L'ossido di grafene è un derivato del grafene, un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale. Ha suscitato un notevole interesse nel campo biomedico grazie alle sue proprietà uniche, tra cui un'elevata area superficiale, un'eccellente biocompatibilità e forti capacità antiossidanti. Tuttavia, la produzione su larga scala di ossido di grafene è spesso associata a sostanze chimiche tossiche e condizioni difficili, il che ne limita la traduzione clinica.
In questo studio, i ricercatori della Rice hanno studiato le proprietà antiossidanti di composti naturali noti come flavonoidi. I flavonoidi si trovano in un’ampia varietà di piante ed erbe e hanno dimostrato di possedere vari benefici per la salute, tra cui attività antiossidanti, antinfiammatorie e antitumorali.
Il team, guidato da Pulickel Ajayan, professore di ingegneria di Benjamin M. e Mary Greenwood Anderson e professore di scienza dei materiali e nanoingegneria, ha testato le capacità antiossidanti di diversi flavonoidi, tra cui quercetina, rutina e naringenina. Hanno scoperto che questi composti mostravano proprietà antiossidanti simili all’ossido di grafene nell’eliminazione delle specie reattive dell’ossigeno (ROS), che sono molecole dannose che possono danneggiare le cellule e contribuire alle malattie croniche.
"Siamo rimasti sorpresi nello scoprire che questi composti naturali potrebbero imitare l'attività antiossidante dell'ossido di grafene, noto per essere uno degli antiossidanti più efficaci", ha affermato Ajayan. "Questa scoperta apre nuove possibilità per lo sviluppo di terapie antiossidanti naturali."
I ricercatori hanno inoltre dimostrato che i flavonoidi, come l’ossido di grafene, potrebbero proteggere le cellule dai danni indotti dallo stress ossidativo. Hanno esposto le cellule polmonari umane al perossido di idrogeno, un forte agente ossidante che può causare la morte cellulare. Il pretrattamento con flavonoidi ha ridotto significativamente la morte cellulare, suggerendo che questi composti potrebbero offrire effetti protettivi contro il danno ossidativo.
Lo studio fornisce una prova di concetto per l’uso dei flavonoidi come potenziali agenti terapeutici per le malattie legate allo stress ossidativo. I flavonoidi presentano numerosi vantaggi rispetto all’ossido di grafene, tra cui la loro presenza naturale, biocompatibilità e mancanza di tossicità. Potrebbero essere potenzialmente utilizzati come integratori alimentari o incorporati in formulazioni topiche per la cura della pelle e la guarigione delle ferite.
"I nostri risultati evidenziano il potenziale dei prodotti naturali nell'imitare le proprietà dei materiali sintetici per applicazioni biomediche", ha affermato Ajayan. "Questo approccio potrebbe portare allo sviluppo di terapie più sicure e sostenibili per una serie di malattie".
