(Phys.org) —Los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han proporcionado evidencia en el laboratorio de que los nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) pueden ayudar a proteger las moléculas de ADN del daño por oxidación. En naturaleza, La oxidación es un proceso químico común en el que una sustancia química reactiva elimina electrones del ADN y puede aumentar la posibilidad de mutaciones en las células. Se necesitan más estudios para ver si el efecto protector in vitro de los nanotubos reportados en el laboratorio también ocurre in vivo. es decir, dentro de un organismo vivo.

"Nuestros hallazgos no nos dicen si los nanotubos de carbono son buenos o malos para las personas y el medio ambiente, "dice Elijah Petersen, uno de los autores del estudio. "Sin embargo, los resultados nos ayudan a comprender mejor los mecanismos por los cuales los nanotubos podrían interactuar con las biomoléculas ".

Nanotubos de carbono de pared simple:diminutas varillas huecas que son láminas de grafeno de un átomo de espesor enrolladas en cilindros 10, 000 veces más pequeños en diámetro que un cabello humano, son apreciados por su extraordinaria óptica, mecánico, Propiedades térmicas y electrónicas. Se utilizan para producir materiales ligeros y extremadamente resistentes, mejorar las capacidades de dispositivos como sensores, y proporcionar un medio novedoso para administrar fármacos con gran especificidad. Sin embargo, a medida que los nanotubos de carbono se incorporan cada vez más a los productos médicos y de consumo, la preocupación del público por su potencial medioambiental, Los riesgos de salud y seguridad (EHS) han aumentado. Determinar científicamente el nivel de riesgo asociado con los nanotubos de carbono ha sido un desafío, con diferentes estudios que muestran resultados contradictorios sobre la toxicidad celular. Uno de los componentes que faltan en estos estudios es la comprensión de lo que sucede físicamente a nivel molecular.

En un artículo reciente, Los investigadores del NIST investigaron el impacto de la ultrasonicación en una solución de fragmentos de ADN conocidos como oligómeros en presencia y ausencia de nanotubos de carbono. La ecografía es una técnica de laboratorio estándar que utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para mezclar soluciones, romper celdas abiertas o procesar lodos. El proceso puede romper las moléculas de agua en agentes altamente reactivos como radicales hidroxilo y peróxido de hidrógeno que son similares a los químicos oxidativos que comúnmente amenazan el ADN de las células de mamíferos. aunque los niveles experimentales de la sonicación son mucho mayores que los que se encuentran naturalmente dentro de las células. "En nuestro experimento, estábamos buscando para ver si los nanotubos mejoraban o disuadían el daño oxidativo al ADN, "Dice Petersen.

Contrariamente a la expectativa de que los nanotubos de carbono dañarán las biomoléculas con las que entran en contacto, los investigadores encontraron que los niveles generales de daño del ADN acumulado se redujeron significativamente en las soluciones con nanotubos presentes. "Esto sugiere que los nanotubos pueden proporcionar un efecto protector contra el daño oxidativo del ADN, "Dice Petersen.

Una posible explicación del sorprendente resultado, Petersen dice:es que los nanotubos de carbono pueden actuar como captadores, uniendo las especies oxidativas en solución y evitando que interactúen con el ADN. "También vimos una disminución en el daño del ADN cuando hicimos ultrasonidos en presencia de dimetilsulfóxido (DMSO), un compuesto químico conocido por ser un eliminador de radicales hidroxilo, "Dice Petersen.

Petersen dice que un tercer experimento en el que se realizó ultrasonidos en presencia de DMSO y SWCNT al mismo tiempo produjo un efecto aditivo, reduciendo los niveles de daño del ADN de manera más significativa que cualquier tratamiento solo.