Nanotechnology Now - Pressemeddelelse: Nanonitrator: Novel Enhancer Of Inorganic Nitrat Protective Effects, Predicated on Swarm Learning Approach

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Home > Presse > Nanonitrator: ny forstærker af uorganiske nitratbeskyttende effekter, baseret på sværmlæringstilgang

Et sværmlæringsbaseret forudsigelsessystem for lægemiddelkombinationer, der identificerer C-vitamin som det optimale lægemiddel, der skal kombineres med natriumnitrat. Denne kombination forbedrede biotilgængeligheden af natriumnitrat og udøvede synergistiske virkninger. Efterfølgende brugte holdet mikroindkapslingsteknologi til at forberede en nanopartikel ved navn Nanonitrator, med natriumnitrat og C-vitamin som dets primære komponenter. Nanonitrator forhindrede vævsskade i en model af strålingsinduceret spytkirtelskade, hvilket bekræftede deres forbedrede effektivitet i forhold til natriumnitrat alene. KREDIT
©Science China Press

Abstract:
Strålebehandling er i øjeblikket den vigtigste behandlingsform for hoved- og nakkekræftsygdomme såsom nasopharyngeal carcinom. Inden for strålingsområdet for en tumor lider spytkirtlerne ofte betydelige skader efter bestråling, hvilket resulterer i xerostomi og en række orale syndromer, som alvorligt påvirker kvaliteten af patienternes liv.

Nanonitrator: ny forstærker af uorganiske nitratbeskyttende effekter, baseret på sværmlæringstilgang

Beijing, Kina | Udgivet den 12. maj 2023

I 1998 etablerede forskerholdet ledet af prof. Songlin Wang en model af miniaturegrise til at simulere kliniske spytkirtelskader forårsaget af stråling i hoved- og halsregionen. Modellen blev anvendt i en række undersøgelser af mekanismen for strålingsinducerede spytkirtelskader samt funktionel rekonstruktion af de beskadigede kirtler. Holdet fandt, at eksogent uorganisk nitrattilskud betydeligt kunne beskytte spytkirtlernes morfologi og funktion mod strålingsskader, hvilket tyder på en ny måde at forebygge og behandle på.

De fleste eksisterende eksperimentelle undersøgelser af uorganisk nitratbehandling er baseret på oral administration, herunder tilsætning af nitrater til mad og drikkevand. Oralt administrerede nitrater har lav biotilgængelighed, hurtig metabolisme og høje fluktuationer in vivo, hvilket gør det vanskeligt at opnå farmakodynamisk aktive koncentrationer. For at løse disse problemer og lette kliniske applikationer har teamet med succes udviklet et lægemiddelkombinationsforudsigelsessystem baseret på sværmlæring. Ved hjælp af en dyb læringsmodel blev systemet trænet i lægemiddel-pathway-interaktionsdata for at konstruere et lægemiddel-pathway-netværk. Et grafkonvolutionelt neuralt netværk blev brugt til at konstruere et lægemiddel-mål-netværk for at afdække optimale lægemiddelkombinationer. Systemet blev brugt til at identificere C-vitamin som det optimale lægemiddel til samtidig administration med natriumnitrat. Denne opdagelse giver nye ideer og metoder til samtidig administration af lægemidler med vigtige kliniske implikationer for forebyggelse af forskellige sygdomme.

Ud fra dette blev det optimale nitrat-til-vitamin C-forhold bestemt ved hjælp af mikroindkapslingsteknologi til screening og optimering af formuleringen med kontrolleret frigivelse. Derved blev et hydrofobt nanolægemiddel ved navn Nanonitrator fremstillet under anvendelse af en kernematerialeopløsning indeholdende natriumnitrat, C-vitamin og chitosan 3000, hvorimod natriumcarboxymethylcellulose (Na-CMC) og pektin blev brugt som vægmaterialer. Kerne- og vægmaterialerne blev blandet, lyofiliseret og knust til en pulverform. De forskellige pH-værdier af gastrointestinale opløsninger testet in vitro bekræftede, at Nanonitrator er velegnet i orale doseringsformer.

På grund af deres evne til signifikant at forbedre signaltransduktionen af PI3K-Akt-vejen, udviste Nanonitrator bedre virkninger til at opretholde intracellulær homeostase end natriumnitrat alene eller natriumnitrat kombineret i en fysisk blanding med C-vitamin i tilsvarende orale doser. Nanonitrator reducerede strålingsinduceret oxidativ stress i spytkirtelceller, reducerede ROS-indhold, opretholdt cellulær calciumhomeostase, beskyttede mitokondriel morfologi og funktion og reducerede antallet af apoptotiske celler.

Disse resultater tyder på, at Nanonitrator kan udvikles som en ny terapi til flere anvendelser, med potentialet til at spille en vigtig rolle i forebyggelsen og behandlingen af relaterede kroniske sygdomme. Desuden giver denne undersøgelse nye ideer til udvikling af nye lægemidler baseret på uorganiske salte.

####

For mere information, klik link.

Kontaktpersoner:
Media Kontakt

Bei Yan
Science China Press
Ekspertkontakter

Prof. Xiaogang Wang
School of Engineering Medicine, Beihang University
Prof. Yuji Wang
School of Pharmaceutical Sciences, Capital Medical University
Prof. Songlin Wang
Capital Medical University

Hvis du har en kommentar, tak Kontakt os.

Udstedere af nyhedsudgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlige for indholdets nøjagtighed.

Bogmærke: