Az allomelanin nevű mesterséges pigment mindössze tíz perc alatt 50%-kal csökkentheti az idegrendszer toxicitását
Előretekintő: A Northwestern Egyetem kutatóiból álló csapat arra vállalkozott, hogy a melanin számos tehetségét az idegmérgek, a veszélyes szerves vegyi anyagok egy osztálya ellen dolgozza fel. Az újonnan kitalált vegyület a természettől veszi a jeleit, és hatékony „ellenszert” kínálhat a második világháború egyik legproblémásabb örökségére.
A kutatók egy melanin által ihletett nanotechnológiát fejlesztettek ki, hogy megvédjék azokat az embereket, akik idegmérgek és más, azonos típusú veszélyes vegyi anyagokkal dolgoznak. Ez az „allomelanin” vegyület sok olyan előnnyel rendelkezik, mint a természetes melanin, és könnyen beágyazható különféle rostokba, mint festék.
A nanotechnológiát az ACS Nano folyóiratban nemrég megjelent tanulmány írja le. A tanulmány egy „katalitikusan porózus fémezett melanint részletez a szerves foszfortartalmú szerek helyreállítására”.
A szerves foszfortartalmú vegyszerek képezik az idegmérgek és más veszélyes vegyületek alapját. Ahogy a CDC kifejti, az idegmérgek – vagy ideggázok – olyan vegyi anyagok, amelyeket arra terveztek, hogy megzavarják az idegrendszeren áthaladó jeleket. Méregként hatnak, és olyan mértékben károsíthatják az ember idegrendszerét, hogy már nem tudják ellenőrizni a szívizmokat vagy a légzést.
Az eredetileg erős peszticidként kifejlesztett idegméregeket a második világháború alatt raktározták fel, és azóta is használják konfliktusokban. Az ismert idegmérgek közé tartozik többek között a szarin, a ciklosarin, a tabun és az orosz VX-változat (VR).
Az új tanulmányban az északnyugati kutatók arra törekedtek, hogy utánozzák a természet azon mechanizmusait, amelyek megzavarják, és végül lebontják az idegmérgekben használt szerves foszforvegyületeket. A melanin természetes jelöltként jelent meg, mert elég porózus ahhoz, hogy felszívja a mérgező vegyületeket.
A csapat egy cirkónium alapú klasztert adott a természetesen porózus anyaghoz. Az allomelanin felszívja a mérgező vegyszereket, míg a cirkónium elpusztítja azokat. Az allomelanin megújuló, biológiailag lebomló, és pigmentként beágyazható a taktikai ruházatba vagy a gazdálkodók által használt kesztyűkbe.
A tudósok kifejtették, hogy az allomelanin nanorészecskék meghiúsíthatják az idegrendszert azáltal, hogy csökkentik a mérgező vegyületek mennyiségét és hatékonyságát. A mesterséges pigment 10 percen belül 50%-kal csökkentette a mérgező mellékterméket.
Csakúgy, mint a természetes melanin, az allomelanin még hatékonyabbá válik a vegyületek lebontásában, amikor napfény lép működésbe.
Nathan Gianneschi, a tanulmány megfelelő szerzője szerint csoportja több mint 12 éve foglalkozik a melaninnal és annak természetes képességeivel. Amint az új nanotechnológia mutatja, a biopigmentnek még mindig van tanulsága a következő generációs nanotechnológiai alkalmazásokhoz.