Уголь поможет в лечении травматических повреждений
Москва, 10:51, 25 Апр 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследование специалистов Райсовского университета показало, что графеновые квантовые точки, полученные из угля, могут стать основой эффективного антиоксиданта для людей с травматическими повреждениями мозга, инсультами и инфарктами.
В проекте также участвовали сотрудники Техасского механико-сельскохозяйственного (A&M) и Техасского университетов, сообщает sciencedaily.com. Его результаты представлены в статье журнала ACS Applied Materials & Interfaces.
Квантовые точки – полупроводниковые материалы, достаточно маленькие, чтобы демонстрировать квантовые механические свойства. Райсовский химик Джеймс Тур, невролог из A&M Томас Кент и биохимик Техасского университета Ай-Лим Цай с командами выяснили, что биосовместимые частицы, модифицированные полимером, эффективно имитируют фермент супероксиддисмутазу. Это – одно из веществ, сдерживающих окислительный стресс.
Работе антиоксидантов при травмах может помешать интенсивное выделение реактивных форм кислорода (РФК). Команда годами проверяла, поможет ли быстрое введение наноматериалов уменьшить сопутствующие повреждения, наносимые свободными радикалами здоровым клеткам.
В прошлый раз специалисты показали, что гидрофильные кластеры, модифицированные полиэтиленгликолем для повышения растворимости и биологической стабильности, эффективно подавляют окислительный стресс. Одной наночастицы достаточно для нейтрализации тысяч молекул РФК.
«Использование угольных квантовых точек упростило и удешевило производство таких терапевтических материалов», — сказал Тур.
ПЭГ с графеном уменьшал ущерб от супероксида и перекиси водорода.
Лаборатория Тура впервые извлекла квантовые точки из угля в 2013-м. В этом исследовании специалисты оценили их электрохимическую, химическую и биологическую активность. Райсовская лаборатория извлекла точки из недорогого каменного угля и антрацита, модифицировала полимером и протестировала их действие на живые клетки грызунов.
Результаты показали, что частицы в разных концентрациях эффективно защищают структуры от окисления, даже при введении через 15 мин после добавления в емкость перекиси водорода. Квантовые точки из антрацита по размеру были больше каменноугольных. Они защищали больше клеток в меньших дозах.
«Оба типа хорошо справились в лабораторных сосудах. Но меньшие частицы кажутся более эффективными, — сказал Тур. – Крупным структурам также сложнее проникать в мозг».
