Korištenje ugljena kao snažnog antioksidansa
Istraživači su možda pronašli način da spriječe da određena medicinska stanja prevladaju prirodni antioksidativni sustav tijela.
Traumatični događaji, poput ozljeda mozga, moždanih udara i srčanih udara utječu na milijune ljudi svake godine i mogu biti fatalni. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) navodi moždani udar kao drugo najveće ubojstvo na svijetu.
Sva ova stanja uključuju oksidativni stres, što je tjelesna neravnoteža između razine slobodnih radikala i antioksidansa.
U slučaju traumatičnih ozljeda mozga, broj slobodnih radikala raste, što rezultira oštećenjem tkiva i, potencijalno, disfunkcijom organa. Ova neravnoteža također može dovesti do trajnih posljedica srčanog i moždanog udara.
Antioksidativna terapija jedan je od načina borbe protiv oksidativnog stresa. Istraživači još uvijek proučavaju njegovu djelotvornost, ali mnogi smatraju da je to liječenje koje obećava. Međutim, prirodne antioksidante, poput enzima superoksid dismutaze, obično preplavljuju slobodni radikali nazvani reaktivne kisikove vrste (ROS).
Pronalaženje umjetnog antioksidansa moglo bi pomoći da prirodni antioksidanti u tijelu nadvladaju ROS - nova studija izvještava o iznenađujućem izvoru.
Potencijal ugljena
Odgovor je ugljen, tvrde znanstvenici sa Sveučilišta Rice u Houstonu, TX, teksaškog A&M Health Science Center-a i Medicinske škole McGovern na University of Texas Health Science Center.
Ovaj antioksidans potječe od grafenskih kvantnih točaka (GQD) koje su znanstvenici prvi put izvadili iz običnog ugljena 2013. Te su kvantne točkice male poluvodičke čestice kojima znanstvenici mogu manipulirati na određene načine. Najnoviji razvoj pokazuje da bi ove točkice mogle pomoći u održavanju oksidacijskog stresa.
Kemičari su prethodno otkrili da dodavanje polietilen glikola (PEG) hidrofilnim nakupinama može smanjiti oksidativni stres. Jedna nanočestica poništila je tisuće ROS molekula.
No ugljen bi mogao pružiti puno jeftinije i prikladnije rješenje. Znanstvenici su otkrili da je dodavanje PEG-a kvantnim točkama dobivenim iz ugljena jednako učinkovito. Tim je nedavno objavio svoja otkrića u ACS primijenjeni materijal i sučelja časopis.
Buduće koristi
Znanstvenici su testirali točke ugljena na živim stanicama uzetim od glodavaca. Pokazali su da se čini da niz različitih koncentracija smanjuje aktivnost ROS-a.
Pozitivan su učinak vidjeli čak i kad su primijenili kvantne točke 15 minuta nakon dodavanja vodikovog peroksida uzorcima. Vodikov peroksid je kemijska tvar koja izaziva oksidativni stres.
Istraživači su izvukli kvantne točke iz bitumenskog i antracitnog ugljena. Prvi su manji, a tim je utvrdio da su manje učinkoviti kao antioksidans. Antracitne točkice, s druge strane, mogle bi sačuvati više stanica čak i pri nižim koncentracijama.
No, u živom organizmu "manji su učinkovitiji", napominje kemičar sa Sveučilišta Rice James Tour. "Veći vjerojatno imaju problema i s pristupom mozgu."
Iako će znanstvenici morati više istražiti antioksidativnu terapiju, Tour vjeruje da će njegovo novo djelo biti od velike koristi u budućnosti.
"Zamjena naših ranijih nanočestica kvantnim točkama dobivenim od ugljena čini mnogo jednostavnijom i jeftinijom proizvodnju ovih potencijalno terapijskih materijala", kaže on. "Otvara vrata lakšim terapijama."
“Rad na ovom projektu prilično je otvara oči. Fascinantno je bilo sintetizirati, karakterizirati, a zatim testirati te nanočestice in vivo i vidjeti kako djeluju. "
Suradnica Kimberly Mendoza
