Nanotechnology Now - Press Release: Nanonitrator: Novel Enhancer Of Inorganic Nitrate Protective Effects, Predicated On Swarm Learning Approach

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Home > Media > Nanonitrator: nieuwe versterker van de beschermende effecten van anorganische nitraat, gebaseerd op een zwermleerbenadering

Een op zwermleren gebaseerd voorspellingssysteem voor medicijncombinaties dat vitamine C identificeert als het optimale medicijn om te combineren met natriumnitraat. Deze combinatie verbeterde de biologische beschikbaarheid van natriumnitraat en oefende synergetische effecten uit. Vervolgens gebruikte het team micro-inkapselingstechnologie om een nanodeeltje genaamd Nanonitrator te bereiden, met natriumnitraat en vitamine C als belangrijkste componenten. Nanonitrator voorkwam weefselschade in een model van door straling geïnduceerde speekselklierbeschadiging, en verifieerde hun verbeterde werkzaamheid ten opzichte van die van alleen natriumnitraat. CREDIT
© Science China Press

Abstract:
Radiotherapie is momenteel de belangrijkste behandelingsvorm voor hoofd-halsmaligniteiten zoals nasofarynxcarcinoom. Binnen het stralingsveld van een tumor lijden de speekselklieren vaak aanzienlijke schade na bestraling, resulterend in xerostomie en een reeks orale syndromen, die de kwaliteit van het leven van patiënten ernstig beïnvloeden.

Nanonitrator: nieuwe versterker van anorganische nitraatbeschermende effecten, gebaseerd op zwermleerbenadering

Peking, China | Geplaatst op 12 mei 2023

In 1998 heeft het onderzoeksteam onder leiding van prof. Songlin Wang een model van miniatuurvarkens opgesteld om klinische speekselklierbeschadigingen te simuleren die worden veroorzaakt door straling in het hoofd- en nekgebied. Het model werd gebruikt in een reeks onderzoeken naar het mechanisme van door straling veroorzaakte speekselklierbeschadigingen en naar de functionele reconstructie van de beschadigde klieren. Het team ontdekte dat exogene anorganische nitraatsuppletie de morfologie en functie van de speekselklieren aanzienlijk zou kunnen beschermen tegen stralingsschade, wat duidt op een nieuwe manier van preventie en behandeling.

De meeste bestaande experimentele onderzoeken naar anorganische nitraattherapie zijn gebaseerd op orale toediening, inclusief de toevoeging van nitraten aan voedsel en drinkwater. Oraal toegediende nitraten hebben een lage biologische beschikbaarheid, een snel metabolisme en hoge fluctuaties in vivo, waardoor het moeilijk is om farmacodynamisch actieve concentraties te bereiken. Om deze problemen op te lossen en klinische toepassingen te vergemakkelijken, heeft het team met succes een voorspellingssysteem voor medicijncombinaties ontwikkeld op basis van zwermleren. Met behulp van een deep learning-model werd het systeem getraind op gegevens over geneesmiddel-pathway-interactie om een drug-pathway-netwerk op te bouwen. Een grafisch convolutioneel neuraal netwerk werd gebruikt om een medicijn-doelnetwerk te construeren om optimale medicijncombinaties te ontdekken. Het systeem werd gebruikt om met succes vitamine C te identificeren als het optimale medicijn voor gelijktijdige toediening met natriumnitraat. Deze bevinding levert nieuwe ideeën en methoden op voor gelijktijdige toediening van geneesmiddelen, met belangrijke klinische implicaties voor de preventie van verschillende ziekten.

Hieruit werd de optimale nitraat-vitamine C-verhouding bepaald met behulp van micro-inkapselingstechnologie voor screening en optimalisatie van de formulering met gecontroleerde afgifte. Daarbij werd een hydrofoob nanomedicijn genaamd Nanonitrator bereid, met behulp van een kernmateriaaloplossing die natriumnitraat, vitamine C en chitosan 3000 bevatte, terwijl natriumcarboxymethylcellulose (Na-CMC) en pectine als wandmaterialen werden gebruikt. De kern- en wandmaterialen werden gemengd, gelyofiliseerd en tot poedervorm vermalen. De verschillende pH-waarden van in vitro geteste maag-darmoplossingen bevestigden dat Nanonitrator geschikt is in orale doseringsvormen.

Vanwege hun vermogen om de signaaltransductie van de PI3K-Akt-route aanzienlijk te verbeteren, vertoonde Nanonitrator betere effecten bij het handhaven van de intracellulaire homeostase dan natriumnitraat alleen of natriumnitraat gecombineerd in een fysiek mengsel met vitamine C in gelijkwaardige orale doses. Nanonitrator verminderde door straling geïnduceerde oxidatieve stress in speekselkliercellen, verminderde het ROS-gehalte, handhaafde de cellulaire calciumhomeostase, beschermde de mitochondriale morfologie en functie, en verminderde het aantal apoptotische cellen.

Deze resultaten suggereren dat Nanonitrator ontwikkeld zou kunnen worden als een nieuwe therapie met meerdere toepassingen, met het potentieel om een belangrijke rol te spelen bij de preventie en behandeling van gerelateerde chronische ziekten. Bovendien levert deze studie nieuwe ideeën op voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen op basis van anorganische zouten.

####

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Medienkontakt

Bei Yan
Wetenschap China Press
Contacten van experts

Prof. Xiaogang Wang
School voor Technische Geneeskunde, Beihang Universiteit
Prof. Yuji Wang
School voor Farmaceutische Wetenschappen, Capital Medical University
Prof. Songlin Wang
Capital Medical University Medical

Auteursrecht © Science China Press

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: