De bijdragen van onderzoekers van de Universiteit van Texas in El Paso (UTEP) hebben de eerste indicatie opgeleverd dat koolstofkwantumdots, een klasse van nanodeeltjes, kan worden gebruikt om neurologische aandoeningen te bestrijden, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Processen als onderdeel van zijn speciale uitgave over eiwitbiosynthese en medicijnontwerp en -afgifte.

De studie, getiteld "Het ontwarren van het potentieel van koolstofkwantumstippen bij neurodegeneratieve ziekten, " was co-auteur van Sreeprasad T. Sreenivasan, doctoraat, en Mahesh Narayan, doctoraat, assistent-professor en professor, respectievelijk, in de afdeling Scheikunde en Biochemie van UTEP. Het paar heeft bijgedragen aan het werk van Prakash Narayan, doctoraat, vice-president preklinisch onderzoek voor Angion Biomedica Corp. in Uniondale, New York; en Lindsey Jung, een student aan de Tenafly High School in New Jersey, die onder toezicht van Prakash Narayan werkt.

De studie richt zich op koolstofkwantumdots (CQD's), biovriendelijke materialen gesynthetiseerd uit afvalmaterialen zoals hout, fruitschil, algen en zelfs zalm. Een door het onderzoeksteam opgestelde routekaart adressen, Voor de eerste keer, belangrijke vereisten voor de overgang van het gebruik ervan van omgevingsgevoelige toepassingen naar het neurodegeneratieve domein; een oversteek die hun scheiding en totale karakterisering vereist, inclusief aspecten die verband houden met veiligheid en hun vermogen om specifieke receptoren in de hersenen aan te pakken.

"De koolstofhoudende quanta vinden eindelijk hun weg van de natuurkunde naar de scheikunde en nu, biologie, "Zei Prakash Narayan. "Dit werk legt de basis voor het benutten van het enorme potentieel van koolstofkwantumstippen voor therapeutische interventie bij neurologische aandoeningen."

De CQD's worden gemaakt door bioafvalmaterialen zoals fruitschillen, aminozuren, algen en zelfs vissen. Als uitkomst van de procedure is ze worden gesynthetiseerd als een mengsel van koolstofstippen en niet-koolstofstippen. Sommige verbindingen in het mengsel kunnen giftig zijn. Dit aspect zou het gebruik ervan in biomedische toepassingen teniet doen.

Om de overstap van CQD's naar preklinisch en uiteindelijk klinisch gebruik te vergemakkelijken, het onderzoeksteam biedt een pad voor veilig gebruik en demonstreert hun potentieel om zowel neurodegeneratieve aandoeningen te voorkomen als te behandelen, zei Mahesh Narayan.

Het onderzoek is uitgevoerd bij Angion Biomedica, en bij het Functional Quantum Materials Laboratory van UTEP en het Laboratorium voor Neurodegeneratief Onderzoek.

De overgang van CQD-toepassingen van elektrochemie, katalyse en omgevingsdetectie voor biogeneeskunde is een belangrijke mijlpaal in haar 15-jarige geschiedenis; een klok voor zijn nog niet gerealiseerde potentieel in interventionele biologie, in beeld brengen, diagnostiek, profylaxe en therapie.

"Hierdoor kunnen farmaceutische bedrijven koolstofkwantumdots op maat maken voor specifieke toepassingen, "Zei Mahesh Narayan. "Personen met Parkinson en Alzheimer kunnen veel baat hebben bij dit soort therapie."