استخدام الفحم كمضاد قوي للأكسدة
ربما وجد الباحثون طريقة لمنع حالات طبية معينة من إغراق نظام مضادات الأكسدة الطبيعي في الجسم.
تؤثر الأحداث الصادمة ، مثل إصابات الدماغ والسكتات الدماغية والنوبات القلبية ، على ملايين الأشخاص كل عام ويمكن أن تكون قاتلة. تسرد منظمة الصحة العالمية (WHO) السكتة الدماغية باعتبارها ثاني أكبر قاتل في العالم.
كل هذه الحالات تنطوي على الإجهاد التأكسدي ، وهو اختلال التوازن الجسدي بين مستويات الجذور الحرة ومضادات الأكسدة.
في حالة إصابات الدماغ الرضحية ، يزداد عدد الجذور الحرة ، مما يؤدي إلى تلف الأنسجة وربما ضعف الأعضاء. يمكن أن يؤدي هذا الخلل أيضًا إلى آثار دائمة للنوبات القلبية والسكتة الدماغية.
العلاج بمضادات الأكسدة هو أحد طرق مكافحة الإجهاد التأكسدي. لا يزال الباحثون يدرسون فعاليته ، لكن الكثيرين يعتبرونه علاجًا واعدًا. ومع ذلك ، فإن مضادات الأكسدة الطبيعية ، مثل ديسموتاز الإنزيم الفائق ، تميل إلى التجاوز بواسطة الجذور الحرة التي تسمى أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS).
العثور على مضادات الأكسدة الاصطناعية قد يساعد مضادات الأكسدة الطبيعية في الجسم على التغلب على أنواع الأكسجين التفاعلية - تشير دراسة جديدة إلى مصدر مفاجئ.
إمكانات الفحم
الجواب هو الفحم ، وفقًا للعلماء في جامعة رايس في هيوستن ، تكساس ، ومركز تكساس إيه آند إم للعلوم الصحية ، وكلية ماكغفرن الطبية في مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس.
مشتق مضادات الأكسدة هذه من نقاط الجرافين الكمومية (GQDs) التي استخرجها العلماء لأول مرة من الفحم الشائع في عام 2013. هذه النقاط الكمومية عبارة عن جزيئات صغيرة من أشباه الموصلات يمكن للعلماء معالجتها بطرق معينة. يظهر أحدث تطور أن هذه النقاط قد تساعد في الحفاظ على الإجهاد التأكسدي.
وجد الكيميائيون سابقًا أن إضافة البولي إيثيلين جلايكول (PEG) إلى المجموعات المحبة للماء يمكن أن يقلل من الإجهاد التأكسدي. ألغى جسيم نانوي آلاف جزيئات ROS.
لكن الفحم يمكن أن يوفر حلاً أرخص بكثير وأكثر ملاءمة. وجد العلماء أن إضافة PEG إلى النقاط الكمومية المشتقة من الفحم كانت فعالة بنفس القدر. نشر الفريق مؤخرًا النتائج التي توصلوا إليها في المواد التطبيقية وواجهات ACS مجلة.
الفوائد المستقبلية
اختبر العلماء نقاط الفحم على خلايا حية مأخوذة من القوارض. أظهروا أن عددًا من التركيزات المختلفة يبدو أنها تقلل من نشاط أنواع الأكسجين التفاعلية.
لقد لاحظوا تأثيرًا إيجابيًا حتى عندما قاموا بإعطاء النقاط الكمومية بعد 15 دقيقة من إضافة بيروكسيد الهيدروجين إلى العينات. بيروكسيد الهيدروجين مادة كيميائية تسبب الإجهاد التأكسدي.
استخرج الباحثون النقاط الكمومية من الفحم القاري وفحم أنثراسايت. الأولى أصغر حجمًا ، ووجد الفريق أنها أقل فاعلية كمضاد للأكسدة. من ناحية أخرى ، يمكن لنقاط الأنثراسايت الحفاظ على المزيد من الخلايا حتى بتركيزات أقل.
ولكن في الكائنات الحية ، "الأصغر تكون أكثر فعالية" ، كما يشير الكيميائي بجامعة رايس جيمس تور. "من المحتمل أن يواجه الأشخاص الأكبر حجمًا صعوبة في الوصول إلى الدماغ أيضًا."
على الرغم من أنه سيتعين على العلماء إجراء المزيد من الأبحاث حول العلاج المضاد للأكسدة ، يعتقد تور أن عمله الجديد سيكون مفيدًا للغاية في المستقبل.
يقول: "إن استبدال الجسيمات النانوية السابقة بنقاط كمومية مشتقة من الفحم يجعل إنتاج هذه المواد العلاجية المحتملة أسهل بكثير وأقل تكلفة". "إنه يفتح الباب أمام المزيد من العلاجات التي يسهل الوصول إليها."
"لقد كان العمل في هذا المشروع تجربة رائعة للغاية. لقد كان من الرائع تصنيع هذه الجسيمات النانوية وتوصيفها ثم اختبارها في الجسم الحي ورؤيتها تعمل ".
المؤلف المشارك كيمبرلي ميندوزا
