Sciencemag.cz
Doporučujeme
Grafen a oxid grafenu slibují celou řadu medicínských aplikacích, obavy z možné toxicity těchto materiálů však přetrvávají. Nové studie přichází s tím, jak udělat oxid grafenu (GO) biologicky šetrnějším a na jeho základě postavit systém pro transport léčiv v organismu.
Oxid grafenu je díky kyslíkovým můstkům na uhlíkové kostře rozpustný ve vodě. Díky svým jedinečným fyzikálním a chemickým vlastnostem má vysokou schopnost přenášet mimo jiné antibiotika a protinádorová léčiva a také cílit na konkrétní buňky. Když se GO dostane do těla, interaguje s bílkovinami, které se nacházejí v biologických tekutinách, jako je plazma a mozkomíšní mok. Tato interakce vede k vytvoření ztvrdlého povlaku bílkovin (proteinová korona) kolem GO, který ovlivňuje chování a toxicitu nanomateriálu.
Nová studie dokázala odhalit okolnosti, které způsobují toxicitu koróny. Na základě těchto poznatků vědci následně zkoumali a identifikovali proteiny v koroně, které toxicitu GO zmírňují, čímž vytvořili potenciál pro jeho využití jako systému pro doručování léčiv a položili základy pro injekčně podávaná léčiva a implantáty na této bázi.
Byly testovány dva typy fólií GO s novými chemickými modifikacemi, aby se zjistilo, jak se vážou na proteiny korony a jaký mají další dopad na organismus. Výsledky z myších modelů ukázaly, že vrstvy GO s nízkým obsahem bílkovin způsobily závažnější poškození jater a plic a také známky zvýšeného výskytu molekulárních markerů zánětu v krvi. Zvýšené množství korony naopak vedlo ke snížení toxicity GO, přičemž další analýza identifikovala klíčové proteiny, které by speciálně účinně mohly zmírňovat toxicitu nanomateriálu.
Yue-ting Li et al, Graphene Oxide Nanosheets Toxicity in Mice Is Dependent on Protein Corona Composition and Host Immunity, ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.4c08561
Zdroj: King’s College London / Phys.org
