ГЛАВНАЯ » 2013 » Май » 25 » Крошечные нано-губки могут очистить кровь от опасных токсинов
13:37
Крошечные нано-губки могут очистить кровь от опасных токсинов
Наверняка вы видели во многих фильмах сцену, как после укуса змеи
человеку приходится отсасывать змеиный яд из места укуса для того, чтобы
остаться в живых. Но это было бы намного проще, будь у человека нечто,
называемое нано-губками, разработанными учеными из Калифорнийского
университета, возглавляемыми профессором Лиэнгфэнгом Зангом (Liangfang
Zhang). Эти нано-губки представляют собой особые наночастицы, которые
подражают эритроцитам крови человека и, попав внутрь кровеносной
системы, впитывают в себя смертельные токсины, включая токсины змеиного
яда или вырабатываемые некоторыми видами бактерий.Нано-губки
состоят из ядра, изготовленного из биологически совместимого пластика,
которое покрывается мембраной от эритроцитов крови человека. Такое
покрытие позволяет обмануть иммунную систему организма, заставляя
организм считать нано-губки принадлежностью этого организма и не
нападать на них, как на инородные объекты. Каждая нано-губка в 3000 раз
меньше клетки эритроцита, поэтому одной мембраны от погибшего эритроцита
хватает на то, чтобы покрыть сотни и тысячи нано-губок.
Когда
нано-губки попадают в кровоток, они привлекают к себе токсины
определенного вида, которые закрепляются на складках покрытия, действуя
подобно обычным эритроцитам. Такие токсины, которые убивают живые
клетки, деформируя их мембрану, содержатся не только в ядах змей и
насекомых, они в больших количествах вырабатываются некоторыми видами
бактерий, таких как MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus) и
E. coli.
Когда
в кровоток попадает большое количество нано-губок, за счет их малых
размеров число этих нано-губок во много раз начинает превышать
количество эритроцитов. Это приводит к тому, что большая часть токсина
оседает на стенках нано-губок, оставляя в покое клетки крови и других
тканей организма. Нано-губки с токсином поступают в печень, где
благополучно разлагаются, не оказывая никакого вредного влияния на
организм.
Во время проведенных испытаний 89 процентов подопытных
животных успешно пережили воздействие смертельной дозы токсина
alpha-haemolysin, вырабатываемого бактериями MRSA, в случае
предварительного введения нано-губок в кровь животных. Это количество
уменьшилось до 44 процентов тогда, когда нано-губки были введены в кровь
уже после попадания туда токсина.
Следует особо заметить, что
использование нано-губок имеет множество преимуществ по сравнению с
использованием всевозможных антитоксинов, противоядий и сывороток. Все
существующие современные противоядия ориентированы на нейтрализацию
одного или нескольких основных видов токсинов, при этом, противоядие
вводится уже после попадания токсина в организм, что снижает
эффективность его действия. Нано-губки можно вводить в организм заранее,
подобно своеобразной прививке, которая делается перед походом в
потенциально опасную местность или в самом начале при первом выявлении
инфекционного заболевания. При этом, нано-губки эффективно нейтрализуют
действие подавляющего большинства токсинов, являясь, по сути,
универсальным противоядием.
В ближайшее время планируется
проведение клинических испытаний нано-губок, а более подробное их
описание и описание принципов их работы было опубликовано в последнем
выпуске журнала Nature Nanotechnology.
