Research press release

【化学】血液を使って血液凝固を防ぐ

Nature Communications

Chemistry: Using blood to prevent clotting

血液が固まらないようにするために設計された多成分材料について報告する論文が、今週掲載される。この材料にはグラフェンが用いられており、血液と接触する生物医学装置とチューブ(例えば、透析に用いられる装置)のためのコーティングとして利用できる可能性がある。

生物医学装置の中で血液が凝固すると、性能低下につながることがあるが、抗凝固性を有する小型分子であるニトロキシルの存在下では、そうした影響を抑制できる。ニトロキシルは、過酸化水素によるアルギニンの酸化によって生成される。アルギニンは、血液に多く含まれている物質だ。今回、Yu Huangたちは、グラフェン上に係留されたグルコースオキシダーゼ(酵素の一種)とヘミン分子からなる複合材料を用いて、血糖から過酸化水素を生成し、それを用いて、アルギニンをニトロキシルに変換できることを明らかにした。従って、この新しい複合材料があれば、それ以外の化学物質を添加せずに血液からのニトロキシルの生成を実現できるのだ。また、Huangたちは、この新規材料を塗布したプラスチックフィルムを用いた原理証明実験を行って、このフィルム上での血液の凝固が大きく減り、その効果が3日後まで持続したことを明らかにした。

A multicomponent material designed to prevent blood clotting is reported in Nature Communications this week. This graphene-based material could potentially be used as a coating for blood-contacting biomedical devices and tubes, such as those used for dialysis.

Blood clotting on biomedical devices may inhibit their performance but can be limited in the presence of nitroxyls, small molecules with anti-clotting properties. Nitroxyls can be produced by oxidation of arginine, a chemical commonly found in the blood, with hydrogen peroxide. Yu Huang and colleagues show that a composite material, consisting of hemin molecules and glucose oxidase enzymes anchored onto graphene, is capable of generating hydrogen peroxide from blood sugar and then using it to convert arginine to nitroxyls. This material is thus able to produce nitroxyls from blood without the addition of any additional chemicals. In a proof-of-concept study, they show that blood clotting on a plastic film coated with their material is substantially reduced and remains so even after three days.

doi: 10.1038/ncomms4200

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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