Ученые разработали нано-губки, которы очищаю кровь лучше антитоксинов и противоядий

Ученые из Калифорнийского университета, возглавляемыми профессором Лиэнгфэнгом Зангом (Liangfang Zhang), разработали так называемые нано-губки. Они представляют собой особые наночастицы, которые подражают эритроцитам крови человека и, попав внутрь кровеносной системы, впитывают в себя смертельные токсины, включая токсины змеиного яда или вырабатываемые некоторыми видами бактерий.

Нано-губки состоят из ядра, изготовленного из биологически совместимого пластика, которое покрывается мембраной от эритроцитов крови человека. Такое покрытие позволяет обмануть иммунную систему организма, заставляя организм считать нано-губки принадлежностью этого организма и не нападать на них, как на инородные объекты. Каждая нано-губка в 3000 раз меньше клетки эритроцита, поэтому одной мембраны от погибшего эритроцита хватает на то, чтобы покрыть сотни и тысячи нано-губок.

Когда нано-губки попадают в кровоток, они привлекают к себе токсины определенного вида, которые закрепляются на складках покрытия, действуя подобно обычным эритроцитам. Такие токсины, которые убивают живые клетки, деформируя их мембрану, содержатся не только в ядах змей и насекомых, они в больших количествах вырабатываются некоторыми видами бактерий, таких как MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus) и E. Coli.

Когда в кровоток попадает большое количество нано-губок, за счет их малых размеров число этих нано-губок во много раз начинает превышать количество эритроцитов. Это приводит к тому, что большая часть токсина оседает на стенках нано-губок, оставляя в покое клетки крови и других тканей организма. Нано-губки с токсином поступают в печень, где благополучно разлагаются, не оказывая никакого вредного влияния на организм.

Во время проведенных испытаний 89 процентов подопытных животных успешно пережили воздействие смертельной дозы токсина alpha-haemolysin, вырабатываемого бактериями MRSA, в случае предварительного введения нано-губок в кровь животных. Это количество уменьшилось до 44 процентов тогда, когда нано-губки были введены в кровь уже после попадания туда токсина.

Следует особо заметить, что использование нано-губок имеет множество преимуществ по сравнению с использованием всевозможных антитоксинов, противоядий и сывороток. Все существующие современные противоядия ориентированы на нейтрализацию одного или нескольких основных видов токсинов, при этом, противоядие вводится уже после попадания токсина в организм, что снижает эффективность его действия. Нано-губки можно вводить в организм заранее, подобно своеобразной прививке, которая делается перед походом в потенциально опасную местность или в самом начале при первом выявлении инфекционного заболевания. При этом, нано-губки эффективно нейтрализуют действие подавляющего большинства токсинов, являясь, по сути, универсальным противоядием.

В ближайшее время планируется проведение клинических испытаний нано-губок, а более подробное их описание и описание принципов их работы было опубликовано в последнем выпуске журнала Nature Nanotechnology.

dailytechinfo