p Pontos quânticos de grafeno extraídos de carvão comum podem ser a base de um antioxidante eficaz para pessoas que sofrem lesões cerebrais traumáticas, derrames ou ataques cardíacos. p Sua capacidade de extinguir o estresse oxidativo após tais lesões é o assunto de um estudo realizado por cientistas da Rice University, o Texas A&M Health Science Center e a McGovern Medical School do University of Texas Health Science Center em Houston (UTHealth).

p Os pontos quânticos são materiais semicondutores pequenos o suficiente para exibir propriedades mecânicas quânticas que só aparecem em nanoescala.

p James Tour do químico de arroz, O neurologista Thomas Kent da A&M e o bioquímico da UTHealth Ah-Lim Tsai e suas equipes encontraram os pontos biocompatíveis, quando modificado com um polímero comum, são imitadores eficazes da superóxido dismutase do próprio corpo, uma das muitas enzimas naturais que mantêm o estresse oxidativo sob controle.

p Mas, como os antioxidantes naturais podem ser superados pela rápida produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) que correm para curar uma lesão, a equipe vem trabalhando há anos para ver se uma injeção rápida de nanomateriais reativos pode limitar os danos colaterais que esses radicais livres podem causar às células saudáveis.

p Um estudo anterior do trio mostrou que os aglomerados hidrofílicos modificados com polietilenoglicol (PEG) para melhorar sua solubilidade e estabilidade biológica são eficazes para extinguir o estresse oxidativo, como uma única nanopartícula tinha a capacidade de neutralizar milhares de moléculas de ROS.

p "Substituir nossas nanopartículas anteriores por pontos quânticos derivados de carvão torna muito mais simples e menos caro produzir esses materiais potencialmente terapêuticos, "Tour disse." Isso abre a porta para terapias mais facilmente acessíveis.

p Testes em linhagens de células mostraram que uma mistura de pontos quânticos de PEG e grafeno de carvão comum é tão eficaz em impedir danos de superóxido e peróxidos de hidrogênio quanto os materiais anteriores, mas os próprios pontos são mais claros do que os aglomerados em forma de fita.

p Os resultados aparecem na revista American Chemical Society. Materiais e interfaces aplicados ACS .

p O laboratório Tour primeiro extraiu pontos quânticos do carvão em 2013 e relatou seu potencial para imagens médicas, de detecção, aplicações eletrônicas e fotovoltaicas. Um estudo subsequente mostrou como eles podem ser projetados para propriedades semicondutoras específicas.

p No novo estudo, os pesquisadores avaliaram a eletroquímica dos pontos, atividade química e biológica. O laboratório Rice extraiu quimicamente pontos quânticos de carvão betuminoso e antracito barato, modificou-os com o polímero e testou suas habilidades em células vivas de roedores.

p Os resultados mostraram que as doses de pontos quânticos em várias concentrações foram altamente eficazes na proteção das células da oxidação, mesmo se as doses fossem atrasadas em 15 minutos após os pesquisadores adicionarem peróxido de hidrogênio prejudicial às placas de cultura de células.

p A divulgação, Os pontos quânticos betuminosos de 3-5 nanômetros são menores do que os pontos de antracite de 10-20 nanômetros. Os pesquisadores descobriram que o nível de proteção era dependente da dose para ambos os tipos de partículas, mas que os pontos maiores derivados de antracita protegeram mais células em concentrações mais baixas.

p "Embora ambos funcionem em células, na Vivo, os menores são mais eficazes, "Tour disse." Os maiores provavelmente têm problemas para acessar o cérebro também. "