11:16 05 August 2020
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    Experten der Moskauer Staatlichen Lomonossow-Universität haben Nanoteilchen entwickelt, die sehr starke chemische Kampfstoffe wie VX-Gas und ähnliche Pestizide neutralisieren können, schreibt das „Journal of Controlled Release“ im jüngsten Heft.

    „Unsere Präparate können durch eine einfache Mischung von Wasserlösungen eines enorm gereinigten Ferments und eines sicheren biokompatiblen Polymers hergestellt werden. Dieses entsteht durch ein elektrostatisches Zusammenwirken zwischen Eiweiß und dem Polymer“, zitierte der Pressedienst der Universität den Professor Alexander Kabanow.

    Grüner Tod

    Besonders giftige Arten von Chemiewaffen, deren minimale Konzentration einen Menschen binnen weniger Minuten töten kann, gehören der Klasse der so genannten Organophosphat-Verbindungen an. Diese Mittel wurden zum ersten Mal noch in den späten 1930er-Jahren in Hitler-Deutschland entwickelt, jedoch erst seit Mitte des 20. Jahrhunderts in der Militärindustrie eingesetzt. Damals wurden die gefährlichsten Arten dieser Mittel hergestellt: das britische nervenschädigende VX-Gas und das identische sowjetische VR-Gas.

    Alle VX- und VR-Gas-Vorräte, wie auch Sarin und andere Waffengase, sind im Sinne der Konvention zum Chemiewaffenverbot von 1997 weltweit zu vernichten. Nur Russland und die USA gaben zu, Vorräte solcher Stoffe auf ihrem Territorium zu haben, aber internationale Sicherheitsexperten vermuten, dass es solche Gase auch in einigen Ländern im Nahen Osten und in Südasien geben könnte. Darüber hinaus werden weniger gefährliche Versionen von anderen Organophosphaten weiterhin als Pestizide verwendet.

    Deshalb ist das Problem der Neutralisierung dieser Gifte sowie der Pestizide Wissenschaftlern zufolge weiterhin sehr akut. Die russischen Chemiker schlagen die Verwendung von Nanoteilchen (so genannten Nanozymen) vor, die unter Mitwirkung einer von Kabanow geleiteten Expertengruppe in den 1990er-Jahren in den USA entwickelt wurden.

    Dabei geht es um  leere Nanoteilchen aus Fettmolekülen oder anderen organischen Verbindungen, die mit Arzneimitteln gefüllt sind und in den jeweiligen Teil des Organismus befördert werden. Beispielsweise werden auf diese Weise Medikamente im Rahmen einer Chemotherapie direkt in den Tumor befördert. Die Hüllen der Nanoteilchen lösen sich allmählich auf und befreien die darin enthaltenen Moleküle gerade dort, wo sie sich befinden sollen, ohne dass davon gesunde Teile des Organismus betroffen werden.

    Eiweiße in der Polymerzelle

    Das Team von Professor Kabanow hat diese Nanoteilchen vervollkommnet, so dass sie als „Hülle“ für die Beförderung von Molekülen eines besonderen Ferments dienen können, das von Experten der Universität zwecks Neutralisierung von Sarin und anderen Organophosphaten entwickelt wurde.

    Dieser Stoff zerstört intensiv die Moleküle nervenschädigender Gifte, hat jedoch einen großen Nachteil: Er entsteht aus Bakterien, weshalb die Moleküle dieses Ferments durch das menschliche Immunsystem schnell zerstört werden. Darüber hinaus ist dieses Gegengift seiner chemischen Natur nach instabil, und seine Vorräte zerfallen selbst bei Null-Temperatur im Laufe nur einer Woche.

    Indem Kabanow & Co. diese Moleküle in den Nanoteilchen untergebracht haben, verlangsamte sich der Zerfall dieses Stoffs im Organismus sehr stark. Dadurch konnte die Konzentration des Ferments im Körper erhöht werden, so dass es für den Schutz vor Giftwaffen und Pestiziden geeignet ist. Das ist sein wichtiger Unterschied zum reinen Ferment.

    Die Wissenschaftler testeten diese Nanoteilchen an Ratten, in deren Organismen tödliche Dosen von zwei Stoffen eingeführt wurden: des Pestizids Paraoxon und des VX-Gases. Die Ratten, die vor diesem Experiment die Nanoteilchen bekommen hatten, sind am Leben geblieben, während die Tiere, die sie nicht bekamen, gestorben sind. 

    Dank dieser Erkenntnisse sei die Hoffnung entstanden, dass das neue Präparat auch bei der Behandlung von Menschen effizient sein werde, sagte Kabanow. So verfügten die Ärzte in Damaskus im Jahr 2013 über dieses Medikament, als Terroristen Giftgase einsetzten. Dadurch seine Hunderte syrische Zivilisten gerettet worden, so der Professor.

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    Tags:
    Chemiewaffen, Kampfstoffe, USA, Russland