Menggunakan batu bara sebagai antioksidan kuat
Para peneliti mungkin telah menemukan cara untuk mencegah kondisi medis tertentu membebani sistem antioksidan alami tubuh.
Peristiwa traumatis, seperti cedera otak, stroke, dan serangan jantung memengaruhi jutaan orang setiap tahun dan bisa berakibat fatal. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mencantumkan stroke sebagai pembunuh terbesar kedua di dunia.
Semua kondisi ini melibatkan stres oksidatif, yang merupakan ketidakseimbangan tubuh antara kadar radikal bebas dan antioksidan.
Dalam kasus cedera otak traumatis, jumlah radikal bebas meningkat, mengakibatkan kerusakan jaringan dan berpotensi menyebabkan disfungsi organ. Ketidakseimbangan ini juga dapat menyebabkan efek serangan jantung dan stroke yang bertahan lama.
Terapi antioksidan adalah salah satu cara untuk memerangi stres oksidatif. Para peneliti masih mempelajari kemanjurannya, tetapi banyak yang menganggapnya sebagai pengobatan yang menjanjikan. Namun, antioksidan alami, seperti enzim superoksida dismutase, cenderung dibanjiri oleh radikal bebas yang disebut spesies oksigen reaktif (ROS).
Menemukan antioksidan buatan dapat membantu antioksidan alami tubuh mengalahkan ROS - sebuah studi baru melaporkan sumber yang mengejutkan.
Potensi batu bara
Jawabannya adalah batu bara, menurut para ilmuwan di Rice University di Houston, TX, Texas A&M Health Science Center, dan McGovern Medical School di The University of Texas Health Science Center.
Antioksidan ini berasal dari graphene quantum dots (GQDs) yang pertama kali diekstraksi oleh para ilmuwan dari batubara biasa pada tahun 2013. Titik-titik kuantum ini adalah partikel semikonduktor kecil yang dapat dimanipulasi oleh para ilmuwan dengan cara tertentu. Perkembangan terbaru menunjukkan bahwa titik-titik ini dapat membantu mencegah stres oksidatif.
Para ahli kimia sebelumnya telah menemukan bahwa menambahkan polietilen glikol (PEG) ke kluster hidrofilik dapat mengurangi stres oksidatif. Satu nanopartikel membatalkan ribuan molekul ROS.
Tetapi batu bara dapat memberikan solusi yang jauh lebih murah dan nyaman. Para ilmuwan menemukan bahwa menambahkan PEG ke titik-titik kuantum yang diturunkan dari batu bara sama efektifnya. Tim baru-baru ini mempublikasikan temuan mereka di Bahan & Antarmuka Terapan ACS jurnal.
Manfaat masa depan
Para ilmuwan menguji titik batu bara pada sel hidup yang diambil dari hewan pengerat. Mereka menunjukkan bahwa sejumlah konsentrasi yang berbeda tampaknya mengurangi aktivitas ROS.
Mereka melihat efek positif bahkan ketika mereka memberikan titik-titik kuantum 15 menit setelah menambahkan hidrogen peroksida ke sampel. Hidrogen peroksida adalah bahan kimia yang menyebabkan stres oksidatif.
Para peneliti mengekstraksi titik-titik kuantum dari batubara bituminus dan antrasit. Yang pertama lebih kecil, dan tim menemukan mereka kurang efektif sebagai antioksidan. Di sisi lain, titik antrasit dapat mempertahankan lebih banyak sel bahkan pada konsentrasi yang lebih rendah.
Tetapi dalam organisme hidup, "yang lebih kecil lebih efektif," kata ahli kimia Universitas Rice, James Tour. "Yang lebih besar mungkin juga kesulitan mengakses otak."
Meskipun para ilmuwan harus melakukan lebih banyak penelitian tentang terapi antioksidan, Tour yakin karya barunya akan sangat bermanfaat di masa depan.
"Mengganti nanopartikel kami sebelumnya dengan titik kuantum yang diturunkan dari batu bara membuatnya lebih sederhana dan lebih murah untuk menghasilkan bahan yang berpotensi terapeutik ini," katanya. "Ini membuka pintu ke terapi yang lebih mudah diakses."
“Mengerjakan proyek ini merupakan pengalaman yang cukup membuka mata. Sangat menarik untuk mensintesis, mengkarakterisasi, dan kemudian menguji nanopartikel ini secara in vivo dan melihatnya bekerja. "
Penulis bersama Kimberly Mendoza
