Графеновое покрытие на катетерах может улучшить эффективность химиотерапии

Химиотерапия является методом лечения рака, который использует сильнодействующие химические вещества, чтобы разрушить раковые клетки. Как правило, она вводится прямо в вены пациента через катетер. Для предупреждения бактериальных инфекций, катетер, и медицинские изделия, прикрепленное к нему, обычно покрывают серебром.

Исследователи использовали фотоэмиссионную рентгеновскую спектроскопию, чтобы изучить, как  препараты вступают в реакцию с серебром.

Теперь, исследование, проведенное под руководством Норвежского Университета Науки и Технологии в Тронхейме, показало, что серебряное антибактериальное покрытие, используемое на катетерах, разрушает некоторые препараты, и что это может потенциально уменьшить их эффективность.

Исследователи сообщили об своих выводах в журнале 2D Materials.

Старший автор Джастин Уэллс, ассоциированный профессор физики в Норвежском Университете Науки и Технологии, сказал: «Мы хотели обнаружить потенциальные источники проблем в трубках, использованных во внутривенных катетерах. Взаимодействие между покрытием и препаратами было одной из возможностей. Химиотерапевтические лекарства являются активными веществами, так что не тяжело представить себе, что они могут вступать в реакцию с серебром».

Серебро разрушает химиотерапевтические компоненты

В своем исследовании профессор Уэллс и его коллеги сосредоточились на 5-фторурациле, одном из наиболее широко используемых веществ. Например, 5-фторурацил используется для лечения злокачественных новообразований головы и шеи, толстого кишечника, молочной железы, желудка, яичников и пищевода.

Исследователи использовали фотоэмиссионную рентгеновскую спектроскопию, чтобы изучить, как химиотерапевтические средства вступают в реакцию с типом серебра, который используется для покрытия катетеров и других медицинских изделий.

Профессор Уэллс объяснил, что, насколько им известно, реакции между препаратами и веществами, с которыми они вступают в контакт, никогда раньше подобным образом не изучались. Предполагалось, что они всегда попадают в организм неизмененными.

Аппарат для фотоэмиссионной рентгеновской спектроскопии, который использовали он и его коллеги, размещен в синхротронной лаборатории MAX IV в Университете Лунда в Швеции.

Ученые продемонстрировали, что серебряное антибактериальное покрытие каталитически разлагает 5-фторурацил

В своей статье исследователи отмечают, что снижают эффективность химиотерапевтических препаратов не только реакции, но также и освобождение фтористого водорода – газа, который может потенциально принести вред пациенту и повредить медицинское оборудование.

Затем исследователи переключили свое внимание на графен – наноматериал, сделанный из невероятно тонких слоев углерода, толщиной всего в один атом. Они снова использовали фотоэмиссионную рентгеновскую спектроскопию, чтобы изучить, как материал реагирует с 5-фторурацилом.

Графен может быть более подходящим материалом для покрытия катетеров

Ученые решили исследовать графен, поскольку они ожидали, что он будет химически инертным. Они также отмечают, что, хотя графен уже был предложен в качестве покрытия медицинского оборудования, его потенциальное использование в качестве материала покрытия в системах доставки препаратов, кажется, было полностью упущено из виду.

Профессор Уэллс объяснил: «Графен – это нереактивное вещество, он иногда упоминается в качестве волшебного материала, который может решить любую проблему. Так что мы подумали, что он может быть хорошей комбинацией с химиотерапевтическими препаратами».

Их догадка оказалась правильной – 5-фторурацил не вступал в реакцию с графеном.

Ученые считают, что должна быть возможность для покрытия катетеров и подобных медицинских изделий очень тонкими слоями графена.

Профессор Уэллс сказал, что они надеются на то, что их работа поможет сделать лечение рака более эффективным.

Исследователи в настоящее время хотели бы изучать реакции лекарств с другими веществами и покрытием, используемыми в медицинских изделиях.