Напевно ви бачили у багатьох фільмах сцену, як після укусу змії людині доводиться відсмоктувати зміїну отруту з місця укусу для того, щоб залишитися в живих. Але це було б набагато простіше, якби у людини були нано-губки, розроблені вченими з Каліфорнійського університету на чолі із професором Лянгфенгом Жангом (Liangfang Zhang). Ці нано-губки являють собою особливі наночастинки, які імітують еритроцити крові людини і, потрапивши всередину кровоносної системи, вбирають у себе смертельні токсини, включаючи токсини зміїної отрути та токсини, що виробляються деякими видами бактерій.

Нано-губки складаються з ядра, виготовленого з біологічно сумісного пластику, яке покривається мембраною від еритроцитів крові людини. Таке покриття дозволяє обдурити імунну систему організму, змушуючи організм вважати нано-губки приналежністю цього організму і не нападати на них, як на чужорідні об'єкти. Кожна нано-губка у 3000 разів менше клітини еритроцита, тому однієї мембрани від загиблого еритроцита вистачає на те, щоб покрити сотні і тисячі нано-губок.

Коли нано-губки потрапляють у кровотік, вони притягують до себе токсини певного виду, які закріплюються на складках покриття, діючи як звичайні еритроцити. Такі токсини, які вбивають живі клітини, деформуючи їх мембрану, містяться не лише в отруті змій і комах, вони у великих кількостях виробляються деякими видами бактерій, такими як MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus) і E. coli.

Коли у кровотік потрапляє велика кількість нано-губок, за рахунок їх малих розмірів число цих нано-губок у багато разів починає перевищувати кількість еритроцитів. Це призводить до того, що більша частина токсину осідає на стінках нано-губок, залишаючи у спокої клітини крові та інших тканин організму. Нано-губки з токсином надходять у печінку, де успішно розкладаються, не завдаючи ніякого шкідливого впливу на організм.

Під час проведених випробувань 89 відсотків піддослідних тварин успішно пережили вплив смертельної дози токсину alpha-haemolysin, що виробляється бактеріями MRSA, у разі попереднього введення нано-губок у кров тварин. Ця кількість зменшилася до 44 відсотків тоді, коли нано-губки були введені у кров вже після потрапляння туди токсину.

Слід особливо зауважити, що використання нано-губок має безліч переваг у порівнянні з використанням всіляких антитоксинів, протиотрут і сироваток. Всі існуючі сучасні протиотрути орієнтовані на нейтралізацію одного або декількох основних видів токсинів, при цьому, протиотрута вводиться вже після потрапляння токсину в організм, що знижує ефективність її дії. Нано-губки можна вводити в організм заздалегідь, подібно своєрідному щепленню, яке робиться перед походом у потенційно небезпечну місцевість або на самому початку при першому виявленні інфекційного захворювання. При цьому, нано-губки ефективно нейтралізують дію переважної більшості токсинів, будучи, по суті, універсальною протиотрутою.

Найближчим часом планується проведення клінічних випробувань нано-губок, а більш докладний опис принципів їх роботи було опубліковано в останньому випуску журналу Nature Nanotechnology.