J 2024

Multifunctional graphene quantum dots: A therapeutic strategy for neurodegenerative diseases by regulating calcium influx, crossing the blood-brain barrier and inhibiting Aβ-protein aggregation

GOMEZ PEREZ, Inmaculada Jennifer, Petra KŘÍŽKOVÁ, Anna DOLEČKOVÁ, Lucía CARDO, Cecilia WETZL et. al.

Základní údaje

Originální název

Multifunctional graphene quantum dots: A therapeutic strategy for neurodegenerative diseases by regulating calcium influx, crossing the blood-brain barrier and inhibiting Aβ-protein aggregation

Autoři

GOMEZ PEREZ, Inmaculada Jennifer (724 Španělsko, domácí), Petra KŘÍŽKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Anna DOLEČKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Lucía CARDO, Cecilia WETZL, Naděžda PIZÚROVÁ, Maurizio PRATO, Jiřina MEDALOVÁ (203 Česká republika, garant, domácí) a Lenka ZAJÍČKOVÁ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Applied Materials Today, Elsevier Ltd, 2024, 2352-9407

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10610 Biophysics

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 8.300 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001171819100001

Klíčová slova anglicky

Bioimaging; Blood-brain barrier; Carbon dots; Memantine; Protein aggregation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 28. 3. 2024 09:42, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Multifunctional nanoparticles could be the hallmark for the treatment of neurodegenerative diseases. Dissociation of protein aggregates causing neuronal damage and transfer of specific drugs which can downregulate neuronal excitotoxicity by inhibiting glutamatergic N-Methyl-d-Aspartate-receptors (NMDA) and then reducing calcium influx are among the main factors to consider for proper therapy. Here, we present a multiplatform based on nitrogen-doped graphene quantum dots (NGQDs) with such functionalities. The NGQDs were functionalized with Memantine, the clinically used drug, via covalent and non-covalent coupling, and we confirmed that the pharmaceutical activity was not altered. Apart from that, using xCELLigence technology and flow cytometric analysis of ABC transporter function, we uncovered that the ABC transporters of the blood-brain barrier (BBB) do not affect the ability of NGQD to cross BBB. Surprisingly, this study found that NGQDs have an inhibitory effect on NMDA receptors, thus supporting the action of Memantine. Moreover, NGQDs and their derivatives demonstrated the potential to dissociate β-amyloid aggregates while possessing features suitable for bioimaging in various cell lines.

Návaznosti

EF20_079/0017045, projekt VaV
Název: MSCAfellow4@MUNI
LM2018121, projekt VaV
Název: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
90110, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab