Využití uhlí jako silného antioxidantu
Vědci možná našli způsob, jak zabránit tomu, aby určité zdravotní stavy přemohly přirozený antioxidační systém těla.
Traumatické události, jako jsou poranění mozku, mrtvice a infarkty, postihují každoročně miliony lidí a mohou být smrtelné. Světová zdravotnická organizace (WHO) uvádí mrtvici jako druhého největšího zabijáka na světě.
Všechny tyto stavy zahrnují oxidační stres, což je tělesná nerovnováha mezi hladinami volných radikálů a antioxidantů.
V případě traumatického poranění mozku se zvyšuje počet volných radikálů, což má za následek poškození tkání a potenciálně dysfunkci orgánů. Tato nerovnováha může také vést k trvalým účinkům infarktu a mrtvice.
Antioxidační terapie je jedním ze způsobů, jak bojovat s oxidačním stresem. Vědci stále studují její účinnost, ale mnozí ji považují za slibnou léčbu. Přírodní antioxidanty, jako je enzym superoxid dismutáza, však mají tendenci být překračovány volnými radikály zvanými reaktivní formy kyslíku (ROS).
Nalezení umělého antioxidantu může pomoci tělovým přírodním antioxidantům přemoci ROS - nová studie uvádí překvapivý zdroj.
Potenciál uhlí
Odpověď je podle vědců na Rice University v Houstonu v Texasu, Texas A&M Health Science Center a McGovern Medical School na University of Texas Health Science Center odpovědí uhlí.
Tento antioxidant pochází z grafenových kvantových teček (GQD), které vědci poprvé extrahovali ze společného uhlí v roce 2013. Tyto kvantové tečky jsou malé polovodičové částice, se kterými mohou vědci určitými způsoby manipulovat. Nejnovější vývoj ukazuje, že tyto tečky mohou pomoci udržet oxidační stres na uzdě.
Lékaři již dříve zjistili, že přidání polyethylenglykolu (PEG) do hydrofilních klastrů může snížit oxidační stres. Jedna nanočástice zrušila tisíce molekul ROS.
Uhlí by však mohlo poskytnout mnohem levnější a pohodlnější řešení. Vědci zjistili, že přidání PEG ke kvantovým tečkám odvozeným od uhlí bylo stejně účinné. Tým nedávno zveřejnil svá zjištění v dokumentu ACS Applied Material & Interfaces časopis.
Budoucí výhody
Vědci testovali uhelné tečky na živých buňkách odebraných z hlodavců. Ukázali, že se zdálo, že řada různých koncentrací snižuje aktivitu ROS.
Viděli pozitivní účinek, i když podali kvantové tečky 15 minut po přidání peroxidu vodíku do vzorků. Peroxid vodíku je chemická látka, která vyvolává oxidační stres.
Vědci extrahovali kvantové tečky ze živičného i antracitového uhlí. První jsou menší a tým zjistil, že jsou méně účinné jako antioxidanty. Antracitové tečky naopak mohly zachovat více buněk i při nižších koncentracích.
Ale v živém organismu jsou „ty menší účinnější,“ poznamenává chemik Rice University James Tour. "Větší pravděpodobně mají potíže také s přístupem do mozku."
Ačkoli vědci budou muset provést další výzkum antioxidační terapie, Tour věří, že jeho nová práce bude v budoucnu nesmírně přínosná.
"Nahrazením našich dřívějších nanočástic kvantovými tečkami odvozenými od uhlí je výroba těchto potenciálně terapeutických materiálů mnohem jednodušší a levnější," říká. "Otevírá to dveře snadněji přístupným terapiím."
"Práce na tomto projektu byla docela okouzlující zážitek." Bylo fascinující syntetizovat, charakterizovat a poté otestovat tyto nanočástice in vivo a vidět, jak fungují. “
Spoluautorka Kimberly Mendoza
