p Quando o químico ambiental e de solos Baoshan Xing da Universidade de Massachusetts Amherst começou a ler em 2014 que um novo, material bidimensional conhecido como fósforo preto em camadas (BP) estava ganhando a atenção de pesquisadores biomédicos para uso em sistemas de distribuição de drogas e terapia fototérmica de tumor, ele estava intrigado e preocupado. p "Eu não sou apenas um químico de solos, mas um químico ambiental, "ele observa." Como cientistas agrícolas, estamos muito familiarizados com o fósforo, mas nunca tinha ouvido falar do fósforo preto bidimensional. Então, lemos todos os bons artigos sobre fósforo preto, e então, como químicos ambientais, começamos a perguntar sobre a toxicidade das nanopartículas. Você tem que ter cuidado onde você coloca esses materiais no corpo humano. "

p Em uma recente história de capa do jornal, Pequena , seu ex-colega de pós-doutorado, Qing Zhao, atualmente é professor do Instituto de Ecologia Aplicada da Academia Chinesa de Ciências, e Xing relatou resultados de teste de toxicidade para diferentes espessuras de BP em camadas em três linhas de células. Brevemente, eles encontraram perturbação da integridade da membrana celular relacionada ao tamanho da partícula BP em camadas, mais citotoxicidade dependente da concentração e do tipo de célula.

p Xing diz, “Estamos entre os primeiros a trabalhar com este material, particularmente no que diz respeito às suas implicações ambientais. "Ele e seus colegas insistem que" uma compreensão aprofundada da citotoxicidade da BP é de extrema importância "para fornecer dados úteis para avaliação de risco e aplicações biomédicas seguras.

p Os pesquisadores reconhecem que o novo material, que é coletado como amostras finas de cristais de fósforo por uma técnica conhecida como esfoliante, isso é, raspar camadas de diferentes espessuras, tem "propriedades ópticas e elétricas únicas, "o que pode torná-lo" um candidato promissor para um veículo de entrega de drogas eficiente e terapia fototérmica / fotodinâmica no tratamento de uma variedade de cânceres. "

p Xing diz, "Lembro-me de quando o grafeno de camada única gerou grande entusiasmo na comunidade de pesquisa há uma década, e acho que as pessoas estão ficando animadas agora com uma única camada de fósforo preto, que pode ter muitas aplicações interessantes. "Mas os dois materiais diferem muito em sua estrutura de camada única, ele adiciona, onde o grafeno de camada única é perfeitamente plano, O BP esfoliado tem uma estrutura em zigue-zague.

p Zhao, Xing e seus colegas apontam que os estudos de toxicidade da BP em camadas conduzidos até o momento usaram reagentes de viabilidade, que pode interferir nos resultados de citotoxicidade. Por contraste, eles usaram um rótulo sem etiqueta, Técnica de análise de células em tempo real (RTCA) que não precisa de reagentes de viabilidade fluorescentes ou colorimétricos.

p Avaliação da toxicidade de BP em camadas em três tipos de células, células de fibroblasto de camundongo (NIH 3T3), células epiteliais do cólon humano (HCoEpiC) e células renais embrionárias humanas (293T), o UMass Amherst e a equipe de pesquisa chinesa descobriram que a citotoxicidade do BP em camadas se baseia no fato de que ele gera espécies reativas de oxigênio (ROS). ROS estão entre os mais potentes agentes de dano celular conhecidos. O BP em camadas também perturba a integridade da membrana celular de uma maneira dependente do tamanho da partícula. "Quanto maior for o BP, menos integridade da membrana será retida, "eles observam.

p Avançar, eles dizem que os valores IC50 da BP em camadas podem diferir dezenas de vezes, dependendo do tamanho da partícula e do tipo de célula. Os valores de IC50 referem-se a uma medida de quão eficaz um material é na inibição de uma função biológica específica. Xing e colegas recomendam que "atenção especial deve ser dada ao tamanho das camadas de BP e aos tipos de linhagens de células-alvo para sua aplicação no campo biomédico".

p Eles acrescentam, "Mais estudos são, sem dúvida, necessários para explorar os mecanismos de citotoxicidade em profundidade, "e que" dados os resultados do nosso presente estudo, os mecanismos de citotoxicidade da BP são surpreendentemente complicados e têm implicações significativas para a avaliação de risco e aplicações biomédicas seguras da BP. "

p Eles planejam fazer novos experimentos para testar sua hipótese de que o BP em camadas, com suas propriedades elétricas incomuns, pode ser útil na remoção de produtos químicos carregados positiva e negativamente e contaminantes orgânicos da água.