și Jiantai Ma de la Universitatea Lanzhou și colegi, combină toate aceste proprietăți.

Echipa a construit nanocompozitul - PAD-PEG-Fe3O4 @ PEI - din patru componente. Prima a fost nanoparticulele magnetice de oxid de fier, alese pentru toxicitatea lor scăzută. Echipa le-a acoperit cu polietilenimină (PEI), care se leagă de ioni de cadmiu. Acoperirea reduce, de asemenea, șansele de absorbție a nanoparticulelor de către celulele roșii din sânge, maximizând timpul de circulație a acestora în sânge. Polietilen glicolul (PEG) a fost grefat pe acesta ca o ancoră pentru acidul 2,2 ’- (fenilazanediil) diacetic (PAD) încărcat negativ, care contracarează interacțiunile dintre nanoparticule și proteinele plasmatice sau celulele albe din sânge.

cadmiului

Nanocompozitul se leagă de ionii de cadmiu din sânge și un magnet este utilizat pentru a atrage complexul rezultat pentru îndepărtare

În teste, echipa lui Jun și Ma a îndepărtat 80% din ioni de cadmiu la o concentrație de 1 ppm într-o probă de sânge de 1 ml folosind compozitul, cu o selectivitate bună în comparație cu alți ioni încărcați pozitiv, cum ar fi Ca 2+ și Zn 2+. Deoarece compozitul este foarte supermagnetic, îndepărtarea ulterioară a nanoparticulelor este ușoară.

Jin are în vedere că nanocompozitele vor fi injectate într-o venă, se vor lega de ioni de cadmiu din sânge și vor fi îndepărtați circulând sângele printr-un câmp magnetic pentru a atrage complexele magnetice de ioni nanocompozite-cadmiu. Sângele detoxificat va fi apoi returnat corpului.

Eliminarea ionilor metalici toxici, cum ar fi ioni de cadmiu din sânge și țesuturi, este importantă, spune Mansoor Amiji, expert în nanomateriale pentru aplicații medicale la Universitatea Northeastern, SUA. Acești ioni metalici toxici se leagă de proteinele din organism, afectându-le funcțiile, adaugă el. Cu toate acestea, el subliniază că utilizarea PEI în compozit ar putea fi o problemă. Nu numai că PEI este toxic pentru celule, dar PEI încărcat pozitiv poate atrage orice ion încărcat negativ. El spune că lucrările viitoare ar trebui să arate că „nanoparticulele magnetice pot funcționa într-un sistem relevant din punct de vedere biologic”.

Referințe

J Jin et alNanoscale, 2012, DOI: 10.1039/c2nr11481j