Forskere udvikler plantebaseret teknologi, der hjælper biobrændstoffer, kan bekæmpe kræft

(PhysOrg.com) -- For første gang, University of Florida-forskere har udviklet plantebaseret teknologi, der kan reducere USAs afhængighed af udenlandsk olie og kan også hjælpe med at behandle kræft.

Kendt som lignin nanorør, disse cylindriske beholdere er mindre end vira og små nok til at rejse gennem kroppen, medbringer kræftpatienters medicin. De kan skabes i bioraffinaderier fra lignin, et plantestof, der er et biprodukt af bioethanolproduktion.

Bioethanol er et fornybart alternativ til fossilt brændstof skabt ved at gære sukker - såsom det fra sukkerrør og sød sorghumjuice, stilke og stængler.

"Vi ser på biomedicinske applikationer, hvorved disse nanorør injiceres i kroppen, sagde Wilfred Vermerris, en lektor i UF’s agronomiske afdeling og Genetisk Institut, der var en del af det team, der udviklede nanorørene. Holdets arbejde er beskrevet i et martsnummer af tidsskriftet Nanoteknologi .

Kulstofbaserede nanorør, som er den slags, der bruges i dag, koster omkring 500 dollars pr. gram, og nanoteknologisk lægemiddellevering er blevet fremskrevet til at være et marked på $220 milliarder i 2015.

Nanorør giver en fordel i forhold til stråling eller traditionel kemoterapi, fordi de har en beskyttende skal, der forhindrer de lægemidler, de indeholder, fra at påvirke sunde dele af kroppen, såsom hår eller tarmslimhinde, sagde Vermerris, medlem af UF’s Institut for Fødevare- og Jordbrugsvidenskab.

Som med nuværende kulstof-nanorør, kræftbekæmpende lægemidler kan indesluttes i de plantebaserede nanorør og sendes til at målrette specifikke tumorer, han sagde.

Men, forskeren sagde, i modsætning til aktuelt brugte kulstof nanorør, lignin nanorør er fleksible og mangler skarpe kanter. Det betyder, at de forventes at have færre, hvis nogen, af de toksicitetsproblemer, der er forbundet med nuværende sorter.

"Det er også meget nemmere at kemisk modificere lignin nanorørene, så de kan lokalisere deres tilsigtede mål som målsøgningsanordninger, " sagde han.

Vermerris forestiller sig nanorør som en måde at reducere omkostningerne ved produktion af biobrændstof.

"Ved at sælge nanorørene til biomedicinske applikationer, der genereres en ekstra indtægtsstrøm for bioraffinaderiet, som kan opveje nogle af forarbejdningsomkostningerne, " sagde han. "Det reducerer i det væsentlige prisen på brændstofferne og gør dem mere konkurrencedygtige med petroleumsbaseret brændstof."

Luisa Amelia Dempere, en associeret ingeniør og direktør for Major Analytical Instrumentation Center i UF's College of Engineering, guidet analysen og karakteriseringen af ​​lignin nanorørene som en del af forskerholdet.

Hun kaldte udviklingen af ​​lignin-nanorørene "ret betydelig" og bemærkede deres evne til at nedbrydes i miljøet som en anden fordel i forhold til nuværende nanorør.

"De tager noget fra affaldsstrømmen, ligesom lignin er for mange industrier, og gøre det til noget, der kan være nyttigt og derefter kan nedbrydes tilbage til miljøet, " sagde Dempere. "Dette er nok et materiale, der kan kaldes grønt og bæredygtigt, fordi det kommer fra naturen og går tilbage til naturen."

UF har søgt patent på teknologien.

Vermerris sagde, at hans forskning nu tester teknologien i levende celler i laboratoriet som et første skridt mod forsøg på mennesker i den nærmeste fremtid.