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Nuevo Nanoparticles limpia el ambiente, agua potable

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Nanoparticles está entre 1 y 100 nanómetros de tamaño. Los científicos pueden enjaezarlos para la entrega de la droga, para combatir la enfermedad para filtrar el agua potable fresca, y mucho más.

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Ahora, los investigadores del MIT y la universidad federal de Goias en el Brasil han desarrollado una nueva técnica que utiliza la luz (ULTRAVIOLETA) ultravioleta para extraer los agentes contaminadores artificiales de suelo y de agua.

Estos agentes contaminadores, incluyendo los pesticidas y los interruptores endocrinos tienen gusto del bisphenol A, luchan difícilmente contra la degradación natural e interrumpen sistemas en mamíferos y otros animales. Con la ayuda de nanoparticles y de luz UV, el retiro de estas toxinas podía ser menos costoso y desperdiciador de tiempo que métodos actuales.

¿Autor importante Nicolás Beltrán, profesor anterior en el MIT? instituto de s Koch para la investigación de cáncer integrante, dicho LabOutlook que él y los colegas tropezaron sobre la idea de usar la luz UV mientras que él diseñaba inicialmente los polímeros fotosensibles para los usos de la entrega de la droga. Una vez que subieron con un polímero que respondió a la luz UV, realizaron que ésta no impregnó bien a través de piel y podría causar daño a las células sanas.

¿? ¿Por lo tanto nos preguntamos en qué luz UV de las infraestructuras fue utilizada ya? Beltrán dijo LabOutlook. Sabiendo que la radiación ULTRAVIOLETA está utilizada para quitar bacterias del agua, desarrollaron la idea de usar su descubrimiento para la purificación del agua.

Cómo trabaja

Los nanoparticles se preparan de las moléculas (plásticos comúnmente llamados sintéticos de las macromoléculas) que tienen una cáscara (agua-cariñosa) protectora, hidrofílica y una base esférica (de agua-temor) hidrofóbica.

¿? Los polímeros se sintetizan para asegurarse de que cuando usted brilla la luz UV en ellos, la parte agua-cariñosa está separada de la pieza del agua-temor. Cuando esto sucede en un nanoparticle, se quita su corona de protección y solamente sigue habiendo la base hidrofóbica. ¿Éstos? ¿desnudo? ¿los granos plásticos hidrofóbicos no se estabilizan más, y por lo tanto grupo juntos para reducir al mínimo contactos con agua? Beltrán explicó.

De allí, estos agregados más grandes se pueden recuperar fácilmente con la filtración o la sedimentación, con el más de 95 por ciento de los nanoparticles quitados del agua.

Cuando el nanoparticle pierde su capa protectora, los polímeros se lanzan en el agua. Mientras que el polímero lanzado (glicol de polietileno) se reconoce como caja fuerte y se utiliza en varios productos del alimento, farmacéuticos y de los cosméticos, sería ideal si no se lanzó ningún material o si podría ser utilizado por las partes del ecosistema para reducir al mínimo más lejos consecuencias para el medio ambiente.

¿Beltrán? nanoparticles de s

¿No obstante, incluso con la pequeña cantidad de material lanzó en el agua, Beltrán? los nanoparticles de s tienen ventajas comparadas con procesos actuales de la purificación. Algunas técnicas actuales confían en la degradación química de los agentes contaminadores, que pueden potencialmente dar lugar a subproductos tóxicos. El más, estos procesos de degradación químicos no trabaja en todos los tipos de productos químicos.

¿? ¿Cuándo inusual/inaudito de moléculas se encuentran como contaminantes (por ejemplo, el derramamiento químico en el río de los alces, WV, en enero de 2014), ningunos datos existen en la capacidad estos oxidante de destruir el producto químico peligroso, así que su valor es cuestionable? Beltrán dijo. ¿? ¿Puesto que confía en la absorción no específica, nuestro acercamiento pudo ser más versátil.?

Además, otros procesos, tales como extracción activada del carbón, requieren gran energía empujar granes cantidades de agua a través de los filtros.

¿? En nuestra tecnología, los nanoparticles flotan pasivo en el líquido hasta que los precipitemos. ¿Las infraestructuras actuales de la purificación del agua tienen sistemas de la radiación ultravioleta optimizados para matar bacterias, esta irradiación son más que suficientes precipitar nuestros nanoparticles? Beltrán explicó.

Beltrán dijo a LabOutlook que una observación fundamental de este trabajo es que las pequeñas moléculas absorben pasivo en la superficie del nanoparticle, y que las cantidades absorbieron correlativo con el cociente del superficie-a-volumen, significando más absorción ocurren en pequeños nanoparticles.

¿? ¿Esto es una consideración importante para la entrega de la droga porque podría explicar qué sucede con los nanoparticles con la alta encapsulación de la droga y el lanzamiento extenso de la explosión.?

Aprovechamiento de nanoparticles en África

Teresa Dankovich utiliza la nanotecnología para purificar el agua potable en África. Filtrando el agua a través del papel encajado con los nanoparticles de la plata o del cobre, el 99.9 por ciento de pureza del agua es realizable.

¿él lo llama? ¿El libro potable.? Los nanoparticles de plata eliminan una gran variedad de microorganismos, incluyendo bacterias y algunos virus. Mientras que un poco de plata y cobre filtrarán del papel nanoparticle-revestido, la cantidad es mínima, Dankovich dijo, y está bien debajo de los límites para los metales puestos en el lugar por la Agencia de Protección Ambiental y la Organización Mundial de la Salud.

¿Dankovich? papel de consumición de la página no lucrativa de la compañía de s, trabajos junto con el WATERisLIFE no lucrativo, producir un libro de este papel nanoparticle-encajado, que se pone en un dispositivo de tenencia especial que el agua entonces está filtrada a través. Una página puede filtrar 26 galones de agua potable; ¿un libro puede filtrar a una persona? necesidades del agua de s por cuatro años.

Dankovich le presentó tecnología junto con resultados de las pruebas en práctica recientes conducidas en África y Bangladesh en la reunión nacional química americana de la sociedad (ACS) anterior este mes.

Entrega de la droga y más allá

La energía de nanoparticles también se está enjaezando para luchar enfermedades pulmonares peligrosas para la vida, tales como fibrosis enquistada. Los investigadores en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins, el departamento de la Universidad John Hopkins de ingeniería química y biomolecular y la universidad federal de Rio de Janeiro en el Brasil condujeron un estudio del prueba-de-concepto que encontró que los nanoparticles DNA-cargados podrían pasar con éxito con duro-a-practican una abertura la barrera del moco que cubre vías aéreas que conducen del pulmón-tejido. ¿La barrera del moco? ¿cuál sirve como protector de los materiales extranjeros y de las bacterias? desafortunadamente evita que las terapias apuntadas alcancen los pulmones. ¿Otras tentativas de penetrar la barrera con los nanoparticles eran fracasadas porque poseyeron una carga positiva que los hizo ser? ¿pegajoso? y adhiérase negativamente - al moco cargado que cubre las vías aéreas.

Para evitar este problema el equipo desarrolló un método simple para cubrir denso los nanoparticles con un polímero nonsticky llamado PEG, neutralizado la carga y creado un exterior no-pegajoso.

¿Publicado en los procedimientos de la Academia de Ciencias nacional, el estudio animal del prueba-de-concepto demuestra eso que coloca genes o las drogas correctivos del reemplazo dentro de un nanoparticle biodegradable artificial? ¿envoltura? que los pacientes inhalan podría penetrar la barrera del moco y un día se utilice para tratar desordenes serios del pulmón. Puesto que el sistema de envío es biodegradable no se acumulará dentro del cuerpo. El equipo también demostró que podría un de dósis simple de la entrega inhalada de los genes dura teóricamente por varios meses.

¿? ¿A nuestro conocimiento, éste es el primer sistema de envío biodegradable del gene que penetra eficientemente la barrera humana del moco de la vía aérea del tejido pulmonar? el estudio dicho autor Jung Soo Suk, un ingeniero biomédico y miembro del profesorado en el centro para Nanomedicine en el Wilmer Eye al instituto en Johns Hopkins.

Investigadores financiados por el instituto nacional de la proyección de imagen y de la bioingeniería biomédicas mientras tanto, cáncer de cerebro parado en ratas entregando terapia de gene a través de nanoparticles. Los nanoparticles entregan los genes para una enzima que convierta un profármaco llamado ganciclovir en un asesino de la célula de la glioma. No hay tratamiento confiable para la glioma, que tiene un índice de supervivencia de cinco años del 12 por ciento. Como en fibrosis enquistada, un método actual de la entrega de terapia de gene confía en usar un virus, que puede plantear riesgos significativos de la seguridad.

Sigue habiendo los desafíos

El Beltrán y el otro autor importante Fernando Brandl salieron del MIT para ensamblar escuelas de la farmacia en Quebec City, Canadá y Regensburg, Alemania, respectivamente.

Aunque su tecnología del nanoparticle sea sólida, sigue habiendo algunos desafíos antes de que pueda ser ejecutada en un uso industrial.

¿Como de costumbre con procesos laboratorio-desarrollados? escale-para arriba de la producción [es una edición]. ¿Por ejemplo, si necesitamos utilizarla para purificar cantidades enormes de agua? los investigadores dijeron.

Como paso siguiente, Beltrán dijo que sería interesante diseñar un sistema donde no se lanza ningún polímero, o donde estaría una molécula el material ubicua natural en vez sintética. El trabajo se podía también hacer para mejorar la capacidad de quitar cantidades cada vez mayores de agentes contaminadores.

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