Cientistas melhoraram moléculas naturais para atingir metais radioativos

Cientistas de Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e colaboradores da Penn State University usou a bioengenharia para melhorar a lanmodulina (LanM), a proteína natural mais poderosa. Eles querem tornar essa proteína de ligação ainda mais seletiva para os actinídeos. Estes últimos são metais radioativos presentes nos resíduos nucleares, em particular no urânio, plutônio e amerício.


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Os resultados permitirão aos cientistas compreender melhor a possibilidade de interação entre compostos naturais e resíduos nucleares no meio ambiente. Isso poderia levar a novas moléculas capazes de atingir elementos radioativos específicos.

A molécula de água desempenha um papel importante

A equipe estudou cinco variantes de lanmodulina (LanM) em profundidade para entender melhor e melhorar suas propriedades de ligação aos actinídeos. As moléculas de água conectam o metal e a molécula de proteína. Eles descobriram que essas moléculas de águaparticularmente importante, permitiria controlar a estabilidade entre metal-proteína. Graças a isso, os cientistas conseguiram melhorar a capacidade da proteína de distinguir entre actinídeos e lantanídeos (elementos naturais usados ​​em discos rígidos, por exemplo).

A descoberta da equipe levaria a novos sistemas de separação na área de resíduos nucleares e radioquímica. Tornando possível essa distinção entre actinídeos e lantanídeos permitiria uma gestão mais eficaz de materiais radioativos.

“Este é o primeiro estudo em que alguém fez modificações na lanmodulina para dissecar e melhorar suas propriedades de ligação ao metal. »

Gauthier Deblonde, co-autor principal do estudo

Proteínas, interações químicas incomuns

A proteína lanmodulina (LanM) foi descoberta por membros da equipe da Penn State em 2018. A colaboração LLNL-Penn explorou as aplicações dessa incrível molécula natural no campo da ciência nuclear.

A nova pesquisa mostra que, ao contrário das moléculas convencionais, macro moléculascomo as proteínas, um conjunto maior de interações químicas. Com esse repertório mais amplo, os cientistas poderiam visar metais específicos com precisão.

“Este estudo revela outra ferramenta que esta notável proteína tem para distinguir entre metais que diferem uns dos outros apenas de maneiras muito sutis. Essa conquista é um passo importante para métodos eficientes de separação baseados em LanM e moléculas sob medida para combater isótopos médicos específicos.”

Joseph Cotruvo, professor assistente de química na Penn State e co-autor principal do estudo

FONTE: PHYS.ORG

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