2018-07-08 16:43:00
Наша страна / Химики из Санкт-Петербурга выяснили, как можно создать идеальные антиоксиданты, «точечно» подавляющие воспаления, изучая свойства одного из «материалов будущего», металл-органических каркасов. Их выводы были опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.
«При воспалении в клетках образуются активные формы кислорода. Мы смоделировали, как простейшие из них, сам кислород и перекись водорода, взаимодействуют с металлическим центром каркаса», ‒ рассказывает Елена Храменкова из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.
Металл-органические каркасы (МОК) представляют собой сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня МОК используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.
Размеры сот в подобных структурах, как давно заметили, могут сильно меняться, если эти каркасы сжимаются или растягиваются, или же при изменениях в температуре и давлении окружающей среды, что заметным образом поменяет то, какие молекулы и атомы они могут поглощать и удерживать в себе.
Храменкова и ее коллеги нашли неожиданное применение для подобного свойства МОК, пытаясь оценить устойчивость подобных конструкций при попадании внутрь организма человека. Ученых интересовало то, насколько стабильными остаются МОК из марганца и ароматических углеводородов в тех случаях, если их «носитель» заболевает или внутри его органов резко меняется кислотность.
Как показали расчеты ученых, подобные конструкции сохраняют стабильность в тех случаях, если они находятся внутри «нормальных» тканей и клеток или в нейтральной водной среде. При этом они начинают распадаться в тех случаях, если в их окрестностях присутствует большое количество так называемых «активных форм кислорода» – агрессивных окислителей, возникающих в организме, к примеру, при развитии воспалений или рака.
Это, в свою очередь, натолкнуло Храменкову и ее команду на мысль, что подобные МОК можно использовать в качестве средства доставки концентрированных доз антиоксидантов в те точки организма, в которых они больше всего нуждаются. Подобные «нанопилюли» будут оставаться закрытыми до попадания в опухоль или в область воспаления, что защитит остальные части тела от их действия, и обеспечит максимально высокий КПД их действия.
В ближайшее время, как отмечают авторы статьи, они намерены полностью просчитать поведение МОК в нейтральной и кислотной среде, и приступить к подбору оптимальной версии подобных каркасов для их наполнения уже существующими антиоксидантами.
- страна: Россия
- отрасль: Наука и образование