p Pesquisa colaborativa na ANSTO liderada pelo Sr. Shinji Kihara e A / Prof. Duncan McGillivray, do The MacDiarmid Institute, Nova Zelândia com a Dra. Jitendra Mata da ANSTO, cientistas da Universidade de Auckland e A / Prof Ingo Köper da Universidade Flinders, SA, está contribuindo para uma melhor compreensão de como os nanoplásticos interagem com as proteínas do plasma sanguíneo e outras moléculas biológicas dentro do corpo. p A motivação para este estudo, que foi publicado recentemente em Química de Bioconjugado , surgiu da preocupação com o aumento da quantidade de resíduos plásticos no meio ambiente.

p Na natureza, esses plásticos passam por processos de degradação física e química para formar partículas minúsculas em escala micro e nanométrica.

p Estudos sobre a toxicologia de nanopartículas projetadas sugeriram que essas partículas ganham fácil acesso e mobilidade dentro do corpo, frequentemente evitando barreiras biológicas importantes e mecanismos de defesa contra corpos estranhos. Ao contrário das nanopartículas de engenharia usadas em aplicações biomédicas, Contudo, os efeitos e interações potenciais desses nanoplásticos não são bem compreendidos.

p A toxicidade das nanopartículas está diretamente ligada às suas propriedades físicas e químicas. Quando as nanopartículas entram no corpo, eles são rodeados por camadas de proteínas, que é conhecido como "corona". Proteínas fracamente ligadas formam uma "coroa suave, "enquanto as proteínas fortemente ligadas formam uma" coroa dura ".

p Com um sistema modelo de nanopartículas de poliestireno e proteína de albumina de soro humano (HSA), os investigadores usaram uma série de técnicas para determinar o tamanho, composição e geometria do complexo corona de nanopartículas de poliestireno-proteína.

p A HSA foi selecionada devido à sua abundância natural, enquanto as nanopartículas carregadas positivamente e negativamente, de dois tamanhos diferentes, foram usados ​​para avaliar como o tamanho de partícula influenciou a formação da corona em solução sob diferentes condições de pH. Os pesquisadores usaram espalhamento de nêutrons de pequeno ângulo (SANS) com combinação de contraste no instrumento Bilby (com o Dr. Andrew Whitten) para determinar o diâmetro da nanopartícula e caracterizar suas características estruturais distintas.

p "Nossas instalações são únicas porque podemos explorar a interação entre proteínas e nanopartículas em escalas de comprimento de um nanômetro a 10 mícrons, o que é muito difícil de fazer com outras técnicas, "disse a Dra. Jitendra Mata, cientista do instrumento e co-autor do artigo.

p "A correspondência de contraste permite que você veja dois componentes juntos, como nanopartículas e proteína corona, ou podemos mascarar um dos componentes de interesse. Fomos capazes de determinar se houve uma interação forte ou fraca com a proteína ou se houve alguma mudança de forma na proteína, " ele adicionou.

p O estudo descobriu que tanto o tamanho da partícula quanto o pH desempenharam um papel na determinação da natureza da coroa. Partículas maiores favoreceram a formação de uma coroa suave, com a coroa dura estando completamente ausente em alguns casos. A HSA participou ativamente na formação desses complexos, pontilhando a superfície de nanopartículas carregadas negativamente.

p Adicionalmente, eles descobriram que a interação entre a corona mole e a superfície das nanopartículas era governada por um equilíbrio sutil de forças eletrostáticas.

p A pesquisa em andamento busca o uso de outros instrumentos de nêutrons, incluindo Kookaburra USANS e refletometria de nêutrons Platypus, para entender como esses complexos corona / nanoplásticos interagiriam com outras entidades biológicas, como as membranas celulares.

p Os pesquisadores antecipam que essas descobertas terão implicações em pesquisas futuras sobre a toxicidade das nanopartículas, fornecendo uma imagem mais clara das interações de nanopartículas com biomoléculas.