Un team di scienziati svedesi e americani ha dimostrato per la prima volta che i nanotubi di carbonio possono essere scomposti da un enzima - la mieloperossidasi (MPO) - presente nei globuli bianchi. Le loro scoperte sono presentate in Nanotecnologia della natura e contraddire ciò che si credeva in precedenza, che i nanotubi di carbonio non vengono scomposti nel corpo o in natura. Gli scienziati sperano che questa nuova comprensione di come l'MPO converta i nanotubi di carbonio in acqua e anidride carbonica possa essere importante per la medicina.

"Studi precedenti hanno dimostrato che i nanotubi di carbonio potrebbero essere utilizzati per introdurre farmaci o altre sostanze nelle cellule umane, "dice Bengt Fadeel, professore associato presso l'università medica svedese Karolinska Institutet. "Il problema è stato non sapere come controllare la rottura dei nanotubi, che può causare tossicità indesiderata e danni ai tessuti. Il nostro studio ora mostra come possono essere scomposti biologicamente in componenti innocui".

I nanotubi di carbonio sono un materiale costituito da un singolo strato di atomi di carbonio arrotolati in un tubo con un diametro di solo un paio di nanometri (1 nanometro =1 miliardesimo di metro) e una lunghezza che può variare da decine di nanometri fino a diversi micrometri . I nanotubi di carbonio sono più leggeri e più resistenti dell'acciaio, e hanno eccezionali proprietà di conduzione del calore ed elettriche. Sono prodotti su scala industriale, principalmente per scopi ingegneristici ma anche per alcuni prodotti di consumo.

I nanotubi di carbonio una volta erano considerati biopersistenti in quanto non si decomponevano nei tessuti corporei o in natura. Negli ultimi anni, la ricerca ha dimostrato che gli animali da laboratorio esposti ai nanotubi di carbonio per inalazione o per iniezione nella cavità addominale sviluppano una grave infiammazione. Questo e i cambiamenti tissutali (fibrosi) causati dall'esposizione portano a una funzione polmonare compromessa e forse anche al cancro. Per esempio, un anno o due fa, rapporti allarmanti di altri scienziati hanno suggerito che i nanotubi di carbonio sono molto simili alle fibre di amianto, che sono essi stessi biopersistenti e che possono causare il cancro del polmone (mesotelioma) nell'uomo molto tempo dopo l'esposizione.

Questo studio attuale rappresenta quindi una svolta nella nanotecnologia e nella nanotossicologia, poiché mostra chiaramente che l'MPO endogeno può abbattere i nanotubi di carbonio. Questo enzima è espresso in alcuni tipi di globuli bianchi (neutrofili), che lo utilizzano per neutralizzare i batteri nocivi. Ora, però, i ricercatori hanno scoperto che l'enzima funziona anche sui nanotubi di carbonio, scomponendoli in acqua e anidride carbonica. I ricercatori hanno anche dimostrato che i nanotubi di carbonio che sono stati scomposti dall'MPO non danno più luogo a infiammazioni nei topi.

"Ciò significa che potrebbe esserci un modo per rendere innocui i nanotubi di carbonio, ad esempio in caso di incidente in uno stabilimento di produzione, " afferma il dottor Fadeel. "Ma i risultati sono rilevanti anche per l'uso futuro dei nanotubi di carbonio per scopi medici".