ANSTO的合作研究由Shinji Kihara先生和A / Prof教授領導。新西蘭MacDiarmid研究所的Duncan McGillivray與ANSTO的Jitendra Mata博士，來自奧克蘭大學的科學家和來自弗林德斯大學的IngoKöper教授，正在幫助更好地了解納米塑料如何與血漿蛋白質和其他蛋白質相互作用。體內的生物分子。

這項研究最近發表在Bioconjugate Chemistry上的動機源于對環境中塑料廢物數量不斷增加的擔憂。

在自然界中，這些塑料經歷物理和化學分解過程以在微米和納米尺度上形成微小顆粒。

對工程納米粒子的毒理學研究表明，這些粒子在體內易于進入和移動，通常是側面踩踏重要的生物屏障和防御異物的機制。然而，與生物醫學應用中使用的工程納米顆粒不同，這些納米塑料的潛在影響和相互作用尚不清楚。

納米粒子的毒性與其物理和化學性質直接相關。當納米粒子進入體內時，它們被蛋白質層包圍，這被稱為“ 日冕”。松散結合的蛋白質形成“軟冠”，而緊密結合的蛋白質形成“硬冠”。

利用聚苯乙烯納米粒子和人血清白蛋白(HSA)蛋白的模型系統，研究人員使用一系列技術來確定聚苯乙烯納米粒子 - 蛋白質冠狀復合??物的大小，組成和幾何形狀。

選擇HSA是因為其天然豐度，而具有兩種不同尺寸的帶正電荷和負電荷的納米顆粒用于評估粒度如何影響在不同pH條件下溶液中電暈的形成。研究人員使用小角度中子散射(SANS)和Bilby儀器(與Andrew Whitten博士)對比匹配來確定納米粒子的直徑并表征其獨特的結構特征。

“我們的設施非常獨特，因為我們可以探索蛋白質和納米顆粒之間的相互作用，從1納米到10微米的長度范圍，這是非常難以與其他技術，”儀器科學家和共同作者Jitendra Mata博士說。在紙上。

“對比度匹配允許您將兩種成分組合在一起，例如納米顆粒和蛋白質電暈，或者我們可以掩蓋其中一種感興趣的成分。我們能夠確定是否存在與蛋白質的強烈或弱相互作用，或者是否存在蛋白質的任何形狀變化，“他補充說。

該研究發現粒徑和pH值都決定了日冕的性質。較大的顆粒有利于形成柔軟的電暈，在某些情況下完全沒有硬電暈。HSA積極參與這些復合物的形成，點綴帶負電荷的納米顆粒表面。

此外，他們發現軟電暈和納米粒子表面之間的相互作用受到靜電力的微妙平衡的支配。

在正在進行的研究旨在其它中子文書，包括翠鳥USANS和鴨嘴獸中子反射了解這些復雜的電暈/ nanoplastic將與其他生物實體，如細胞膜相互作用的使用。

研究人員預計，通過提供納米粒子與生物分子相互作用的更清晰的圖像，這些研究結果將對納米粒子毒性的進一步研究產生影響。