Nanozimas de átomo único mostram-se promissoras para baterias de oxigênio singleto tolerantes à hipóxia

Uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) desenvolveu um novo tipo de nanozima que pode gerar oxigênio singlete em um ambiente hipóxico. Este avanço pode levar ao desenvolvimento de tratamentos contra o câncer mais eficazes e outras aplicações que requerem a produção de oxigênio singlete.

O oxigênio singleto é uma forma altamente reativa de oxigênio que pode danificar células e DNA, tornando-o um agente terapêutico promissor para câncer e outras doenças. No entanto, a maioria dos métodos convencionais para gerar oxigénio singleto requerem a presença de oxigénio, o que limita a sua eficácia em ambientes hipóxicos, como tumores sólidos.

A nova nanozima da equipe NUS é baseada em um único átomo de ferro incorporado em uma matriz de carbono. Esta nanozima pode gerar eficientemente oxigênio singleto, mesmo na ausência de oxigênio, tornando-a uma candidata promissora para terapias contra o câncer tolerantes à hipóxia.

Além do seu potencial para o tratamento do cancro, a nova nanozima também poderá ser utilizada noutras aplicações que requerem a produção de oxigénio singlete, como a purificação e desinfecção de água.

As descobertas da equipe NUS foram publicadas na revista Nature Nanotechnology.

Plano de fundo

O oxigênio singlete é uma forma altamente reativa de oxigênio que possui dois elétrons desemparelhados. Isso o torna muito mais reativo do que o oxigênio trigêmeo mais comum, que possui dois elétrons emparelhados. O oxigênio singleto pode reagir com uma variedade de moléculas nas células, incluindo DNA, proteínas e lipídios, causando danos que podem levar à morte celular.

O oxigênio singlete é produzido naturalmente no corpo por uma variedade de enzimas, incluindo NADPH oxidase e xantina oxidase. No entanto, a produção de oxigênio singleto é frequentemente regulada de maneira rígida, pois pode ser prejudicial às células.

Nos últimos anos, tem havido um interesse crescente no uso do oxigênio singlete como agente terapêutico para o câncer e outras doenças. O oxigênio singlete pode matar células cancerígenas, danificando seu DNA e outros componentes celulares. No entanto, a maioria dos métodos convencionais para gerar oxigénio singleto requerem a presença de oxigénio, o que limita a sua eficácia em ambientes hipóxicos, como tumores sólidos.

A nova nanozima da equipe NUS

A nova nanozima da equipe NUS é baseada em um único átomo de ferro incorporado em uma matriz de carbono. Esta nanozima pode gerar eficientemente oxigênio singleto, mesmo na ausência de oxigênio, tornando-a uma candidata promissora para terapias contra o câncer tolerantes à hipóxia.

A nanozima funciona usando o átomo de ferro para catalisar a reação do peróxido de hidrogênio e do bicarbonato para formar oxigênio singlete. Esta reação não requer oxigênio, então a nanozima ainda pode produzir oxigênio singlete em ambientes hipóxicos.

Aplicações potenciais

A nova nanozima da equipe NUS poderia ter uma série de aplicações potenciais no tratamento do câncer e em outras áreas. Algumas aplicações potenciais incluem:

* Terapia do câncer: A nanozima poderia ser usada para fornecer oxigênio singlete diretamente às células cancerígenas, matando-as e deixando as células saudáveis ​​ilesas.
* Purificação de água: O oxigênio singlete pode ser usado para matar bactérias e outros microorganismos na água, tornando-o um potencial agente de purificação de água.
* Desinfecção: O oxigênio singlete também pode ser usado para desinfetar superfícies, tornando-o uma ferramenta potencial para controle de infecções.

A equipe NUS está atualmente trabalhando para desenvolver ainda mais sua nanozima e explorar suas aplicações potenciais.