Bidragen från forskare från University of Texas i El Paso (UTEP) har gett den första indikationen på att kolkvantprickar, en klass av nanopartiklar, kan användas för att bekämpa neurologiska störningar, enligt en artikel publicerad i tidskriften Processer som en del av dess specialnummer om proteinbiosyntes och läkemedelsdesign och -leverans.

Studien, med titeln "Uttrassling av potentialen hos kolkvantprickar vid neurodegenerativ sjukdom, " var medförfattare av Sreeprasad T. Sreenivasan, Ph.D., och Mahesh Narayan, Ph.D., biträdande professor och professor, respektive, i UTEP:s institution för kemi och biokemi. Paret bidrog till arbetet av Prakash Narayan, Ph.D., vice VD för preklinisk forskning för Angion Biomedica Corp. i Uniondale, New York; och Lindsey Jung, en elev vid Tenafly High School i New Jersey, som arbetar under Prakash Narayans överinseende.

Studien fokuserar på kolkvantprickar (CQD), biovänliga material syntetiserade från avfallsmaterial som trä, fruktskal, alger och även lax. En färdplan utarbetad av forskargruppen adresserar, för första gången, nyckelkrav för övergången av deras användning från miljöavkännande tillämpningar till den neurodegenerativa domänen; en övergång som kräver deras separation och total karaktärisering, inklusive aspekter relaterade till säkerhet och deras förmåga att rikta in sig på specifika receptorer i hjärnan.

"De kolhaltiga kvantorna tar äntligen sin väg från fysik till kemi och nu, biologi, Prakash Narayan sa. "Detta arbete lägger grunden för att utnyttja den enorma potentialen hos kolkvantprickar för terapeutisk intervention vid neurosjukdom."

CQD:erna är gjorda genom att "tryckkoka" avfallsbiomaterial som fruktskal, aminosyror, alger och även fiskar. Som ett resultat av förfarandet, de syntetiseras som en blandning av kolprickar och icke-kolprickar. Några av föreningarna i blandningen kan vara giftiga. Denna aspekt skulle förneka deras användning i biomedicinska tillämpningar.

För att underlätta övergången av CQD till preklinisk och så småningom klinisk användning, forskargruppen tillhandahåller en väg för säker användning samtidigt som de visar deras potential att både förebygga och behandla neurodegenerativa sjukdomar, sade Mahesh Narayan.

Forskningen utfördes vid Angion Biomedica, och vid UTEP:s Functional Quantum Materials Laboratory och Laboratory for Neurodegenerative Research.

Övergången av CQD-applikationer från elektrokemi, katalys och miljöavkänning till biomedicin representerar en viktig milstolpe i dess 15-åriga historia; en bellwether för sin ännu orealiserade potential inom interventionell biologi, bildbehandling, diagnostik, profylax och terapi.

"Detta kommer att göra det möjligt för läkemedelsföretag att skräddarsy kolkvantprickar för specifika användningar, "Mahesh Narayan sa." Individer med Parkinsons och Alzheimers kan ha stor nytta av denna typ av terapi. "