Nano magnety čistia krv

Odstraňuje toxíny a zápalové bielkoviny v priebehu niekoľkých minút

Vedcom sa pomocou špeciálne vyrobených nanomagnetov podarilo vyčistiť krv od toxínu už za pár minút. Na rozdiel od predchádzajúcich podobných prístupov sa nezistili žiadne negatívne účinky na krv. Ak sa tento proces osvedčí v živom organizme, mohol by napríklad pomôcť ľuďom s otravou krvi rýchlo a efektívne.

Majú priemer iba 30 nanometrov a necelý gram z nich stačí na to, aby ste za pár hodín vyčistili celú ľudskú krv od určitého toxínu: špeciálne pripravených nanomagnetov. Prinajmenšom to preukázali počiatočné testy in vitro s ľudskou krvou. Inge Herrmann z Inštitútu pre chemické a bioinžinierstvo pri ETH Zürich vybavila malé magnety vo svojej doktorskej práci profesorom ETH Wendelinom Starkom v spolupráci s Fakultnou nemocnicou v Zürichu, aby na ne mohli naviazať patogénne látky v krvi.

Čistenie za päť minút

Vedci testovali vlastnosti ich funkcionalizovaných magnetov s plnou ľudskou krvou: Pretože krv má vysokú viskozitu, zmiešali s krvou pomerne silné magnety ich jemným otočením. Za menej ako päť minút magnety takmer úplne naviazali príslušný toxín. "Rýchlosť, s akou sa molekuly viažu na magnety, závisí od ich väzobnej konštanty," hovorí Herrmann. „Čím vyššia je konštanta, tým rýchlejšie sa napríklad protilátka magnetu spojí s antigénom.“ Po úspešnom postupe vedci „vylovili“ magnety z krvi permanentným magnetom pripevneným na vonkajšiu stranu cievy.

„Rybie“ molekuly akejkoľvek veľkosti

Hladký povrch magnetov bez pórov má dve hlavné výhody: vysokú väzbovú kapacitu a dobrú prístupnosť pre látky, ktoré sa majú viazať, ligandy. Tým sa zabráni pomalej difúzii do pórov, ako je tomu pri bežných metódach. Ďalším dôležitým aspektom metódy je, že znečisťujúce látky rôznych veľkostí a hmotností môžu byť selektívne odstránené z krvi, zatiaľ čo životne dôležité látky podobnej veľkosti, ako sú protilátky imunitného systému alebo plazmatické bielkoviny, zostávajú v krvi.

Dialýza a výmena krvnej plazmy by už neboli potrebné

Malé, nadmerne patogénne molekuly, ako je močovina, draslík alebo kreatinín, boli odstránené z krvi dialýzou, filtráciou alebo absorpciou. Pridané látky alebo toxíny, ktoré spôsobujú telo, však niekedy majú príliš veľké molekuly na to, aby ich bolo možné pomocou týchto metód oddeliť, pretože inak by sa tiež stratili životne dôležité molekuly. V súčasnosti môže pomôcť iba úplná výmena krvnej plazmy.

Vedci sú o tom presvedčení, že ak by bolo možné uviesť do praxe čistenie krvi pomocou špecifických magnetov, išlo by o veľký lekársky prielom. Pre Herrmanna je obzvlášť zaujímavé to, že magnety môžu viazať aj tie najmenšie molekuly v rozsahu pikomolov. To je obzvlášť dôležité pre proteíny, ktoré sú zodpovedné za zápalové procesy.

Žiadne negatívne dôsledky pre krv

Na rozdiel od predchádzajúcej štúdie, ktorá pracovala s asi 45-krát väčším počtom magnetov a zničila červené krvinky, vedci nezistili žiadne negatívne účinky na fyziológiu krvi. Neboli ovplyvnené červené krvinky ani zrážanie krvi. Mali by sa vyriešiť všetky obavy, že magnety môžu uvoľniť príliš veľa železa do krvi. Na jednej strane sú pokryté uhlíkovým plášťom a na druhej strane sú veľmi kyslé a odolné voči teplotám. A ak by sa napriek všetkému rozpustila viac ako polovica magnetov v krvi, bolo by množstvo uvoľneného železa menšie ako to, ktoré by sa podávalo v prípade nedostatku železa, píšu vedci.

Ďalším krokom je kontrola, či je možné postup úspešne použiť na živý organizmus. Ak je to tak, môže to byť ideálny doplnok ku konvenčným terapiám pri ťažkých otravách, sepse, metabolických poruchách a autoimunitných ochoreniach.