Znajdź zawartość

Dzięki pracy naukowców z Narodowego Centrum Badań Jądrowych oraz Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego lepiej można będzie chronić zabytki wykonane z materiałów drewnopochodnych, jak np. książki czy rzeźby. Okazuje się, że trwałość wchodzącej w ich skład celulozy można zwiększyć techniką implantacji jonów. Drewno to jeden z najważniejszych i najstarszych materiałów konstrukcyjnych ludzkości. Powstawały z niego nie tylko budynki, ale i powozy, okręty czy papier. Główny składnik drewna, celuloza, jest higroskopijna, więc łatwo wiąże wodę, co sprzyja rozwojowi grzybów, w tym i takich, które ją rozkładają. Zabieg implantacji polega na modyfikowaniu warstwy wierzchniej materiału wiązką jonów określonych pierwiastków. O ostatecznych właściwościach przekształconej powierzchni decyduje szereg czynników, m.in. umiejętny dobór rodzaju jonów oraz czas i sposób ekspozycji przedmiotu na wiązkę, mówi doktor Marek Barlak z NCBJ. Naukowcy postanowili sprawdzić, czy implantacja zmniejsza skłonność materiałów z celulozy do wchłaniania wody oraz czy chroni ona przed rozwojem grzybów. Testy przeprowadzono na celulozie wyprodukowanej w Instytucie Nauk Drzewnych i Meblarstwa SGGW. Implantowano je jonami gazów szlachetnych i metali. Testy prowadzono w komorze próżniowej. Tam celulozę poddano działaniu wiązki o szerokości 6 cm i tak dobranej energii, by jony zagłębiły się w materiał na ściśle określoną głębokość. Badania dotyczące nadaniu celulozie właściwości hydrofobowych przeprowadzono za pomocą jonów helu i argonu, implantowanych w osobnych dawkach. Tak przygotowany materiał miał wyraźnie mniejszą zwilżalność niż celuloza nie poddana zabiegu implantacji. Szczegółowe badania pokazały, że jony argonu wnikały na głębokość ok. 70 nm, a jony helu nawet na 600 nm. Dzięki tego typu badaniom naukowcy nauczą się lepiej dopasować rodzaj implantacji do właściwości i stanu materiału. Z kolei do implantacji pod kątem ochrony przed grzybami wybrano jony miedzi, cynku i srebra. Nasze testy biologiczne wykazały, że jony srebra zaimplantowane na powierzchni celulozy działają biobójczo na jeden z ważniejszych grzybów odpowiedzialnych za rozkład celulozy, mianowicie Trichoderma viride. W naturze te mikroskopijne grzyby można znaleźć na powierzchni rozłożonego drewna, powszechnie występują także w glebie, mówi doktor Izabela Betlej z SGGW. Co ważne, żaden z zabiegów nie zagroził próbkom. Temperatura ich powierzchni nie przekroczyła 50 stopni Celsjusza. Naukowcy z NCBJ i SGGW mówią, że jedynym ograniczeniem jest wielkość komory próżniowej, która musi pomieścić cały przedmiot poddany implantacji. « powrót do artykułu

Nowy nanomateriał może przechwytywać „zabłąkane” molekuły chemioterapeutyków, zanim zaszkodzą one zdrowym tkankom. Daje on więc nadzieję na zmniejszenie skutków ubocznych chemioterapii zarówno w czasie leczenia, jak i po nim. Głównym składnikiem nanomateriału są „włochate” nanokryształy celulozy. Jego twórcy zapewniają, że 1 gram takich kryształów może przechwycić ponad 6 gramów powszechnie używanego chemioterapeutyku, doksorubicyny (DOX). Tym samym jest 320-krotnie bardzie efektywny niż dotychczasowe alternatywy bazujące na DNA. Stosowanie leków przeciwnowotworowych niesie ze sobą cały szereg skutków ubocznych, jak utrata włosów, rozwój anemii czy żółtaczki. Naukowcy starają się zminimalizować te skutki, poszukując sposobu na zmniejszenie stężenia chemioterapeutyków krążących we krwi. Wśród proponowanych rozwiązań jest np. stosowanie cewników ze specjalnymi żywicami czy wprowadzanie do organizmu magnetycznych nanocząstek pokrytych DNA. Jednak metody te nie są pozbawione wad. Urządzenia zewnętrzne, jak cewniki, nie dość, że są duże, to mogą usunąć niewiele DOX, zaledwie kilka mikrogramów na każdy miligram absorbentu w ciągu kilkunastu minut. Usunięcie fizjologicznie istotnej ilości DOX wymagałoby cewnika o długości nawet 50 cm, co byłoby bardzo niewygodne dla pacjentów. Dobrą alternatywą są więc nanocząstki z odpowiednim ładunkiem elektrycznym, łączące się we krwi z chemioterapeutykami. Problem jednak w tym, że krew to skomplikowana ciecz, w której nanocząstki szybko mogą utracić swój ładunek. Naukowcy z Pennsylvania State University poinformował o rozwiązaniu tego problemu. Naukowcy pracujący pod kierunkiem profesora Amira Sheikhiego rozbili włókna celulozy na nanokryształy, a następnie umieścili je pomiędzy nieuporządkowanymi fragmentami celulozy. Te celulozowe „włosy” są w rzeczywistości zbitkami biopolimerów. Znakomicie zwiększają one zdolność umieszczonych wewnątrz nich kryształów do wiązania się z lekami. Podczas eksperymentów naukowcy zauważyli, że 1 gram takich nanokryształów może związać ponad 6 gramów DOX z serum. Co więcej, okazało się, ze cała struktura nie traci swoich właściwości w kontakcie z krwią, nie uszkadza czerwonych krwinek i nie wpływ na rozwój komórek. Naukowcy opisali swój wynalazek na łamach Materials Today. Chemistry. Zapowiadają rozpoczęcie prac nad minimalnie inwazyjnym urządzeniem, służącym usuwania z krwi niepożądanych substancji. « powrót do artykułu