Фуллерены — это уникальные молекулы, напоминающие «футбольные мячи», которые состоят из большого количества атомов углерода. Исследователи постоянно открывают новые возможности применения этих «углеродных многогранников» в биомедицине. В последнее время фуллерен C60 способствовал заживлению ран и ожогов у животных в лабораторных условиях.
Углерод — это химический элемент, являющийся основой всех органических соединений, и, следовательно, жизни на Земле. Помимо этого, в чистом виде он образует неорганические вещества — ряд так называемых аллотропных форм углерода. Людям давно известны уголь, алмаз и графит, очень разные по физическим свойствам, но на молекулярном уровне отличающиеся только взаиморасположением атомов углерода.
Позднее были открыты более сложные аллотропные модификации углерода, такие как графен, и, задолго до того, лонсдейлит и фуллерены. Фуллерены, включая первый открытый представитель этого класса соединений — бакминстерфуллерен, получили свое наименование в честь Ричарда Бакминстера Фуллера — выдающегося американского архитектора, инженера и мыслителя. Он известен своими футуристическими проектами, включая «геодезические купола» — конструкции, представляющие собой многогранники, состоящие из большого числа одинаковых элементов.
Поэтому, в конце XX века химики, вдохновленные конструкциями Фуллера получили новую форму углерода из 60 атомов (C60), они дали подобным веществам современное название. Также из-за формы фуллерены часто сравнивают с футбольным мячом.
Эти соединения впоследствии были найдены и в природных объектах, включая атмосферу (возникают в результате грозовых разрядов), минералы, такие как шунгит, и даже в космическом пространстве.
Фуллерены сами по себе представляют интерес и привлекают растущее внимание как перспективный материал, например, для использования в качестве полупроводников, а также благодаря своим уникальным биологическим свойствам. В частности, наиболее исследованный фуллерен C60 обладает ярко выраженными антиоксидантное, обладает выраженными противовоспалительными, противовирусными и антиаллергическими свойствами.
Это внушительный список пополнили авторы новой статьи в журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine — российские ученые из разных вузов и институтов РАН разработали мазь, используя экологичный метод синтеза фуллерена C60 и создав его дисперсию в водной среде.
Для оценки эффективности препарата проводились стандартные исследования на мышах, у которых было искусственно повреждена кожа – посредством хирургических разрезов и нанесения химических ожогов. Целью исследования было определение влияния фуллереновой мази на процесс заживления ран по сравнению с препаратами «Бепантен плюс» и «Декспантентол», которые обычно применяются в подобных ситуациях».
В итоге, через 12 дней после нанесения травмы хирургическим путем, фуллерен показал себя наиболее эффективным средством (обработанные им раны заживали быстрее всего). В случае химического ожога он ускорял заживление так же хорошо, как «Декспентанол».
Для выяснения принципов действия данного эффекта, ученые проанализировали изменения на молекулярном уровне в процессе восстановления тканей. Было установлено, что применение фуллереновой мази привело к увеличению концентрации амфотерина (цитокин, обладающий противовоспалительным действием), повысило активность фактора роста эндотелия сосудов и снизило выработку провоспалительных веществ.
«Полученные данные в целом свидетельствуют о том, что водная дисперсия фуллерена С60 может найти широкое применение в терапии хирургических и химических повреждений кожи», — убеждены ученые.