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傘やドアノブの先端に無害に配達された神経剤は、静かではありますが致命的です。呼吸するために筋肉の制御を遮断することによって、これらの化学兵器の最終結果は苦痛な分の問題で窒息です。
これらの不快な化合物を扱うには、通常、化学物質のカクテルが必要でしたが、 化学 - ヨーロッパジャーナル これらの種類の武器に対する別の潜在的な防御方法を提示します。オハイオ州立大学の科学者たちは最近、生物学的用途が将来的に期待されている神経剤やその他の有害な空中物質を捕獲するために「分子バスケット」と呼ぶものを使用する可能性を探った。
これらの「分子バスケット」はどのように機能しますか？
オハイオ州立大学の化学および生化学の教授であるJovica Badjicは、バスケットの形をしたデザイナー分子を作成しました。各分子は、バスケットに何をターゲットにするかを指定するのに役立つアミノ酸を縁に持っています。チームがこれらの分子に紫外線を照射すると、化合物は二酸化炭素分子を失います。そのため、バスケットは互いに集まって凝集し、神経剤を集めて集団の塊を形成します。
以前の研究では、これらの光活性化分子は容易に除去可能な固体を形成した。水槽の中では有望ですが、体の中に固体を作り出すのは良い考えではありません。 Badjicの最新の研究では、グルタミン酸を含む分子バスケットが固体ではなくナノ粒子として集まっていました。これらは小さな粒子（直径50〜100 nm）であり、溶液中に留まっているため、理論的には人体を通過して問題なく出ることができます。
ナノ粒子は、特に癌と闘うためのドラッグデリバリーのための有望な手段として研究コミュニティを長い間魅了してきた。この場合、物質を体内に送達する代わりに、Badjicの新しい分子バスケットは、物質を取り出すことを利用します。一旦精製されると、ナノ粒子は衝突領域に入る前に消費されるか、または現在の治療カクテルに統合される可能性がある。
それが神経剤になると、彼らはほんの数分でまたは数日にまたがることができるので、スピードは方程式の重要な部分です。
「分子認識プロセスはかなり速いと思います」とBadjicは言います。 「ナノ粒子がすでに体内にある場合は、溶液中の神経剤の濃度を下げ、そしてプロセスを遅くします。」
適用中の分子バスケットは、酵素アセチルコリンエステラーゼ（AChE）に結合するという神経剤の目的に反するでしょう。神経剤はAChEに結合して、身体がその器官と連絡することを可能にする神経伝達物質の産生を遮断します。この結合が起こる前に神経剤を集めて振り向けることによって、分子バスケットは、体内でのこの攻撃の強度を防ぐか減らすことができ、ジアゼパムやミダゾラム（抗けいれん薬）のような他の薬のための道を切り開きます。戦い。
身体が有毒なカウントダウンを受けていないときには、Badjicの分子も使用することができます。神経剤と農薬は実際には似たような分子構造を共有しています - 分子バスケットがそれらを拾うことができるほど十分に似ています。
「農薬が原因で、年間約200,000人が死亡しています」とBadjicは言います。 「これも対処する必要がある深刻な問題です。」殺虫剤は神経作用物質ほど有害なものではありませんが、癌やアルツハイマー病などの病気に関連しているため、長期的な問題を抱えています。
次は何が来るのか？
「私は本当に分子バスケットが生物学的システムでどのように機能するのか見たいです」とBadjicは言います。チームは、ナノ粒子が尿中で機能することをすでに確認しています。個々の解決策をテストすることはまだ完全な生物学的パネルからまだ離れていますが、血液はテストするための次の環境です。
将来的には、Badjicは、中空のナノ粒子が神経剤のカクテルを送達し、体外に運ぶために残余物を集めることができると想像しています。
「私は結果に興奮しています」とBadjicは言います。 "私はただ先に進みすぎたくはありません。"