Các chấn thương đối với cơ thể, như chấn thương não, đột quỵ, và đau tim ảnh hưởng tới hàng triệu người mỗi năm và có thể gây tử vong. Tổ chức y tế thế giới WHO cho biết đột quỵ là kẻ giết người đứng thứ hai thế giới. Tất cả các bệnh này đều liên quan đến stress oxy hóa (oxidative stress), sự mất cân bằng giữa hàm lượng gốc tự do và chất chống oxy hóa trong cơ thể.
Trong trường hợp của sang chấn não, số lượng gốc tự do gia tăng, gây ra tổn thương mô và có thể gây suy phủ tạng. Sự mất cân bằng này cũng có thể dẫn tới các hậu quả lâu dài của đau tim và đột quỵ.
Liệu pháp chống oxy hóa là một cách để chống lại stress oxy hóa. Các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu tính hiệu quả của nó, nhưng rất nhiều người cho đó là một liệu pháp đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, các chất chống oxy hóa tự nhiên, như là enzyme superoxide dismutase, thường bị đàn áp bởi các gốc tự do oxy hóa (ROS). Chất chống oxy hóa nhân tạo có thể giúp các chất chống oxy hóa tự nhiên trong cơ thể chống lại ROS – và một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra một chất đáng ngạc nhiên nữa có tác dụng chống ô xy hóa được chiết xuất từ than.
Theo các nhà khoa học tại Đại học Rice, HoaKỳ, chất chống oxy hóa này được chuyển hóa từ các chấm lượng tử graphene (GQD) được các nhà khoa học chiết xuất từ than năm 2013. Các chấm lượng tử graphene này là các phân tử bán dẫn tí hon mà các nhà khoa học có thể điều khiển theo một số cách nhất định. Phát hiện gần đây nhất của họ cho thấy các chấm này có thể giúp chống lại stress oxy hóa.
Các nhà hóa học trước đây đã thấy rằng thêm polyethylene glycol (PEG) vào các cụm ưa nước có thể làm giảm stress oxy hóa. Một hạt nano có thể diệt được hàng ngàn phân tử ROS. Nhưng than có thể cho chúng ta một giải pháp tiện lợi và rẻ hơn nhiều. Các nhà khoa học thấy rằng thêm PEG vào các chấm lượng tử chiết xuất từ than cũng mang lại hiệu quả tương đương.
Các nhà khoa học thử nghiệm các chấm than lên tế bào sống lấy từ các loài gặm nhấm. Kết quả cho thấy một số nồng độ khác nhau của chất này làm giảm hoạt động của ROS. Họ quan sát được kết quả tích cực khi đưa các hạt lượng tử vào tế bào 15 phút sau khi đưa hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide là một chất kích thích stress oxy hóa.
Các nhà khoa học trích xuất hạt lượng tử từ cả than bitum và than antraxit. Hạt của than bitum nhỏ hơn và là chất chống oxy hóa ít hiệu quả hơn. Mặt khác, các hạt than antraxit có thể bảo toàn nhiều tế bào hơn, kể cả khi ở nồng độ thấp hơn. Tuy nhiên, nhà hóa học James Tour ở đại học Rice cho biết: “Ở một cá thể sống, các phân tử nhỏ hơn có thể có tác dụng tốt hơn. Các phân tử to có thể sẽ gặp khó khăn khi vào não.”
Mặc dù các nhà khoa học sẽ phải làm nhiều nghiên cứu hơn về liệu pháp chống oxy hóa này, nhưng nhà hóa học James Tour, Đại học Rice tin rằng chất mới này sẽ rất có ích trong tương lai. Ông cho biết: “Thay thế các hạt nano của chúng tôi trước đây với các chấm lượng tử trích xuất từ than khiến quá trình sản xuất vật liệu trị liệu trở nên đơn giản và rẻ hơn rất nhiều. Nó mở ra cánh cửa mới tới các phương pháp trị liệu giá rẻ cho cộng đồng.”
