Inginerii de la Universitatea din Illinois au dezvoltat şi testat recent un nou sistem de administrare a medicamentelor, care sesizează nivelurile ridicate de oxidanţi şi răspunde prin administrarea exactă a cantităţii potrivite pentru a restabili acest echilibru delicat.
Oxidanţii găsiţi în organismele vii sunt produse secundare ale metabolismului şi sunt esenţiale pentru vindecarea rănilor şi pentru imunitate. Cu toate acestea, atunci când concentraţiile lor devin prea mari, pot apărea inflamaţii şi leziuni tisulare.
Multe produse farmaceutice includ polimeri specializaţi şi particule care controlează momentul sau concentraţia medicamentului eliberat odată administrat, au spus cercetătorii. Cu toate acestea, aceşti aditivi pot împiedica cristalizarea în timpul fazei de fabricaţie a unor medicamente cum ar fi antioxidanţii pe care îi determină să se dizolve în organism într-o manieră necontrolată.
”Am văzut aici o oportunitate pentru a dezvolta un alt tip de sistem de livrare a medicamentelor, care ar putea sesiza nivelul de oxidant dintr-un sistem şi să răspundă prin administrarea de antioxidant după cum este necesar”, a declarat profesorul de chimie biomoleculară şi coautor al studiului Hyunjoon Kong, citat de sciencedaly.com.
Kong şi echipa sa au găsit o modalitate de asamblare a cristalelor de catechină, un antioxidant de culoare verde strălucitor găsit în ceaiul verde, folosind un polimer care poate detecta când concentraţiile oxidantului devin prea mari. Cercetătorii au testat reactivitatea polimerului care conţine cristalinul catechinic rezultat pe crustaceea de apă dulce Daphnia magna sau puricele de apă.
Ritmul cardiac este o indicaţie a măsurii în care chimicalele potenţial toxice influenţează fiziologia puricilor de apă, aceştia fiind deseori folosiţi pentru a monitoriza impactul asupra mediului asupra sistemelor ecologice şi pentru că inimile lor sunt similare cu cele ale vertebratelor. Puricii de apă sunt, de asemenea, folosiţi pentru a evalua eficacitatea medicamentelor cardioprotectoare.
Cercetătorii au expus dafniţii în apă contaminată cu concentraţii subletale ale peroxidului de hidrogen oxigen natural, în timp ce le monitorizeazau ritmul cardiac. Ei au descoperit că rata medie a ritmului cardiac al puricilor de apă a scăzut de la 348 la 290 şi la 277 bătăi pe minut, în funcţie de concentraţia de peroxid de hidrogen utilizat.
Când echipa a adăugat noului cristal catechin asamblat în noul polimer puricii de apă şi-au recuperat în cele din urmă o frecvenţă cardiacă apropiată de normal.
Cercetătorii intenţionează să avanseze cu dezvoltarea de polimerului pentru uz farmaceutic şi de mediu.
Dincolo de potenţialele utilizări farmaceutice pentru noul polimer, grupul Kong încearcă să utilizeze pentru a reduce impactul substanţelor chimice puternic oxidante în căile navigabile naturale.
Peroxidul de hidrogen este adesea folosit pentru curăţarea apei murdare de alge excesive şi acest lucru ridică îngrijorarea cu privire la modul în care oxidantul poate afecta organismele vii în apă. Acest nou sistem de administrare a antioxidanţilor ar putea fi folosit pentru a rezolva problema apelor naturale supra-oxidate, susţin autorii cercetării.
