El óxido de grafeno es un derivado del grafeno, una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. Ha atraído un gran interés en el campo biomédico debido a sus propiedades únicas, que incluyen una gran superficie, excelente biocompatibilidad y fuertes capacidades antioxidantes. Sin embargo, la producción a gran escala de óxido de grafeno a menudo se asocia con sustancias químicas tóxicas y condiciones duras, lo que limita su traducción clínica.
En este estudio, los investigadores de Rice investigaron las propiedades antioxidantes de compuestos naturales conocidos como flavonoides. Los flavonoides se encuentran en una amplia variedad de plantas y hierbas y se ha demostrado que poseen diversos beneficios para la salud, incluidas actividades antioxidantes, antiinflamatorias y anticancerígenas.
El equipo, dirigido por Pulickel Ajayan, profesor de ingeniería Benjamin M. y Mary Greenwood Anderson y profesor de ciencia de materiales y nanoingeniería, probó las capacidades antioxidantes de varios flavonoides, incluidos la quercetina, la rutina y la naringenina. Descubrieron que estos compuestos exhibían propiedades antioxidantes similares al óxido de grafeno al eliminar especies reactivas de oxígeno (ROS), que son moléculas dañinas que pueden dañar las células y contribuir a enfermedades crónicas.
"Nos sorprendió descubrir que estos compuestos naturales podrían imitar la actividad antioxidante del óxido de grafeno, conocido por ser uno de los antioxidantes más eficaces", dijo Ajayan. "Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para el desarrollo de terapias antioxidantes naturales".
Los investigadores demostraron además que los flavonoides, como el óxido de grafeno, podrían proteger a las células del daño inducido por el estrés oxidativo. Expusieron células pulmonares humanas al peróxido de hidrógeno, un fuerte agente oxidante que puede provocar la muerte celular. El tratamiento previo con flavonoides redujo significativamente la muerte celular, lo que sugiere que estos compuestos podrían ofrecer efectos protectores contra el daño oxidativo.
El estudio proporciona una prueba de concepto para el uso de flavonoides como posibles agentes terapéuticos para enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo. Los flavonoides tienen varias ventajas sobre el óxido de grafeno, incluida su aparición natural, biocompatibilidad y falta de toxicidad. Potencialmente podrían usarse como suplementos dietéticos o incorporarse en formulaciones tópicas para el cuidado de la piel y la cicatrización de heridas.
"Nuestros hallazgos resaltan el potencial de los productos naturales para imitar las propiedades de los materiales sintéticos para aplicaciones biomédicas", dijo Ajayan. "Este enfoque podría conducir al desarrollo de terapias más seguras y sostenibles para una variedad de enfermedades".
