Ricercatori dell'Università Aalto, Finlandia, hanno sviluppato nanomateriali antitumorali simulando la chimica dinamica indotta dai vulcani delle profondità oceaniche. Il nuovo metodo consente di realizzare nanocluster di perossido di zinco in modo ecologico senza l'uso di sostanze chimiche aggiuntive. Le nanoparticelle di perossido di zinco sintetizzate possono essere utilizzate come strumento per la terapia del cancro e contro altre malattie complesse.

I ricercatori hanno creato questi nanocluster su misura utilizzando l'effetto Leidenfrost. È un evento comunemente osservato in cucina durante la cottura:le goccioline su una piastra si librano sulla superficie invece di entrare in contatto fisico. Nell'effetto Leidenfrost, un liquido vicino a un oggetto molto più caldo del punto di ebollizione del liquido produce uno strato di vapore isolante, impedendo al liquido di bollire rapidamente. Vicino alle porte del vulcano nel profondo dell'oceano, o in condizioni speciali in laboratorio, lo strato di vapore può coprire una vasta area senza sollevarsi dalla superficie, facendo sì che le molecole del liquido sovrastante si comportino in modo eccezionale.

"La chimica subacquea dinamica vista in natura è fonte di ispirazione per la prossima generazione di nanochimica ecologica. In questo contesto, la sintesi verde di nanoparticelle su misura in modo facile e scalabile tramite un processo dinamico non è stata finora introdotta, ", afferma la professoressa Mady Elbahri dell'Università di Aalto. "Dimostriamo la chimica dinamica di Leidenfrost che si verifica in una zona confinata sottomarina surriscaldata come un nuovo strumento per la creazione personalizzata di nanocluster di perossido di zinco. La natura idrodinamica del fenomeno garantisce l'eruzione dei nanocluster verso una regione molto più fredda, dando luogo alla crescita di monodisperso, nanocluster su misura".

"Il nostro studio può aprire la strada alla sintesi sostenibile di particelle monodisperse, "dice Ramzy Abdelaziz, ricercatore post-dottorato presso il gruppo di Elbahri e coautore dello studio.

Dal punto di vista biomedico, i perossidi agiscono come fornitori di ossigeno, e quindi può essere sfruttato nel trattamento di un'ampia varietà di malattie indotte da cellule anaerobiche e persino cancerose.

"Le nostre nanoparticelle sono state studiate in termini di effetto citotossico sulle cellule in sospensione e aderenti per dimostrare la loro applicabilità come nanoterapie contro il cancro, "dice Duygu Disci-Zayed, un ex membro del gruppo di ricerca.

Dopo aver sintetizzato le particelle di ZnO2 monodisperse, i ricercatori hanno eseguito una serie di esperimenti iniziali per determinare l'impatto di queste nanoparticelle sulle cellule sia cancerose che normali. Secondo il loro studio, Le nanoparticelle di ZnO2 hanno il potenziale per uccidere le cellule tumorali mediante meccanismi apoptotici e non.

Lo studio è stato pubblicato oggi in Comunicazioni sulla natura .