A szén felhasználása erős antioxidánsként
A kutatók megtalálhatták a módját annak megakadályozására, hogy bizonyos orvosi állapotok eluralják a szervezet természetes antioxidáns rendszerét.
A traumatikus események, például agysérülések, stroke és szívrohamok évente több millió embert érintenek, és halálos kimenetelűek lehetnek. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) a stroke-ot a világ második legnagyobb gyilkosaként sorolja fel.
Mindezek az állapotok oxidatív stresszel járnak, ami testi egyensúlyhiány a szabad gyökök és az antioxidánsok szintje között.
Traumás agysérülések esetén a szabad gyökök száma növekszik, ami szövetkárosodást és esetleg szervi diszfunkciót eredményez. Ez az egyensúlyhiány a szívroham és a stroke tartós hatásaihoz is vezethet.
Az antioxidáns terápia az oxidatív stressz leküzdésének egyik módja. A kutatók még vizsgálják annak hatékonyságát, de sokan ígéretes kezelésnek tartják. A természetes antioxidánsokat, például a szuperoxid-diszmutáz enzimet, általában reaktív oxigénfajoknak (ROS) nevezett szabad gyökök borítják el.
Mesterséges antioxidáns megtalálása segíthet a szervezet természetes antioxidánsainak felülmúlni a ROS-t - egy új tanulmány meglepő forrásról számol be.
A szén potenciálja
A válasz a szén a texasi Houston-i Rice Egyetem, a texasi A&M Egészségügyi Tudományos Központ és a Texasi Egyetem Egészségügyi Tudományos Központ McGovern Orvosi Iskolájának tudósai szerint.
Ez az antioxidáns olyan grafén kvantumpontokból (GQD) származik, amelyeket a tudósok először 2013-ban nyertek ki a szénből. Ezek a kvantumpontok apró félvezető részecskék, amelyekkel a tudósok bizonyos módon manipulálhatnak. A legújabb fejlemény azt mutatja, hogy ezek a pontok segíthetnek az oxidatív stressz távol tartásában.
A vegyészek korábban azt találták, hogy a polietilén-glikol (PEG) hozzáadása a hidrofil klaszterekhez csökkentheti az oxidatív stresszt. Egy nanorészecske több ezer ROS-molekulát ürített ki.
De a szén sokkal olcsóbb és kényelmesebb megoldást kínálhat. A tudósok megállapították, hogy a PEG hozzáadása a szénből származó kvantumpontokhoz ugyanolyan hatékony volt. A csapat nemrégiben közzétette megállapításait a ACS alkalmazott anyagok és interfészek folyóirat.
Jövőbeli előnyök
A tudósok rágcsálóktól vett élő sejteken tesztelték a szénpontokat. Megmutatták, hogy számos különböző koncentráció látszólag csökkentette a ROS aktivitást.
Még akkor is pozitív hatást tapasztaltak, amikor a mintákhoz hidrogén-peroxid hozzáadása után 15 perccel beadták a kvantumpontokat. A hidrogén-peroxid oxidatív stresszt kiváltó vegyi anyag.
A kutatók kvantumpontokat vontak ki mind bitumenes, mind antracit szénből. Az előbbiek kisebbek, és a csapat úgy találta, hogy kevésbé hatékonyak antioxidánsként. Az antracit pöttyök viszont alacsonyabb koncentrációban is több sejtet képesek megőrizni.
De egy élő szervezetben „a kisebbek hatékonyabbak” - jegyzi meg a Rice University vegyésze, James Tour. "A nagyobbaknak valószínűleg gondjaik vannak az agyhoz való hozzáféréssel is."
Bár a tudósoknak több kutatást kell végezniük az antioxidáns terápiával kapcsolatban, Tour úgy véli, hogy új munkája rendkívül hasznos lesz a jövőben.
"Korábbi nanorészecskéink lecserélése szénből származó kvantumpontokra sokkal egyszerűbb és olcsóbb e potenciálisan terápiás anyagok előállítása" - mondja. "Ez megnyitja az ajtót a könnyebben hozzáférhető terápiák előtt."
„A projekten végzett munka elég figyelemfelkeltő élmény volt. Lenyűgöző volt ezeket a nanorészecskéket szintetizálni, jellemezni, majd in vivo tesztelni, és működésüket látni. "
Kimberly Mendoza társszerző
