Chemikai Projektavimas neapibrėžtas, kad padėtų užfiksuoti mirtinų nervų agentus

Nerūpestingai perduodami skėčio ar durų viršūnės gale, nervų agentai yra ramybės, bet mirtino. Sumažinus raumenų kontrolę kvėpuoti, galutinis šių cheminių karinių veiksnių rezultatas yra skausmingų minučių trukdymas.

Sprendžiant šiuos nemalonius junginius, paprastai reikalingas chemikalų kokteilis, tačiau buvo paskelbti nauji tyrimai Chemija - Europos leidinys nustato kitą galimą gynybos būdą šiems ginklams. „Ohio“ valstijos universiteto mokslininkai neseniai išnagrinėjo galimybę naudoti kažką, ką jie vadina „molekuliniais krepšeliais“, kad užfiksuotų nervų agentus ar kitus kenksmingus ore esančius agentus, turinčius vilties biologiniam naudojimui.

Kaip veikia šie „molekuliniai krepšiai“?

„Ohio“ valstybinio universiteto chemijos ir biochemijos profesorius Jovica Badjic sukūrė dizaino molekules krepšelių pavidalu. Kiekviena molekulė turi aminorūgštį ant ratlankio, kuris padeda tiksliai nustatyti, į ką krepšys bus nukreiptas. Kai komanda šiems molekulams šviečia ultravioletinę šviesą, junginiai praranda anglies dioksido molekules, kurios priverčia krepšį susilieti ir užpildyti, pakeliant nervų agentus išilgai kolektyvinės masės sudarymo.

Ankstesniuose tyrimuose šios šviesos aktyvuotos molekulės sudarė lengvai nuimamą kietą medžiagą. Nors daug žadantis vandens rezervuare, sukurti kietą kūną viduje nėra puiki idėja. Naujausiame Badjic tyrime molekuliniai krepšiai su glutamo rūgštimi, sujungiami kaip nanodalelės, o ne kieta medžiaga. Kadangi tai yra mažos dalelės (skersmuo 50-100 nm) ir liko tirpaluose, jos teoriškai gali būti tiesiog per žmogaus kūną ir išeiti be problemos.

Nanodalelės žavėjo mokslinių tyrimų bendruomenę kaip perspektyvią priemonę narkotikų tiekimui, ypač kovojant su vėžiu, ilgą laiką. Šiuo atveju „Badjic“ naujasis molekulinis krepšys vietoj to, kad įneštų medžiagų į kūną, panaudotų medžiagą. Nuvalytos nanodalelės gali būti suvartotos prieš patekant į konflikto zonas arba būti integruotos į dabartinį gydymo kokteilį.

Kalbant apie nervų agentus, greitis yra svarbi lygties dalis, nes jie gali veikti per kelias minutes arba per kelias dienas.

„Manau, kad molekulinė atpažinimo procesas yra gana greitas.“ Sako Badjicas. „Jei nanodalelės jau yra organizme, sumažinate nervų agentų koncentraciją tirpale ir sulėtinate procesą.“

Naudojami molekuliniai krepšiai lenktųsi nervų agento tikslu susieti su acetilcholinesterazės (AChE) fermentu. Nervų agentai jungiasi prie AChE, kad blokuotų neurotransmiterio gamybą, kuri leidžia organizmui bendrauti su savo organais. Surinkę nervų agentus ir nusišluostant juos prieš šį ryšį, molekuliniai krepšiai gali arba užkirsti kelią šios atakos intensyvumui organizme, arba sumažinti jo įtaką kitiems vaistams, pvz., Diazepamui ir midazolamui (antikonvulsantams). mūšis.

Badjico molekulės taip pat gali būti naudojamos, kai kūnas nėra toksinis. Nervų agentai ir pesticidai iš tiesų turi panašią molekulinę struktūrą - jie yra pakankamai panašūs, kad molekuliniai krepšiai galėtų juos surinkti.

„Dėl pesticidų kasmet miršta apie 200 000 žmonių“, - sako Badjicas. „Tai taip pat yra rimta problema, į kurią reikia atkreipti dėmesį.“ Nors pesticidai ne tokie toksiški kaip nervų agentai, jie vaidina ilgalaikį žaidimą, nes jie susiję su tokiomis ligomis kaip vėžys ir Alzheimerio liga.

Kas ateina?

„Aš tikrai norėčiau pamatyti, kaip molekuliniai krepšiai veikia biologinėse sistemose, - sako Badjicas. Grupė jau patvirtino, kad nanodalelės veikia šlapime; kraujas yra kita aplinka, kurią reikia išbandyti, nors atskirų sprendimų testavimas vis dar toli nuo visiškų biologinių plokščių.

Ateityje Badjic įsivaizduoja, kad tuščiavidurės nanodalelės gali tiekti nervų agento kokteilį ir surinkti likučius, kad juos būtų galima vežti už kūno.

„Džiaugiuosi rezultatu“, - sako Badjicas. „Aš tiesiog nenoriu pernelyg toli į priekį.“