Очистка крови от кадмия

Новости / Очистка крови от кадмия

Исследователи из Китая отмечают, что развитие современной промышленности приводит к тому, что вероятность загрязнения человеческого организма ионами тяжелых металлов увеличивается. Для борьбы с последствиями такого загрязнения китайские химики и разработали супермагнитный нанокомпозитный материал, способный удалять ионы кадмия из крови.

Ионы кадмия могут повреждать органы человека, кадмий канцерогенен. Материалы, до настоящего времени исследованные на предмет способности выведения ионов кадмия из крови человека не обладают всеми необходимыми для применения в терапии свойствами. Они могут отличаться либо хорошей селективностью, либо высокой намагниченностью насыщения, либо хорошо диспергируются в воде, но не обладают всеми этими тремя свойствами одновременно. Новый композитный материал, полученный Цзюнь Цзинем (Jun Jin) и Цзяньтаем Ма (Jiantai Ma) из Университета Ланчжоу, комбинирует все три необходимые свойства, желательные для препарата кадмиевой детоксикации.

Исследователи получили нанокомпозитный материал – PAD-PEG-Fe3O4@PEI – из четырех компонентов. Магнитные наночастицы оксида железа были выбраны благодаря их низкой токсичности. Исследователи покрыли Fe3O4 полиэтиленимином [polyethylenimine (PEI)], способным связываться с ионами кадмия, это покрытие также понижает вероятность поглощения наночастиц красными кровяными клетками, что максимально увеличивает время циркуляции таких наночастиц в кровотоке. Прививка полиэтиленгликоля [polyethylene glycol (PEG)] к полиэтиленимину позволяла ввести в состав композитной частицы отрицательно заряженный остаток 2,2'-(фенилазанедиил)диуксусной кислоты (PAD), который препятствует взаимодействию наночастиц и белков плазмы крови или лейкоцитов.

 

Нанокомпозитный материал связывает содержащиеся в крови ионы кадмия, адсорбировавшие кадмий наночастицы могут быть удалены с помощью магнита.

Во время испытаний Цзиню и Ма удалось удалить 80% ионов кадмия из 1 мл крови, концентрация ионов кадмия в образце составляла 1 м.д. Композит показал хорошую селективность по отношению к ионам Cd2+, практически не взаимодействуя с другими положительными двухзарядными ионами, как, например Ca2+ и Zn2+. Высокая магнитная способность композита облегчает последующее после адсорбции ионов Cd2+ удаление наночастиц из образца.

Цзинь предполагает, что нанокомпозиты можно будет ввести в кровоток с помощью инъекции в вену, в крови наночастицы могут связать ионы кадмия, а комплекс кадмий-нанокомпозит может быть удален за счет циркуляции крови через систему с магнитным полем, после чего очищенная кровь будет возвращаться в кровеносную систему.

Мансур Амижи (Mansoor Amiji), эксперт по наноматериалам медицинского назначения из Северо-восточного Университета США отмечает, что удаление ионов тяжелых металлов, в том числе и Cd2+ из крови и тканей человека представляет собой важную задачу – тяжелые металлы могут связываться с белками, частично или полностью блокируя их функции. Вместе с тем Амижи подчеркивает, что применение полиэтиленимина может стать проблемой, поскольку этот полимер проявляет цитотоксичность, а его положительно заряженная форма может связывать и другие положительно заряженные ионы, а не только Cd2+.

      Информация о химии

      Классификация по атомному весу

      Со времен Дальтона до 1860 в химии не было точного определения понятия атомного веса. Система, основанная на «эквивалентных весах», предложенная английским химиком Уильямом Волластоном (1766–1828), опиралась на с ...

      Промышленная химия

      Вероятно, наиболее важным этапом в развитии современной химии было создание в 19 в. различных исследовательских центров, занимавшихся, помимо фундаментальных, также прикладными исследованиями. В начале 20 в. ряд промышленных корпо ...

      Методические рекомендации и разработки содержания школьного химического эксперимента в системе проблемного обучения

        Известно, что большая часть, проводимых в школе опытов имеет иллюстративный характер и используется только для подтверждения изучаемых явлений. Вместе с тем учащимся 9-10-х, и, особенно, 11-х классов, целесообразно пр ...