logo

Пользовательского поиска

Sunday 27th of May 2018

Наномагниты очищают кровь

PDF Печать E-mail
Актуальные темы - Нанотехнологии в медицине и биологии
26.08.2010 14:57

 

 

Используя специально разработанные наномагниты, швейцарские ученые научились успешно очищать кровь от токсинов буквально за несколько минут. Метод представляется имеющим очень большие перспективы. Если удастся внедрить его в практику, он сможет быстро и эффективно помогать людям с заражением крови.

Наномагниты имеют диаметр всего в 30 нанометров, и их грамма вполне достаточно для полного очищения всего за несколько часов крови взрослого человека при заражении определенным токсином. По крайней мере, именно такие результаты были продемонстрированы в первых in vitro экспериментах, проведенных на человеческой крови.

Темой своей докторской диссертации, написанной под руководством профессора Швейцарской высшей технической школы Цюриха (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich - ETH Zürich) Венделина Штарка (Wendelin Stark), Инге Херрманн (Inge Herrmann) из Института химических и биоинженерных наук ETH выбрала функционализацию мельчайших магнитов для связывания с находящимися в крови болезнетворными веществами. Ученые протестировали свойства таких функционализированных наномагнитов на цельной человеческой крови. Меньше чем за пять минут магниты почти полностью связали соответствующий токсин.

«Скорость связывания молекул с магнитами зависит от константы связывания», - объясняет Херрманн. «Чем выше константа, тем быстрее антитела магнита связываются с антигеном».

После успешной процедуры связывания наномагнитов с антигенами ученые «выудили» их из крови с помощью постоянного магнита, прилегающего к внешней стороне сосуда.

Не имеющая пор гладкая поверхность магнитов обладает двумя серьезными преимуществами: большой способностью к связыванию и хорошей доступностью для веществ, которые должны быть связаны - лигандов. Это предотвращает их медленную диффузию в поры, характерную для существующих в настоящее время методов. Другим важным аспектом является то, что токсичные для организма вещества различных размеров и веса удаляются избирательно, что означает, что жизненно необходимые вещества такого же размера, например, антитела иммунной системы или белки плазмы, остаются в крови.

 

2

Схема работы очищающих кровь наномагнитов. (Picture: ETH Zurich)

 

Если в организме в избытке присутствуют способные вызвать заболевания маленькие молекулы, такие как мочевина, калий или креатинин, они обычно удаляются из кровообращения при помощи диализа, фильтрации или абсорбции. Однако вещества, образующиеся в самом организме, или попавшие извне токсины иногда имеют слишком большие молекулы, чтобы их можно было удалить такими методами без потери для организма жизненно важным молекул.

До сегодняшнего дня единственным решением этой проблемы является полный обмен плазмы. Ученые уверены, что, если очищение крови с помощью наномагнитов будет внедрено в практику, это станет большим прорывом в медицине.

Для Херрманн же наибольший интерес представляет то, что магниты могут связывать даже самые маленькие молекулы в пикомолярном диапазоне концентраций. Это особенно важно в случае белков, которые ответственны за развитие воспалительных процессов.

В отличие от более раннего исследования, в котором использовались магниты примерно в 45 раз большие по размеру, вызывавшие разрушение эритроцитов, в этом случае ученые не смогли обнаружить какого-либо негативного влияния на физиологию крови. Магниты не оказывали влияния ни на эритроциты, ни на свертывание. Исследователи считают, что опасения относительно слишком большого поступления в кровь железа необоснованны. Во-первых, магниты находятся в углеродной оболочке, во-вторых, они очень устойчивы к кислотам и температуре. И даже если, несмотря ни на что, более половины их растворятся в крови, количество высвобожденного таким образом железа будет меньше, чем то, что назначается при лечении железодефицитной анемии.

Сможет ли новый метод использоваться на живом организме, будет изучено в ходе следующих этапов испытаний. Если да, то он станет идеальным дополнением к традиционным методам лечения тяжелых отравлений, сепсиса, метаболических расстройств и аутоиммунных заболеваний.

 

 

По материалам

Nanomagnets purify blood

 

Аннотация к статье:

Herrmann I.K. et al.: Blood Purification Using Functionalized Core/Shell Nanomagnets

 

Источник: NanoNewsNet

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday274
mod_vvisit_counterYesterday851
mod_vvisit_counterThis week274
mod_vvisit_counterLast week4585
mod_vvisit_counterThis month17349
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days4000731

We have: 40 guests, 4 bots online
Your IP: 54.156.76.187
 , 
Today: Май 27, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.