Förra hösten rapporterade U.S. Environmental Protection Agency att GenX-kemikalier var giftigare än de "för evigt kemikalier" som de utvecklades för att ersätta.

Nu undersöker en ny University at Buffalo-ledd studie vad som händer när GenX – kemikalier som används i livsmedelsförpackningar, nonstick-beläggning och andra produkter – interagerar med vatten.

Publicerad i Journal of Hazardous Materials , avslöjar forskningen hur molekyler av GenX och vatten blandas för att bilda komplexa strukturer som kallas miceller.

Arbetet bygger på en växande mängd vetenskapliga bevis som tyder på att GenX och dess derivat, som har hittats i dricksvatten i North Carolina och på andra håll, kan utgöra liknande eller värre hälsorisker än andra eviga kemikalier.

"Såvitt vi vet är detta den första studien som rapporterar om GenX-miceller", säger huvudförfattaren Paschalis Alexandridis, Ph.D., UB Distinguished Professor vid Institutionen för kemi- och biologisk teknik. "Det är ett viktigt steg mot att bättre förstå vad som händer med dessa kemikalier när de släpps ut i miljön."

GenX är uppkallat efter en processteknik som utvecklades av DuPont 2009. Den är medlem i en stor grupp syntetiska kemiska föreningar som kallas per- och polyfluoroalkylsubstanser (PFAS).

PFAS är så motståndskraftiga mot nedbrytning att de vanligtvis kallas för evigt kemikalier. De har framstått som ett stort problem på grund av deras uthållighet i miljön och deras negativa effekter på människors hälsa och vilda djur.

"Många av de mer ökända PFAS har förbjudits", säger Alexandridis. "Industrien har utvecklat ersättningar som antas vara säkrare och mer hållbara. Men det kanske inte är fallet, som resultaten från EPA antyder."

GenX är en ytaktiv molekyl som består av segment som är vattenlösliga och segment som inte är det. Denna dubbla natur får flera GenX-molekyler att självbilda sig till miceller, och även att adsorbera på ytor och binda till andra föreningar såsom proteiner.

Studien, utförd i samarbete med University of Utah, visar i atomnivåupplösning – med andra ord otroligt detaljerad – bildandet och strukturen av GenX-miceller.

Miceller är relevanta för den påverkan som PFAS-tensider, som GenX, har på miljön och människors hälsa, säger Alexandridis.

"PFAS finns vanligtvis i vatten och i blod i mycket låga koncentrationer, men de tenderar att associeras och ackumuleras vid gränssnitt och ytor", säger han. "Detta är önskvärt när vi vill binda PFAS med hjälp av adsorberande material. Men det är inte önskvärt när PFAS binder till proteiner i blod eller till cellmembran. Därför är det viktigt att förstå och kontrollera PFAS-associationen."

Förutom att förbättra det vetenskapliga samfundets förståelse av GenX, är studien viktig, säger Alexandridis, eftersom den etablerar en metod för att beräkningsmässigt förutsäga hur andra, mindre kända PFAS beter sig i liknande situationer. Studien använder en mängd olika experimentella tekniker som ytspänning, fluorescens, viskositet, småvinklar neutronspridning (SANS) och simuleringar av molekylär dynamik (MD).

Alexandridis noterar att "Vi bör investera tid och resurser för att screena sådana kemikalier innan vi introducerar dem i produkter och miljön, där människor och vilda djur exponeras för dem."