Kivisöe kasutamine tugeva antioksüdandina
Teadlased võisid leida viisi, kuidas vältida teatud meditsiiniliste seisundite keha loomuliku antioksüdantsüsteemi ülekoormamist.
Traumaatilised sündmused, nagu ajukahjustused, insult ja südameatakk, mõjutavad igal aastal miljoneid inimesi ja võivad lõppeda surmaga. Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) loetleb insuldi maailma suuruselt teiseks tapjaks.
Kõik need seisundid hõlmavad oksüdatiivset stressi, mis on keha tasakaalutus vabade radikaalide ja antioksüdantide taseme vahel.
Traumaatiliste ajukahjustuste korral suureneb vabade radikaalide arv, mille tagajärjeks on koekahjustused ja potentsiaalselt ka organite talitlushäired. See tasakaalustamatus võib põhjustada ka südameataki ja insuldi püsivaid tagajärgi.
Antioksüdantravi on üks viis oksüdatiivse stressi vastu võitlemiseks. Teadlased uurivad endiselt selle efektiivsust, kuid paljud peavad seda paljutõotavaks ravimeetodiks. Looduslikud antioksüdandid, nagu ensüüm superoksiiddismutaas, kipuvad aga ületama vabade radikaalide, mida nimetatakse reaktiivseteks hapnikuliikideks (ROS).
Kunstliku antioksüdandi leidmine võib aidata keha looduslikel antioksüdantidel ROS-ist üle saada - uus uuring kajastab üllatavat allikat.
Söe potentsiaal
Vastus on kivisüsi, vastavalt Texase Houstoni Rice'i ülikooli Texase A&M terviseteaduste keskuse ja Texase ülikooli terviseteaduste keskuse McGovern'i meditsiinikooli teadlastele.
See antioksüdant pärineb grafeeni kvantpunktidest (GQD), mille teadlased esimest korda harilikust kivisöest ekstraheerisid 2013. aastal. Need kvantpunktid on väikesed pooljuhtosakesed, millega teadlased saavad teatud viisil manipuleerida. Uusim areng näitab, et need punktid võivad aidata oksüdatiivset stressi eemal hoida.
Keemikud olid varem leidnud, et polüetüleenglükooli (PEG) lisamine hüdrofiilsetele klastritele võib vähendada oksüdatiivset stressi. Üks nanoosake tühistas tuhanded ROS-i molekulid.
Kuid kivisüsi võiks pakkuda palju odavama ja mugavama lahenduse. Teadlased leidsid, et PEG lisamine söest saadud kvantpunktidele oli sama tõhus. Meeskond avaldas hiljuti oma järeldused ACSi rakendatud materjalid ja liidesed ajakiri.
Tulevased eelised
Teadlased katsetasid söe täppe närilistelt võetud elusrakkudel. Nad näitasid, et mitmed erinevad kontsentratsioonid näisid vähendavat ROS-i aktiivsust.
Nad nägid positiivset mõju isegi siis, kui nad manustasid kvantpunkte 15 minutit pärast vesinikperoksiidi lisamist proovidele. Vesinikperoksiid on kemikaal, mis kutsub esile oksüdatiivset stressi.
Teadlased eraldasid kvantpunkte nii bituumen- kui ka antratsiitsöest. Esimesed on väiksemad ja meeskond leidis, et need on antioksüdandina vähem efektiivsed. Antratsiiditäpid suudaksid seevastu säilitada väiksema kontsentratsiooni korral rohkem rakke.
Kuid elusorganismis on "väiksemad tõhusamad," märgib Rice'i ülikooli keemik James Tour. "Suurematel on tõenäoliselt probleeme ka aju juurde pääsemisega."
Kuigi teadlased peavad antioksüdantravi osas rohkem uurima, usub Tour, et tema uus töö on tulevikus tohutult kasulik.
"Meie varasemate nanoosakeste asendamine söest saadud kvant täppidega muudab nende potentsiaalselt terapeutiliste materjalide tootmise palju lihtsamaks ja odavamaks," ütleb ta. "See avab ukse kergemini ligipääsetavatele ravimeetoditele."
“Selle projektiga töötamine on olnud üsna silmiavav kogemus. Põnev on olnud nende nanoosakeste sünteesimine, iseloomustamine ja seejärel in vivo testimine ning nende toimimise nägemine. "
Kaasautor Kimberly Mendoza
