Потенциально опасные для здоровья углеродные нанотрубки можно подвергнуть естественному разложению с помощью хрена.

Недавно опубликованные результаты исследований ученых Питтсбургского университета (University of Pittsburgh, США) свидетельствуют о возможности биологического (естественного) разложения одностенных углеродных нанотрубок с помощью обычного хрена, точнее, с помощью фермента пероксидазы из его корней.

Это чрезвычайно важный вопрос, ведь дискуссии о безопасности или токсичности наноматериалов не утихают, и новые достижения в области наномедицины со временем приведут к широкому применению этих материалов. При этом даже специально подготовленные «безвредные» нанотрубки (очищенные, имеющие нужные размеры), используемые для диагностики и лечения, останутся в теле человека и смогут вызвать воспалительные процессы или какие-либо другие неблагоприятные последствия. Фермент пероксидаза содержится в верхнем слое корня хрена и в его кожуре. Напомним, что ферменты – белковые вещества, которые регулируют сложные химические процессы, протекающие в клетках растений и животных – ускоряют их, либо замедляют.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Ученые Питсбургского университета в своих исследованиях показали, что биологическое разложение одностенных углеродных нанотрубок (ОСНТ) может происходить при помощи ферментативного катализа (т.е. катализатором разложения может выступать фермент пероксидаза).

Пероксидаза хрена была добавлена к суспензии, содержащей нанотрубки. Полученная суспензия выдерживалась 24 ч в темноте при 4оС. Затем туда добавляли пероксид водорода. Эксперимент продолжался 16 недель. В течение этого срока каждые 2 недели пробы суспензии отбирали и исследовали. Данные спектрофотометрии показали, что происходило окисление нанотрубок. Контроль каждой пробы с помощью просвечивающей электронной микроскопии наглядно показал, как происходит их деструкция. Сначала уменьшается их длина (если исходная длина в среднем ~520 нм, то через 8 недель она составляет ~230 нм), через 8 недель появляется глобулярное вещество (округлой формы); через 12 недель в пробе в основном присутствуют глобулы; через 16 недель нанотрубки практически отсутствуют!

Сейчас ученые продолжают исследования. Необходимо выяснить, что представляют собой продукты деструкции ОСНТ, насколько они безвредны. Интересно найти другие эффективные пероксидазы, содержащиеся в растениях и животных.