Las enzimas artificiales hechas de carbón vegetal tratado podrían tener el poder de reducir los niveles dañinos de superóxidos, iones radicales de oxígeno que son tóxicos a altas concentraciones.

Las nanozimas desarrolladas por un equipo del Texas Medical Center son antioxidantes altamente efectivos que descomponen las especies reactivas de oxígeno (ROS) que se producen en abundancia en respuesta a una lesión o un derrame cerebral.

Los investigadores sugirieron los materiales, descrito en la revista American Chemical Society Nano materiales aplicados por ACS , podría ayudar al tratamiento de pacientes con COVID-19.

El biocompatible, El carbón vegetal altamente soluble es una superóxido dismutasa, y fue sintetizado y probado por científicos de la Universidad de Rice, la Facultad de Medicina McGovern del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas y el Centro de Ciencias de la Salud de Texas A&M.

Superóxido dismutasas, o SOD, desmantelar ROS en oxígeno molecular ordinario y peróxido de hidrógeno. En el proyecto codirigido por el químico de Rice James Tour, los materiales anteriores fueron probados con éxito por su capacidad para activar el proceso, incluyendo puntos cuánticos de grafeno extraídos de carbón y polietilenglicol-grupos de carbono hidrófilos hechos de nanotubos de carbono.

Ahora han descubierto que las nanopartículas de carbón oxidado no solo son antioxidantes eficaces, pero también se puede fabricar a partir de una fuente de carbón activado que es económica, Buenas prácticas de fabricación (GMP):certificado y ya se utiliza en humanos para tratar intoxicaciones agudas.

"El hecho de que estas nanozimas estén fabricadas a partir de una fuente de BPF abre la puerta a los fabricantes de medicamentos, "dijo Tour, quien dirigió el proyecto con el neurólogo de A&M Thomas Kent y el bioquímico de UTHealth Ah-Lim Tsai. "Si bien el carbón fue eficaz, un problema es que puede tener una variedad de elementos metálicos tóxicos e impurezas que no son consistentes en todas las muestras. Y los cúmulos hechos de nanotubos de carbono son muy caros ".

Las nanozimas en forma de disco se preparan a partir de polvo, Carbón de grado médico oxidado por tratamiento con ácido nítrico altamente concentrado. Las nanozimas están repletas de grupos funcionales que contienen oxígeno que revientan superóxidos en solución.

Tour señaló que las nanozimas pueden atravesar las membranas de las mitocondrias de las células para apagar una fuente importante de radicales libres sin matar las células mismas. "Publicamos un artículo sobre esto recientemente, ", dijo." Esto parece ser realmente importante por qué funcionan tan bien en lesiones cerebrales traumáticas y accidentes cerebrovasculares ".

Los investigadores señalaron que podría valer la pena estudiar la aplicación de sus nanozimas para tratar las tormentas de citocinas, una respuesta excesiva del sistema inmunológico a la infección, que se sospecha contribuye al daño de tejidos y órganos en pacientes con COVID-19.

"Si bien se especula que estas partículas serán útiles en COVID-19, si la administración se sincroniza correctamente, podrían reducir los radicales dañinos que acompañan a la tormenta de citocinas y podrían modificarse químicamente para reducir otras características de esta enfermedad que causan lesiones, "Dijo Kent.