通常理想的情況是，在輻射到達我們身邊之前，透過遮蔽材料或衣物，保護身體免受破壞性輻射的傷害。但現在，南韓的研究人員已經開發出一種新型藥物，可以防止輻射造成的一些組織損傷，這種藥物在對培養的人類器官和小鼠的測試中顯示出了希望。
輻射對組織的傷害有幾種方式。第一種是DNA被輻射直接擊中，能量導致突變。第二種是更間接的，當輻射擊中體內的水，產生自由基分子，稱為活性氧物種（ROS）。這些自由基會對細胞和組織造成廣泛的損害。新的治療方法是針對後一種情況而設計的。南韓基礎科學研究所(IBS)的研究人員轉向了可以幫助反擊ROS的抗氧化奈米材料。
“過多的活性氧物種在一些主要疾病中被發現，包括敗血症、癌症、心血管疾病和帕金森病等，”新研究的作者Taeghwan Hyeon說。
兩種奈米晶體作為抗氧化劑特別突出：氧化鈰和氧化錳。這些材料在過去被證明能有效去除ROS，但它們通常需要高劑量。因此，新研究的團隊將這兩種材料結合成一種處理方法。研究人員將兩者疊加在一起，發現組合比任何一種單獨使用效果更好。這種效果似乎使氧化鈰表面的氧空位增加，使其能夠與更多的活性氧物種結合。
研究小組進行了一系列測試，以確保奈米晶體處理的有效性和安全性。第一批實驗是在有機體上進行的--從人類細胞中生長出來的器官的微小活體複製品。在這種情況下，他們建立了人類腸道的模型，治療似乎效果不錯。
“與未預處理組相比，用CeO2/Mn3O4奈米晶體預處理的有機體表達了更多與腸道幹細胞增殖和維護相關的基因，而較少的細胞死亡基因，”該研究的第一作者之一Sang-woo Lee說。
隨後研究人員進行了一項小鼠研究，小劑量投遞。果然，這些藥物的效果也很好--67%的動物在30天后存活下來，而且在內臟、迴圈和骨髓細胞中記錄到較少的氧化應激。重要的是，這比現有的防輻射藥物的劑量小得多。阿米福斯汀經常被用來幫助保護接受癌症放療的患者，而新的奈米晶體劑量只是通常阿米福斯汀劑量的1/360。
“為了確保一種放射保護劑在臨床上的安全和廣泛應用，關鍵是在低劑量下保持高催化功效，”該研究的作者Kyungpyo Park說。“這種CeO2/Mn3O4奈米晶體證明了它強大的抗氧化作用，只需小劑量就能有效保護我們的全身。”
當然，目前這種治療方法離人類使用仍有一定的距離，但研究人員希望動物和類器官測試結果能延續下去。
該研究發表在《先進材料》雜誌上。
通常理想的情況是，在輻射到達我們身邊之前，透過遮蔽材料或衣物，保護身體免受破壞性輻射的傷害。但現在，南韓的研究人員已經開發出一種新型藥物，可以防止輻射造成的一些組織損傷，這種藥物在對培養的人類器官和小鼠的測試中顯示出了希望。
輻射對組織的傷害有幾種方式。第一種是DNA被輻射直接擊中，能量導致突變。第二種是更間接的，當輻射擊中體內的水，產生自由基分子，稱為活性氧物種（ROS）。這些自由基會對細胞和組織造成廣泛的損害。新的治療方法是針對後一種情況而設計的。南韓基礎科學研究所(IBS)的研究人員轉向了可以幫助反擊ROS的抗氧化奈米材料。
“過多的活性氧物種在一些主要疾病中被發現，包括敗血症、癌症、心血管疾病和帕金森病等，”新研究的作者Taeghwan Hyeon說。
兩種奈米晶體作為抗氧化劑特別突出：氧化鈰和氧化錳。這些材料在過去被證明能有效去除ROS，但它們通常需要高劑量。因此，新研究的團隊將這兩種材料結合成一種處理方法。研究人員將兩者疊加在一起，發現組合比任何一種單獨使用效果更好。這種效果似乎使氧化鈰表面的氧空位增加，使其能夠與更多的活性氧物種結合。
研究小組進行了一系列測試，以確保奈米晶體處理的有效性和安全性。第一批實驗是在有機體上進行的--從人類細胞中生長出來的器官的微小活體複製品。在這種情況下，他們建立了人類腸道的模型，治療似乎效果不錯。
“與未預處理組相比，用CeO2/Mn3O4奈米晶體預處理的有機體表達了更多與腸道幹細胞增殖和維護相關的基因，而較少的細胞死亡基因，”該研究的第一作者之一Sang-woo Lee說。
隨後研究人員進行了一項小鼠研究，小劑量投遞。果然，這些藥物的效果也很好--67%的動物在30天后存活下來，而且在內臟、迴圈和骨髓細胞中記錄到較少的氧化應激。重要的是，這比現有的防輻射藥物的劑量小得多。阿米福斯汀經常被用來幫助保護接受癌症放療的患者，而新的奈米晶體劑量只是通常阿米福斯汀劑量的1/360。
“為了確保一種放射保護劑在臨床上的安全和廣泛應用，關鍵是在低劑量下保持高催化功效，”該研究的作者Kyungpyo Park說。“這種CeO2/Mn3O4奈米晶體證明了它強大的抗氧化作用，只需小劑量就能有效保護我們的全身。”
當然，目前這種治療方法離人類使用仍有一定的距離，但研究人員希望動物和類器官測試結果能延續下去。
該研究發表在《先進材料》雜誌上。