Bruk av kull som en sterk antioksidant
Forskere kan ha funnet en måte å forhindre at visse medisinske tilstander overvelder kroppens naturlige antioksidantsystem.
Traumatiske hendelser, som hjerneskader, hjerneslag og hjerteinfarkt, rammer millioner av mennesker hvert år og kan være dødelige. Verdens helseorganisasjon (WHO) lister hjerneslag som verdens nest største morder.
Alle disse forholdene involverer oksidativt stress, som er en kroppslig ubalanse mellom nivåene av frie radikaler og antioksidanter.
I tilfelle traumatiske hjerneskader øker antall frie radikaler, noe som resulterer i vevskader og potensielt organdysfunksjon. Denne ubalansen kan også føre til varige effekter av hjerteinfarkt og hjerneslag.
Antioksidantterapi er en måte å bekjempe oksidativt stress på. Forskere studerer fortsatt effekten, men mange anser det for å være en lovende behandling. Naturlige antioksidanter, som enzymet superoksyd dismutase, har imidlertid en tendens til å bli overkjørt av frie radikaler som kalles reaktive oksygenarter (ROS).
Å finne en kunstig antioksidant kan hjelpe kroppens naturlige antioksidanter å overmanne ROS - en ny studie rapporterer om en overraskende kilde.
Kullets potensial
Svaret er kull, ifølge forskere ved Rice University i Houston, TX, Texas A&M Health Science Center, og McGovern Medical School ved University of Texas Health Science Center.
Denne antioksidanten stammer fra graphene quantum dots (GQDs) som forskerne først ekstraherte fra vanlig kull i 2013. Disse kvanteprikkene er små halvlederpartikler som forskere kan manipulere på visse måter. Den nyeste utviklingen viser at disse punktene kan bidra til å holde oksidativt stress i sjakk.
Kjemikerne hadde tidligere funnet at tilsetning av polyetylenglykol (PEG) til hydrofile klynger kunne redusere oksidativt stress. En nanopartikkel avlyste tusenvis av ROS-molekyler.
Men kull kan gi en mye billigere og mer praktisk løsning. Forskerne fant at tilsetning av PEG til kullavledede kvanteprikker var like effektiv. Teamet publiserte nylig sine funn i ACS-anvendt materiale og grensesnitt tidsskrift.
Fremtidige fordeler
Forskerne testet kullprikkene på levende celler hentet fra gnagere. De viste at en rekke forskjellige konsentrasjoner så ut til å redusere ROS-aktiviteten.
De så en positiv effekt selv når de administrerte kvantprikkene 15 minutter etter tilsetning av hydrogenperoksid til prøvene. Hydrogenperoksid er et kjemikalie som induserer oksidativt stress.
Forskerne hentet ut kvanteprikker fra både bituminøst og antrasittkull. Førstnevnte er mindre, og teamet fant dem å være mindre effektive som en antioksidant. Antrasittprikker, derimot, kunne bevare flere celler selv ved lavere konsentrasjoner.
Men i en levende organisme er «de mindre effektive», bemerker kjemiker James Tour fra Rice University. "De større har sannsynligvis også problemer med å få tilgang til hjernen."
Selv om forskere må gjøre mer forskning på antioksidantterapi, mener Tour at hans nye arbeid vil være enormt gunstig i fremtiden.
"Å erstatte våre tidligere nanopartikler med kullavledede kvantepunkter gjør det mye enklere og billigere å produsere disse potensielt terapeutiske materialene," sier han. "Det åpner for lettere tilgjengelige terapier."
“Å jobbe med dette prosjektet har vært en ganske øyeblikkelig opplevelse. Det har vært fascinerende å syntetisere, karakterisere og deretter teste disse nanopartiklene in vivo og se dem fungere. "
Medlederforfatter Kimberly Mendoza
