قام العلماء في جامعة ساراتوف الروسية، بتحسين طريقة الحفاظ على المستوى المطلوب من الأوكسجين في جسم الإنسان.
ويمكن تحقيق ذلك من خلال تنظيم كمية بروتين HIF-1α، ويقترح العلماء استخدام الأنابيب النانوية الكربونية مع إضافة مجموعات النيتروجين والكربوكسيل كحاوية لإيصالها، تم نشر نتائج الدراسة في مجلة International Journal of Molecular Sciences.
يؤثر الأوكسجين على العمليات في الكائنات الحية لجميع الكائنات الحية، يمكن أن يؤدي النقص إلى الإصابة بالسرطان أو أمراض القلب والأوعية الدموية، أوضح علماء جامعة ساراتوف أن نقص الأوكسجين يبطئ أيضًا من تعافي الجسم ويضعف جهاز المناعة.
الكثير من الأوكسجين ضار أيضًا، يمكن أن يؤدي إلى الإجهاد التأكسدي، لذلك يجب الحفاظ على التوازن.
في عام 2019، حصلت مجموعة من العلماء من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة على جائزة نوبل في الطب لاكتشافهم بروتين HIF-1α ، وهو عامل يسببه نقص الأكسجة، أظهرت الدراسات أن HIF-1α، على وجه الخصوص، يؤثر على نشاط الجينات التي تغير عدد وشدة الميتوكوندريا، هذا يؤدي إلى تغيير في تركيز الأزكسجين.
أوضح علماء جامعة سارتواف أن هذه العمليات يمكن أن تتأثر بإدخال بروتين HIF-1α في الجسم، للقيام بذلك في أعضاء وأنسجة مختارة، يعمل الباحثون في جميع أنحاء العالم على طرق للإيصال المستهدف لـ HIF-1α.
قال العلماء إن الأنابيب النانوية الكربونية المحتوية على النيتروجين تُستخدم بنشاط في التشخيص السريري وفي هندسة الأنسجة، فهي متوافقة حيوياً مع أنسجة الجسم، وغير سامة وقادرة على ربط جزيئات البروتين والدواء.
نظرًا لخصائصها، تتمتع هذه الأنابيب النانوية بإمكانيات عالية للتطبيقات الدوائية. تم تصنيعها في جامعة أومسك التقنية، زود العلماء زملاءهم من جامعة ساراتوف ببيانات عن التركيب والتركيب الكيميائي لهذه المادة، ابتكر باحثو ساراتوف نموذجًا حاسوبيًا لأنبوب نانوي مع معلمات محددة و”زرعوا” جزيئا من بروتين HIF-1α عليه.
لاحظ المتخصصون أن الخصائص الفيزيائية للأنابيب النانوية الكربونية تتأثر بعيب Stone-Wells – وهو تغيير في اتصال ذرات الكربون، وجد العلماء في جامعة ساراتوف أن الأنابيب النانوية ذات التركيز المعيب بنسبة 6% توفر أفضل مخطط توصيل بروتين HIF-1α.
أجرى علماء ساراتوف النمذجة، والكشف عن أنماط التفاعل بين الأنبوب النانوي وبروتين HIF-1α بدعم من منحة الرئيس الروسي للعلماء الشباب وطلاب الدراسات العليا (رقم المشروع SP-3976.2021.1)، تم إجراء الدراسة كجزء من برنامج الأولوية 2030.
