Attraversa l'Università del Tennessee a Knoxville in una giornata di sole, e potresti vedere un uomo sul ciglio della strada che pota l'edera inglese.

Mingjun Zhang non è il giardiniere. È un ingegnere biomedico all'UT che raccoglie la vite per creare un nuovo tipo di crema solare. Spera di sostituire le particelle metalliche nei filtri solari commerciali con un organico, alternativa non tossica.

"L'edera è una pianta incredibilmente utile, "disse Zhang, che è nato in Cina, dove la pianta è un ingrediente della medicina tradizionale.

L'interesse di Zhang per l'edera è iniziato alcuni anni fa nel suo cortile, dove ha posto una semplice domanda:come fa ad aderire così saldamente alla recinzione?

Il potere di adesione dell'edera segreta, Zhang ha scoperto, è nelle sue secrezioni, che contengono nanoparticelle mille volte più piccole di un granello di sabbia. La forma insolita di queste particelle consente loro di formare forti legami con le superfici di recinzioni e muri.

Durante lo studio della forma unica di queste particelle, Zhang ha scoperto che assorbono anche i raggi ultravioletti alla luce del sole.

I filtri solari commerciali contengono già nanoparticelle metalliche che bloccano i raggi UV e proteggono dalle scottature e dal cancro della pelle. Questi composti metallici, come il biossido di titanio e l'ossido di zinco, dare a molte creme il loro colore bianco.

Recenti studi hanno messo in dubbio la sicurezza delle nanoparticelle metalliche. Se inalati o consumati - dai lavoratori negli impianti di produzione - possono aumentare i rischi di cancro, secondo uno studio dell'Università della California, Los Angeles, che ha dimostrato che può danneggiare il DNA dei topi.

Gli studi sulla sicurezza emergenti non hanno ancora trovato alcuna prova chiara del pericolo delle nanoparticelle metalliche nelle lozioni solari, anche se. Ricerche preliminari condotte da ricercatori della Food and Drug Administration degli Stati Uniti che hanno strofinato i maiali con la crema solare per settimane hanno suggerito che le nanoparticelle non penetrano nella pelle abbastanza in profondità da causare danni. Ulteriori studi di tossicità sono ancora in corso.

Sebbene le dichiarazioni di rischio siano ancora incerte, una cosa è chiara:i filtri solari che contengono questi composti riducono il rischio di cancro della pelle, e anche gli scienziati che studiano i potenziali effetti sulla salute li raccomandano.

"Nuovi strumenti ci consentono di controllare l'impatto umano e ambientale delle tecnologie sviluppate decenni fa, " ha detto Bob Peoples, direttore del Green Chemistry Institute dell'American Chemical Society a Washington, D.C. "Il nostro obiettivo ora è ridurre o eliminare la generazione o l'uso di sostanze pericolose".

Man mano che vengono eseguiti più test sui composti metallici di dimensioni nanometriche, usato in tutto, dalla vernice alle vitamine, molti ricercatori sono alla ricerca di alternative organiche.

nanoparticelle di edera di Zhang, un'alternativa, hanno dimostrato di essere trasparenti, Resistente all'acqua, e non tossico per le cellule viventi. Bloccano le radiazioni UV quattro volte più efficacemente delle nanoparticelle metalliche e vengono scomposte naturalmente nel tempo dagli enzimi sulla pelle. Attualmente sta cercando un brevetto per la scoperta, pubblicato sul Journal of Nanobiotechnology.

Potrebbe volerci un po' di tempo prima che le creme solari a base di edera appaiano sullo scaffale della tua farmacia locale, disse Joe Laszlo, uno scienziato presso il Servizio Ricerche Agrarie di Peoria, Ill. "La scienza è la parte facile, " ha detto Laszlo. "La parte difficile è l'economia, i milioni di dollari necessari per ottenere l'approvazione della FDA."

Diversi anni fa, Laszlo ha sviluppato un composto che blocca i raggi UV a base di olio di soia che non è mai stato utilizzato nei filtri solari. Oggi, il composto di soia viene invece utilizzato nei cosmetici, che non richiedono l'approvazione della FDA per le loro richieste di protezione dal sole e "riduzione di linee sottili e rughe".

Zhang sta parlando con aziende interessate a produrre creme solari e cosmetici, e sta anche esplorando altre applicazioni tra cui la super-colla chirurgica per sigillare le ferite e l'utilizzo delle nanoparticelle per trasportare molecole di farmaci all'interno del corpo umano.