Nano magneții purifică sângele
Oamenii de știință au reușit să utilizeze nano-magneți special fabricați pentru a purifica sângele dintr-o toxină în doar câteva minute. Procesul pare promițător. Dacă metoda poate fi pusă în practică, într-o bună zi ar putea ajuta persoanele cu otrăvire cu sânge rapid și eficient.
Au un diametru de doar 30 de nanometri (30 de milionimi de milimetru) și mai puțin de un gram este suficient pentru a curăța întregul sânge uman de o anumită toxină în câteva ore: nano-magneți special pregătiți. Cel puțin acest lucru a fost demonstrat de primele teste in vitro cu sânge uman.
Magneți specifici
Inge Herrmann de la Institutul pentru chimie și bioinginerie de la ETH Zurich a echipat magneții mici din teza sa de doctorat cu profesorul ETH Wendelin Stark în colaborare cu Spitalul Universitar din Zurich, astfel încât să poată lega substanțele care cauzează boli în sânge. Oamenii de știință au testat proprietățile magneților lor funcționalizați cu sângele integral uman: Deoarece sângele are o vâscozitate ridicată, au amestecat magneți relativ puternici cu sângele, pivotându-i ușor. În mai puțin de cinci minute, magneții legaseră aproape complet toxina în cauză. „Viteza cu care moleculele se leagă de magneți depinde de constanta lor de legare”, spune Herrmann. „Cu cât constanta este mai mare, cu atât anticorpul magnetului se va combina mai repede cu antigenul”. După procedura reușită, oamenii de știință au „pescuit” magneții din sânge cu un magnet permanent atașat la exteriorul vasului.
Molecule „de pește” de orice dimensiune
Suprafața netedă a porilor, netedă a magneților are două avantaje majore: o capacitate mare de legare și o bună accesibilitate pentru substanțele care trebuie legate, liganzii. Acest lucru previne difuzia lentă în pori, așa cum se întâmplă cu metodele convenționale. Un alt aspect important al metodei este că poluanții de diferite dimensiuni și greutăți pot fi îndepărtați selectiv din sânge, în timp ce substanțele vitale de dimensiuni similare, cum ar fi anticorpii sistemului imunitar sau proteinele plasmatice, rămân în sânge.
Moleculele mici, excesiv de patogene, cum ar fi ureea, potasiul sau creatinina, sunt convenționale extrase din fluxul sanguin prin procese de dializă, filtrare sau absorbție. Cu toate acestea, substanțele proprii cauzatoare de boli ale organismului sau toxinele adăugate au uneori molecule care sunt prea mari pentru a fi separate cu astfel de metode, deoarece altfel s-ar pierde și molecule vitale. Până în prezent, doar o înlocuire completă a plasmei sanguine a ajutat. Dacă ar fi posibil să se aducă purificarea sângelui în practică folosind magneți specifici, aceasta ar fi o descoperire medicală majoră, oamenii de știință sunt convinși de acest lucru. Ceea ce este deosebit de interesant pentru Herrmann este că magneții pot lega chiar și cele mai mici molecule din gama picomolilor. Acest lucru este deosebit de important pentru proteinele responsabile de procesele inflamatorii.
Abordare promițătoare
Spre deosebire de un studiu anterior, care a lucrat cu aproximativ 45 de ori mai mulți magneți și a distrus globulele roșii, oamenii de știință nu au găsit efecte negative asupra fiziologiei sângelui. Nici celulele roșii din sânge, nici coagularea sângelui nu au fost afectate. Orice îngrijorare cu privire la faptul că magneții ar putea elibera prea mult fier în sânge ar trebui rezolvată. Pe de o parte, acestea sunt acoperite cu o carcasă de carbon și, pe de altă parte, sunt foarte rezistente la acid și la temperatură. Și dacă, în ciuda tuturor, mai mult de jumătate din magneții din sânge ar fi dizolvați, cantitatea de fier eliberată ar fi mai mică decât cea care ar fi administrată în cazul deficitului de fier, scriu cercetătorii.
Următorul pas este de a examina dacă procedura poate fi aplicată cu succes unui organism viu. Dacă da, ar putea fi un complement ideal pentru terapiile convenționale pentru otrăvirea severă, sepsis, tulburări metabolice și boli autoimune.
Bibliografie:
Herrmann IK și colab.: Purificarea sângelui utilizând nanomagnetii core/Shell funcționalizați, mici 2010, 6, 1388-1392. DOI: 10.1002/smll.201000438