science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontwikkelen plantaardige technologie die biobrandstoffen helpt, kan kanker bestrijden

(PhysOrg.com) -- Voor de eerste keer, Onderzoekers van de Universiteit van Florida hebben op planten gebaseerde technologie ontwikkeld die Amerika's afhankelijkheid van buitenlandse olie zou kunnen verminderen en ook kan helpen bij de behandeling van kanker.

Bekend als lignine nanobuisjes, deze cilindrische containers zijn kleiner dan virussen en klein genoeg om door het lichaam te reizen, medicijnen van kankerpatiënten bij zich hebben. Ze kunnen in bioraffinaderijen worden gemaakt uit lignine, een plantaardige stof die een bijproduct is van de productie van bio-ethanol.

Bio-ethanol is een hernieuwbaar alternatief voor fossiele brandstof die wordt gemaakt door suiker te vergisten - zoals die van suikerriet en zoete sorghumsappen, stengels en stengels.

“We kijken naar biomedische toepassingen waarbij deze nanobuisjes in het lichaam worden geïnjecteerd, zei Wilfred Vermerris, een universitair hoofddocent bij de agronomie-afdeling van UF en het Genetica-instituut die deel uitmaakte van het team dat de nanobuisjes ontwikkelde. Het werk van het team wordt beschreven in een maartnummer van het tijdschrift Nanotechnologie .

Op koolstof gebaseerde nanobuisjes, welke zijn de soort die tegenwoordig wordt gebruikt, kost ongeveer $ 500 per gram, en de levering van nanotechnologiegeneesmiddelen zal naar verwachting in 2015 een markt van $ 220 miljard zijn.

Nanobuisjes bieden een voordeel ten opzichte van bestraling of traditionele chemotherapie omdat ze een beschermend omhulsel hebben dat voorkomt dat de medicijnen die ze bevatten gezonde delen van het lichaam aantasten, zoals haar of darmwand, zei Vermerris, een lid van UF's Institute of Food and Agricultural Sciences.

Net als bij de huidige koolstofnanobuisjes, kankerbestrijdende medicijnen kunnen in de plantaardige nanobuisjes worden ingesloten en naar specifieke tumoren worden gestuurd, hij zei.

Maar, zei de onderzoeker, in tegenstelling tot de momenteel gebruikte koolstofnanobuisjes, lignine nanobuisjes zijn flexibel en hebben geen scherpe randen. Dat betekent dat ze naar verwachting minder, indien van toepassing, van de toxiciteitsproblemen die verband houden met de huidige rassen.

"Het is ook veel gemakkelijker om de lignine-nanobuisjes chemisch te modificeren, zodat ze hun beoogde doelen kunnen lokaliseren, zoals homing-apparaten, ' zei hij.

Vermerris ziet nanobuisjes als een manier om de kosten van de productie van biobrandstoffen te verlagen.

“Door de nanobuisjes voor biomedische toepassingen te verkopen, er wordt een extra inkomstenstroom gegenereerd voor de bioraffinage die een deel van de verwerkingskosten kan compenseren, ' zei hij. "Dat verlaagt in wezen de prijs van de brandstoffen en maakt ze concurrerender met op aardolie gebaseerde brandstof."

Luisa Amelia Dempere, een associate engineer en directeur van het Major Analytical Instrumentation Center in UF's College of Engineering, begeleidde de analyse en karakterisering van de lignine nanobuisjes als onderdeel van het onderzoeksteam.

Ze noemde de ontwikkeling van de lignine-nanobuisjes "behoorlijk belangrijk" en merkte op dat hun vermogen om in het milieu af te breken een ander voordeel is ten opzichte van de huidige nanobuisjes.

“Ze halen iets uit de afvalstroom, zoals lignine voor veel industrieën is, en er iets van maken dat nuttig kan zijn en vervolgens weer kan degraderen naar het milieu, ’, aldus Dempère. “Dit is waarschijnlijk een materiaal dat groen en duurzaam te noemen is omdat het uit de natuur komt en teruggaat naar de natuur.”

UF heeft patent aangevraagd op de technologie.

Vermerris zei dat zijn onderzoek de technologie nu in levende cellen in het laboratorium test als een eerste stap naar tests bij mensen in de nabije toekomst.