Akmeņogļu izmantošana kā spēcīgs antioksidants
Pētnieki, iespējams, ir atraduši veidu, kā novērst noteiktus medicīniskos apstākļus ķermeņa dabiskās antioksidantu sistēmas nomākšanā.
Traumatiski notikumi, piemēram, smadzeņu traumas, insultu un sirdslēkmes, katru gadu ietekmē miljoniem cilvēku un var būt letāli. Pasaules Veselības organizācija (PVO) insultu uzskaita kā otro lielāko slepkavu pasaulē.
Visi šie apstākļi ir saistīti ar oksidatīvo stresu, kas ir ķermeņa nelīdzsvarotība starp brīvo radikāļu un antioksidantu līmeni.
Traumatisku smadzeņu traumu gadījumā palielinās brīvo radikāļu skaits, kā rezultātā rodas audu bojājumi un, iespējams, orgānu disfunkcija. Šī nelīdzsvarotība var izraisīt arī ilgstošas sirdslēkmes un insulta sekas.
Antioksidantu terapija ir viens no veidiem, kā apkarot oksidatīvo stresu. Pētnieki joprojām pēta tā efektivitāti, taču daudzi to uzskata par daudzsološu ārstēšanu. Tomēr dabiskos antioksidantus, piemēram, fermentu superoksīda dismutāzi, parasti pārņem brīvie radikāļi, ko sauc par reaktīvajām skābekļa sugām (ROS).
Mākslīgā antioksidanta atrašana varētu palīdzēt ķermeņa dabiskajiem antioksidantiem pārspēt ROS - jauns pētījums ziņo par pārsteidzošu avotu.
Ogļu potenciāls
Atbilde ir ogles, norāda Rīsas universitātes zinātnieki Hjūstonā, TX, Teksasas A&M veselības zinātnes centrā un Teksasas Universitātes Veselības zinātnes centra Makgovana medicīnas skolā.
Šis antioksidants rodas no grafēna kvantu punktiem (GQD), kurus zinātnieki pirmo reizi ieguva no parastajām oglēm 2013. gadā. Šie kvantu punkti ir niecīgas pusvadītāju daļiņas, ar kurām zinātnieki var manipulēt noteiktos veidos. Jaunākā attīstība rāda, ka šie punkti varētu palīdzēt novērst oksidatīvo stresu.
Ķīmiķi iepriekš bija atklājuši, ka polietilēnglikola (PEG) pievienošana hidrofilām kopām var samazināt oksidatīvo stresu. Viena nanodaļiņa atcēla tūkstošiem ROS molekulu.
Bet ogles varētu nodrošināt daudz lētāku un ērtāku risinājumu. Zinātnieki atklāja, ka PEG pievienošana ogļu atvasinātajiem kvantu punktiem bija vienlīdz efektīva. Komanda nesen publicēja savus secinājumus ACS lietišķie materiāli un saskarnes žurnāls.
Nākotnes ieguvumi
Zinātnieki pārbaudīja ogļu punktus uz dzīvām šūnām, kas ņemtas no grauzējiem. Viņi parādīja, ka vairākas dažādas koncentrācijas, šķiet, samazināja ROS aktivitāti.
Viņi redzēja pozitīvu efektu pat tad, kad 15 minūtes pēc ūdeņraža peroksīda pievienošanas paraugiem ievadīja kvantu punktus. Ūdeņraža peroksīds ir ķīmiska viela, kas izraisa oksidatīvo stresu.
Pētnieki kvantu punktus ieguva gan no bitumena, gan no antracīta ogles. Pirmie ir mazāki, un komanda uzskatīja, ka tie ir mazāk efektīvi kā antioksidanti. Savukārt antracīta punkti varēja saglabāt vairāk šūnu pat zemākā koncentrācijā.
Bet dzīvā organismā “mazākie ir efektīvāki”, atzīmē Raisa universitātes ķīmiķis Džeimss Tūrs. "Lielākiem, visticamāk, arī ir grūtības piekļūt smadzenēm."
Lai gan zinātniekiem būs jāveic vairāk pētījumu par antioksidantu terapiju, Tūre uzskata, ka viņa jaunais darbs nākotnē būs ļoti noderīgs.
"Mūsu agrāko nanodaļiņu aizstāšana ar ogļu atvasinātajiem kvantu punktiem padara šo potenciāli terapeitisko materiālu ražošanu daudz vienkāršāku un lētāku," viņš saka. "Tas paver iespējas vieglāk pieejamām terapijām."
“Darbs pie šī projekta ir bijusi diezgan atvērta pieredze. Ir aizraujoši sintezēt, raksturot un pēc tam in vivo pārbaudīt šīs nanodaļiņas un redzēt, kā tās darbojas. ”
Līdzautore Kimberlija Mendosa
