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

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Hem > Presse > Nanonitrator: ny förstärkare av oorganiska nitratskyddande effekter, baserad på svärminlärningsmetod

Ett svärminlärningsbaserat förutsägelsessystem för läkemedelskombinationer som identifierar vitamin C som det optimala läkemedlet att kombineras med natriumnitrat. Denna kombination förbättrade biotillgängligheten av natriumnitrat och utövade synergistiska effekter. Därefter använde teamet mikroinkapslingsteknik för att förbereda en nanopartikel som heter Nanonitrator, med natriumnitrat och vitamin C som dess primära komponenter. Nanonitrator förhindrade vävnadsskador i en modell av strålningsinducerad spottkörtelskada, vilket verifierade deras förbättrade effektivitet jämfört med enbart natriumnitrat. KREDITERA
©Science China Press

Ett svärmbaserat läkemedelskombinationsprediktionssystem som identifierar vitamin C som det optimala läkemedlet att kombineras med natriumnitrat. Denna kombination förbättrade biotillgängligheten av natriumnitrat och utövade synergistiska effekter. Därefter använde teamet mikroinkapslingsteknik för att förbereda en nanopartikel som heter Nanonitrator, med natriumnitrat och vitamin C som dess primära komponenter. Nanonitrator förhindrade vävnadsskador i en modell av strålningsinducerad spottkörtelskada, vilket verifierade deras förbättrade effektivitet jämfört med enbart natriumnitrat. KREDITERA
© Science China Press

Sammanfattning:
Strålbehandling är för närvarande den huvudsakliga behandlingsformen för huvud- och halsmaligniteter såsom nasofaryngealt karcinom. Inom strålningsfältet för en tumör lider spottkörtlar ofta av betydande skador efter bestrålning, vilket resulterar i xerostomi och en rad orala syndrom, som allvarligt påverkar kvaliteten på patienternas liv.

Nanonitrator: ny förstärkare av oorganiska nitratskyddande effekter, baserad på svärminlärningsmetod

Peking, Kina | Upplagt den 12 maj 2023

1998 etablerade forskargruppen under ledning av prof. Songlin Wang en modell av miniatyrgrisar för att simulera kliniska spottkörtelskador orsakade av strålning i huvud- och halsregionen. Modellen användes i en serie studier om mekanismen för strålningsinducerade spottkörtelskador samt funktionell rekonstruktion av de skadade körtlarna. Teamet fann att exogent oorganiskt nitrattillskott avsevärt kunde skydda morfologin och funktionen hos spottkörtlarna från strålningsskador, vilket tyder på ett nytt sätt att förebygga och behandla.

De flesta existerande experimentella studier av oorganisk nitratterapi baseras på oral administrering, inklusive tillsats av nitrater till mat och dricksvatten. Oralt administrerade nitrater har låg biotillgänglighet, snabb metabolism och hög fluktuation in vivo, vilket gör det svårt att uppnå farmakodynamiskt aktiva koncentrationer. För att lösa dessa problem och underlätta kliniska tillämpningar har teamet framgångsrikt utvecklat ett förutsägelsesystem för läkemedelskombinationer baserat på svärminlärning. Med hjälp av en modell för djupinlärning tränades systemet på interaktionsdata för läkemedelsvägar för att konstruera ett läkemedelsvägnätverk. Ett grafiskt konvolutionellt neuralt nätverk användes för att konstruera ett läkemedelsmålnätverk för att avslöja optimala läkemedelskombinationer. Systemet användes för att framgångsrikt identifiera vitamin C som det optimala läkemedlet för samtidig administrering med natriumnitrat. Detta fynd ger nya idéer och metoder för samtidig administrering av läkemedel, med viktiga kliniska implikationer för förebyggande av olika sjukdomar.

Utifrån detta bestämdes det optimala nitrat-till-vitamin C-förhållandet med användning av mikroinkapslingsteknologi för screening och optimering av formuleringen med kontrollerad frisättning. Därigenom framställdes en hydrofob nanodrog vid namn Nanonitrator, med användning av en kärnmateriallösning innehållande natriumnitrat, vitamin C och kitosan 3000, medan natriumkarboximetylcellulosa (Na-CMC) och pektin användes som väggmaterial. Kärn- och väggmaterialen blandades, lyofiliserades och krossades till en pulverform. De olika pH-värdena för gastrointestinala lösningar som testades in vitro bekräftade att Nanonitrator är lämplig i orala doseringsformer.

På grund av deras förmåga att avsevärt förbättra signaltransduktionen av PI3K-Akt-vägen, uppvisade Nanonitrator bättre effekter för att upprätthålla intracellulär homeostas än natriumnitrat ensamt eller natriumnitrat kombinerat i en fysisk blandning med vitamin C vid ekvivalenta orala doser. Nanonitrator minskade strålningsinducerad oxidativ stress i spottkörtelceller, minskade ROS-innehåll, bibehöll cellulär kalciumhomeostas, skyddade mitokondriell morfologi och funktion och minskade antalet apoptotiska celler.

Dessa resultat tyder på att Nanonitrator skulle kunna utvecklas som en ny terapi för flera tillämpningar, med potential att spela en viktig roll i förebyggande och behandling av relaterade kroniska sjukdomar. Dessutom ger denna studie nya idéer för utveckling av nya läkemedel baserade på oorganiska salter.

####

För mer information, klicka på här.

Kontaktpersoner:
Media Kontakt

Bei Yan
Science China Press
Expertkontakter

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

Om du har en kommentar, snälla Kontakta oss oss.

Emittenter av nyhetsmeddelanden, inte 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, är ensamma ansvariga för innehållets noggrannhet.

Bokmärke: