Využívanie uhlia ako silného antioxidantu
Vedci možno našli spôsob, ako zabrániť tomu, aby určité zdravotné ťažkosti nepreťažili prirodzený antioxidačný systém tela.
Traumatické udalosti, ako sú poranenia mozgu, mozgové príhody a infarkty, každoročne postihujú milióny ľudí a môžu byť smrteľné. Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) uvádza mozgovú príhodu ako druhého najväčšieho zabijaka na svete.
Všetky tieto stavy zahŕňajú oxidačný stres, čo je telesná nerovnováha medzi hladinami voľných radikálov a antioxidantov.
V prípade traumatických poranení mozgu sa zvyšuje počet voľných radikálov, čo vedie k poškodeniu tkanív a potenciálne k dysfunkcii orgánov. Táto nerovnováha môže tiež viesť k trvalým následkom infarktu a mŕtvice.
Antioxidačná terapia je jedným zo spôsobov boja proti oxidačnému stresu. Vedci stále skúmajú jeho účinnosť, mnohí ho však považujú za sľubnú liečbu. Prírodné antioxidanty, ako je enzým superoxiddismutáza, však majú tendenciu byť prekročené voľnými radikálmi nazývanými reaktívne formy kyslíka (ROS).
Nájdenie umelého antioxidantu by mohlo pomôcť prirodzeným antioxidantom tela prekonať ROS - nová štúdia uvádza prekvapivý zdroj.
Potenciál uhlia
Odpoveďou je uhlie, uviedli vedci z Rice University v Houstone v Texase, Texas A&M Health Science Center a McGovern Medical School na University of Texas Health Science Center.
Tento antioxidant pochádza z grafénových kvantových bodiek (GQD), ktoré vedci prvýkrát extrahovali zo spoločného uhlia v roku 2013. Tieto kvantové bodky sú malé polovodičové častice, s ktorými môžu vedci určitými spôsobmi manipulovať. Najnovší vývoj ukazuje, že tieto bodky môžu pomôcť udržať oxidačný stres na uzde.
Chemici predtým zistili, že pridanie polyetylénglykolu (PEG) do hydrofilných klastrov môže znížiť oxidačný stres. Jedna nanočastica zrušila tisíce molekúl ROS.
Uhlie by však mohlo poskytnúť oveľa lacnejšie a pohodlnejšie riešenie. Vedci zistili, že pridanie PEG k kvantovým bodkám odvodeným od uhlia bolo rovnako účinné. Tím nedávno zverejnil svoje zistenia v dokumente Aplikovaný materiál a rozhrania ACS denník.
Budúce výhody
Vedci testovali uhoľné bodky na živých bunkách odobratých hlodavcom. Ukázali, že sa zdá, že množstvo rôznych koncentrácií znižuje aktivitu ROS.
Pozitívny efekt zaznamenali, aj keď si kvantové bodky podali 15 minút po pridaní peroxidu vodíka do vzoriek. Peroxid vodíka je chemická látka, ktorá vyvoláva oxidačný stres.
Vedci vyťažili kvantové bodky z bitúmenového aj antracitového uhlia. Prvé sú menšie a tím ich zistil ako menej účinné ako antioxidanty. Antracitové bodky na druhej strane môžu zachovať viac buniek aj pri nižších koncentráciách.
Ale v živom organizme sú „tie menšie účinnejšie,“ poznamenáva chemik James Tour z Rice University. "Tí väčší majú pravdepodobne problém dostať sa aj do mozgu."
Aj keď vedci budú musieť podrobnejšie preskúmať antioxidačnú terapiu, Tour verí, že jeho nová práca bude v budúcnosti nesmierne prospešná.
„Nahradením našich skorších nanočastíc kvantovými bodkami z uhlia je výroba týchto potenciálne terapeutických materiálov oveľa jednoduchšia a lacnejšia,“ hovorí. "Otvára to dvere k ľahšie dostupným terapiám."
„Práca na tomto projekte bola celkom očarujúca skúsenosť. Bolo fascinujúce syntetizovať, charakterizovať a potom testovať tieto nanočastice in vivo a vidieť, ako fungujú. “
Spoluautorka Kimberly Mendoza
