一项由赖斯领导的新研究揭示了纳米颗粒如何快速中和人体细胞对损伤做出反应时过度表达的超氧化物。

 

可注射的纳米颗粒可以保护受伤的人免受氧化应激造成的进一步损伤，在研究其机制的测试中，已证明其惊人的有效性。

 

科学家莱斯大学、贝勒医学院和德克萨斯大学休斯顿健康科学中心(UTHealth)医学院设计方法来验证他们的2012发现结合聚乙烯glycol-hydrophilic碳簇——被称为PEG-HCCs可能很快阻止氧化过度的过程会导致损伤受伤后分钟和小时。

 

测试显示，单个纳米颗粒可以迅速催化中和数千个具有破坏性的活性氧分子，这些活性氧分子在身体细胞对损伤做出反应时过度表达，并将这些分子转化为氧气。这些活性物质会破坏细胞并导致突变，但聚乙二醇- hccc似乎有巨大的能力将它们转化为活性较低的物质。

 

研究人员希望在创伤性脑损伤或中风后尽快注射PEG-HCCs，通过恢复大脑敏感循环系统的正常氧水平来减轻进一步的脑损伤。怎么注册天富

 

研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

 

莱斯大学的化学家詹姆斯·图尔说:“有效地，它们几乎立即将活性氧的水平恢复到正常水平。”“对于需要在战场上迅速稳定事故或心脏病患者或治疗士兵的急救人员来说，这可能是一个有用的工具。Tour与贝勒医学院的神经学家Thomas Kent和UTHealth的生物化学家Ah-Lim Tsai领导了这项新的研究。

 

peg - hccc约3纳米宽，30到40纳米长，包含2000到5000个碳原子。在实验中，单个PEG-HCC纳米颗粒每秒可以催化20,000到一百万活性氧分子转化为破坏组织所需的分子氧和过氧化氢，同时淬灭活性中间体。

 

Tour和Kent领导了一项早期的研究，确定输注无毒的PEG-HCCs可以快速稳定脑内血流，并在医疗创伤期间，特别是伴随大量失血时，防止细胞过度表达活性氧分子。怎么注册天富

 

他们的研究以创伤性脑损伤为目标，在创伤性脑损伤后，细胞会向血液中释放过量的活性氧，这种活性氧被称为超氧化物。这些有毒的自由基是带有一个未配对电子的分子，免疫系统用它们来杀死入侵的微生物。在低浓度的情况下，它们有助于细胞正常的能量调节。一般来说，它们受到超氧化物歧化酶(一种中和超氧化物的酶)的抑制。

 

但即使是轻微的创伤也会释放出足够多的超氧化物，摧毁大脑的自然防御。反过来，超氧化物可以形成其他活性氧，如过氧亚硝酸盐，造成进一步的损害。

 

 

 

图尔说:“目前的研究表明，peg - hccc具有催化作用，极其迅速，具有巨大的能力来中和成千上万的有害分子，特别是不受控制时破坏正常组织的超氧化物和羟基自由基。”

 

他说:“这不仅对创伤性脑损伤和中风治疗很重要，而且对任何器官或组织的许多急性损伤以及器官移植等医疗程序也很重要。”“任何时候组织受到压力，从而缺氧，超氧化物就会形成，进一步攻击周围的良好组织。”

 

研究人员使用了一种电子顺磁共振波谱技术，通过计算存在或不存在PEG-HCC抗氧化剂的未配对电子来获得超氧自由基的直接结构和速率信息。另一项用氧感应电极、过氧化物酶和红色染料进行的测试证实了这些粒子催化超氧化物转化的能力。

 

Tsai说:“与众所周知的超氧化物歧化酶形成鲜明对比的是，PEG-HCC不是一种蛋白质，也没有金属来充当催化作用。”“高效的催化转换可能是因为它更‘平面’，高度共轭碳核心。”

 

实验表明，消耗的超氧化物数量远远超过了PEG-HCC可能结合位点的数量。研究人员发现，这些颗粒对维持血管扩张、帮助神经传递和细胞保护的重要一氧化氮没有影响，其效率对pH值变化也不敏感。