Российские учёные создали новый материал для медицины

• 
• РХТУ имени Менделеева

Учёные из НИИ скорой помощи имени Склифосовского и РХТУ имени Менделеева разработали новый материал для медицины. Активированный уголь с поверхностью, модифицированной полипирролом, может найти широкое применение в гемосорбции – методе лечения, направленном на очищение крови. Эффективность и безопасность нового материала проверены в рамках серий экспериментов. Результаты работы опубликованы в мартовском номере журнала Carbon.

Углеродные материалы, модифицированные проводящими полимерами, находят широкое применение в самых различных областях. Так, например, активно ведутся разработки подобных материалов для суперконденсаторов и топливных элементов. Также своё применение они находят и в медицине. В многочисленных статьях говорится о создании искусственных мышц, биосенсорах и системах адресной доставки лекарств.

Авторы вышеупомянутой статьи ищут способ создания углеродных материалов для гемосорбции – очистки крови адсорбентом. Этот метод лечения часто оказывается необходимым после острых отравлений медицинскими препаратами или химическими ядами. Казалось бы, обычный активированный уголь – это идеальное решение для такого случая. Огромная площадь поверхности позволяет ему служить достаточно эффективным адсорбентом токсичных органических веществ, а положительный заряд на некоторых атомах – связывать отрицательно заряженные ионы вредных веществ. Однако народные легенды о полной безвредности активированного угля в любых дозах для этого случая оказываются сильно преувеличенными. Так, около 30 лет назад было показано, что активированный уголь пагубно влияет на эритроциты, зачастую разрушая их при контакте.

Поэтому многие годы учёные ищут способ модифицировать активированный уголь для улучшения его биосовместимости. Российская исследовательская группа впервые предложила новый для этой области подход: проводить на поверхности коммерчески доступного угля AG-3 электрополимеризацию пиррола с образованием проводящего полимера. Чтобы проверить эффективность подобного метода, учёные провели несколько серий различных экспериментов.

В первой из них исследовались электрохимические характеристики проводящих углеродных материалов. Так, одним из самых важных показателей биосовместимости считается напряжение холостого хода, сохраняющееся в материале после размыкания электрической цепи, в которую он входил. У биосовместимых материалов этот показатель должен лежать в пределах от – 0,15 до 0,05 В, а для активированного угля он составляет сотни мВ. Как показали эксперименты, проведённые в физиологическом растворе, после модификации полипирролом значение этого показателя падает и достигает допустимого максимального предела.

После специалистами были проведены исследования уровня гемоглобина в смеси активированного угля с эритроцитами. Контакт чистого AG-3 приводит к гибели красных кровяных телец, и в растворе появляются свободные молекулы гемоглобина. В аналогичном растворе же с модифицированным углём молекул гемоглобина не наблюдалось. Наконец, были проведены исследования адсорбционной активности нового материала, где в качестве модели токсичного вещества использовался хлорпотиксен. Результаты экспериментов оказались неожиданными: активность модифицированного полипирролом угля выросла на 25 процентов. Природу этого явления ещё необходимо исследовать, однако это лишний раз подтверждает: полученный исследователями углеродный материал с модифицированной поверхностью открывает новые возможности в медицине детоксификации.

Источник информации:

Mogely Sh. Khubutiya, Mark M. Goldin, Andrey A. Stepanov, Vladimir A. Kolesnikov, Sergey S. Kruglikov, The effect of electrochemically polymerized pyrrole on the physicochemical properties and biological activity of carbon materials, Carbon Volume 50, Issue 3, March 2012

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.