Folosirea cărbunelui ca puternic antioxidant
Este posibil ca cercetătorii să fi găsit o modalitate de a preveni anumite afecțiuni medicale să copleșească sistemul antioxidant natural al organismului.
Evenimentele traumatice, cum ar fi leziunile cerebrale, accidentele vasculare cerebrale și atacurile de cord afectează milioane de oameni în fiecare an și pot fi fatale. Organizația Mondială a Sănătății (OMS) listează accidentul vascular cerebral drept al doilea cel mai mare criminal din lume.
Toate aceste condiții implică stres oxidativ, care este un dezechilibru corporal între nivelurile de radicali liberi și antioxidanți.
În cazul leziunilor cerebrale traumatice, numărul de radicali liberi crește, rezultând leziuni ale țesuturilor și, eventual, disfuncții ale organelor. Acest dezechilibru poate duce, de asemenea, la efectele durabile ale infarctului și accidentului vascular cerebral.
Terapia antioxidantă este o modalitate de combatere a stresului oxidativ. Cercetătorii încă studiază eficacitatea acestuia, dar mulți consideră că este un tratament promițător. Cu toate acestea, antioxidanții naturali, cum ar fi enzima superoxid dismutază, tind să fie depășiți de radicalii liberi numiți specii reactive de oxigen (ROS).
Găsirea unui antioxidant artificial ar putea ajuta antioxidanții naturali ai organismului să învingă ROS - un nou studiu relatează o sursă surprinzătoare.
Potențialul cărbunelui
Răspunsul este cărbunele, potrivit oamenilor de știință de la Universitatea Rice din Houston, TX, Texas A&M Health Science Center și școala medicală McGovern de la Universitatea din Texas Health Science Center.
Acest antioxidant derivă din punctele cuantice grafene (GQD) pe care oamenii de știință le-au extras pentru prima dată din cărbune comun în 2013. Aceste puncte cuantice sunt mici particule semiconductoare pe care oamenii de știință le pot manipula în anumite moduri. Cea mai nouă dezvoltare arată că aceste puncte ar putea ajuta la menținerea la distanță a stresului oxidativ.
Chimiștii au descoperit anterior că adăugarea de polietilen glicol (PEG) la grupurile hidrofile ar putea reduce stresul oxidativ. O nanoparticulă a anulat mii de molecule ROS.
Dar cărbunele ar putea oferi o soluție mult mai ieftină și mai convenabilă. Oamenii de știință au descoperit că adăugarea PEG la punctele cuantice derivate din cărbune a fost la fel de eficientă. Echipa și-a publicat recent concluziile în ACS Applied Material & Interfaces jurnal.
Beneficii viitoare
Oamenii de știință au testat punctele de cărbune pe celule vii luate de la rozătoare. Au arătat că o serie de concentrații diferite par să reducă activitatea ROS.
Au văzut un efect pozitiv chiar și atunci când au administrat punctele cuantice la 15 minute după adăugarea de peroxid de hidrogen la probe. Peroxidul de hidrogen este un produs chimic care induce stresul oxidativ.
Cercetătorii au extras puncte cuantice atât din cărbune bituminos, cât și din antracit. Primele sunt mai mici, iar echipa le-a descoperit că sunt mai puțin eficiente ca antioxidant. Punctele antracite, pe de altă parte, ar putea păstra mai multe celule chiar și la concentrații mai mici.
Dar într-un organism viu, „cele mai mici sunt mai eficiente”, notează chimistul de la Universitatea Rice, James Tour. „Cei mai mari probabil au probleme cu accesarea creierului.”
Deși oamenii de știință vor trebui să facă mai multe cercetări în terapia antioxidantă, Tour crede că noua sa lucrare va fi extrem de benefică în viitor.
„Înlocuirea nanoparticulelor noastre anterioare cu puncte cuantice derivate din cărbune face mult mai simplă și mai puțin costisitoare producerea acestor materiale potențial terapeutice”, spune el. „Deschide ușa către terapii mai ușor accesibile”.
„Lucrul la acest proiect a fost o experiență destul de deschisă. A fost fascinant să sintetizeze, să caracterizeze și apoi să testeze aceste nanoparticule in vivo și să le vadă funcționând. ”
Co-autor Kimberly Mendoza
