Chemici ontwerpen ongedefinieerd om te helpen bij het vangen van dodelijke zenuwen

$config[ads_kvadrat] not found

Снаряды AHEAD против беспилотников. Программируемый подрыв

Снаряды AHEAD против беспилотников. Программируемый подрыв

Inhoudsopgave:

Anonim

Onschuldig geleverd op het puntje van een paraplu of een deurknop, zenuwmiddelen zijn de belichaming van rustig, maar dodelijk. Door het afsnijden van de spiercontrole om te ademen, is het eindresultaat van deze agenten van chemische oorlogsvoering verstikking in een kwestie van pijnlijke minuten.

Omgaan met deze onaangename samenstellingen heeft typisch een cocktail van chemicaliën vereist, maar nieuw onderzoek is gepubliceerd in Chemistry - A European Journal legt een andere potentiële verdedigingsmethode tegen dit type wapens. Wetenschappers van de Ohio State University hebben onlangs de mogelijkheid onderzocht om 'moleculaire baskets' te gebruiken om zenuwmiddelen of andere schadelijke stoffen in de lucht te vangen met de hoop op biologisch gebruik.

Hoe werken deze 'moleculaire manden'?

Jovica Badjic, hoogleraar scheikunde en biochemie aan de Ohio State University, creëerde de ontwerpersmoleculen in de vorm van manden. Elke molecule heeft een aminozuur op de rand dat helpt specificeren wat de mand zal richten. Wanneer het team ultraviolet licht op deze moleculen laat schijnen, verliezen de verbindingen koolstofdioxidemoleculen, wat de mand dwingt samen te komen en te aggregeren, terwijl ze langs de weg zenuwmiddelen oppikken om een ​​collectieve massa te vormen.

In eerder onderzoek vormden deze door licht geactiveerde moleculen een gemakkelijk verwijderbare vaste stof. Hoewel veelbelovend in een watertank, is het creëren van een solide lichaam geen goed idee. In de meest recente studie van Badjic bundelden moleculaire manden met glutaminezuur zich als nanodeeltjes in plaats van een vaste stof. Omdat dit minuscule deeltjes zijn (met een diameter van 50-100 nm) en in oplossing blijven, kunnen ze in theorie gewoon door een menselijk lichaam worden gevoerd en zonder problemen afsluiten.

Nanodeeltjes hebben de onderzoeksgemeenschap gefascineerd als een veelbelovend hulpmiddel voor het afleveren van medicijnen - in het bijzonder om kanker te bestrijden - voor een lange tijd. In dit geval, in plaats van stoffen in het lichaam af te geven, speelt de nieuwe moleculaire korf van Badjic in op het wegnemen van een stof. Na verfijning kunnen de nanodeeltjes worden geconsumeerd voordat ze conflictgebieden betreden of worden geïntegreerd in de huidige behandelingscocktail.

Als het gaat om zenuwagenten, is snelheid een belangrijk onderdeel van de vergelijking, omdat ze in enkele minuten of in meerdere dagen kunnen werken.

"Ik geloof dat het moleculaire herkenningsproces vrij snel verloopt", zegt Badjic. "Als er al nanodeeltjes in het lichaam aanwezig zijn, verlaagt u de concentratie van zenuwmiddelen in de oplossing en vertraagt ​​u het proces."

De moleculaire manden in toepassing zouden racen tegen het doel van het zenuwgas om te binden aan het enzym acetylcholinesterase (AChE). Zenuwmiddelen binden zich aan AChE om de productie van een neurotransmitter te blokkeren die het lichaam in staat stelt met zijn organen te communiceren.Door zenuwbanen te verzamelen en ze weg te zwaaien voordat deze verbinding tot stand komt, kunnen moleculaire manden de intensiteit van deze aanval in het lichaam voorkomen of verminderen, waardoor de weg vrijgemaakt wordt voor de andere geneesmiddelen, zoals diazepam en midazolam (anticonvulsiva), om de strijd.

De moleculen van Badjic kunnen ook worden gebruikt als het lichaam niet onder een giftige aftelling staat. Zenuwmiddelen en pesticiden delen eigenlijk een vergelijkbare moleculaire structuur - vergelijkbaar genoeg dat moleculaire manden ze ook kunnen oppakken.

"Er zijn ongeveer 200.000 sterfgevallen per jaar vanwege pesticiden", zegt Badjic. "Dit is ook een serieus probleem dat moet worden aangepakt." Hoewel het lang niet zo giftig is als zenuwgas, spelen pesticiden een spel op de lange termijn, omdat ze verband houden met ziekten zoals kanker en de ziekte van Alzheimer.

Wat volgt?

"Ik zou heel graag willen zien hoe moleculaire baskets in biologische systemen werken", zegt Badjic. Het team heeft al bevestigd dat de nanodeeltjes in de urine werken; bloed is de volgende omgeving om te testen, hoewel het testen van individuele oplossingen nog steeds ver verwijderd is van volledige biologische panels.

In de toekomst denkt Badjic dat holle nanodeeltjes beide de cocktail van zenuw-agent kunnen afleveren en de overblijfselen kunnen verzamelen om buiten het lichaam te dragen.

"Ik ben enthousiast over de uitkomst", zegt Badjic. "Ik wil gewoon niet te ver vooruit komen."

$config[ads_kvadrat] not found