Data on enrichment of chitosan nanoparticles for intranasal delivery of oligonucleotides to the brain

Data on preparation and characterization of chitosan-based nanoparticles (NP) carrying small interfering RNA (siRNA) for non-invasive gene therapy is presented. Polyelectrolyte complexation method was carried out in diluted concentrations to obtain relatively small (less than 200 nm) NP. To provide substantial dose of siRNA within tolerable volume of intranasal administration the NP were subjected to enrichment process. Offered here NP fabrication does two steps process comprise provisional and enriched preparations? The differences between these preparations were analyzed with hydrodynamic size distribution and zeta potential measurements. The effect of siRNA lipophilicity on NP physical instability was also tested. Biological evaluation of nanoparticles is described in our published article [1]

Вплив похідного 1,4-нафтохінону та стресу на тлі дії низькоінтенсивного рентгенівського опромінення на нітрозо-оксидативні процеси у слизових оболонках органів травлення в щурів

The influence of stress and 1.4‑naphtoquinone derivative on the background of low intensity X‑ray irradiation on lipid peroxidation processes and NO‑synthase system in mucous membranes of stomach, small and large intestine in rats was investigated. It was established that the effect of stress on the background of X‑ray irradiation (total dose 20 sGy) caused increase of TBA-active compounds level, activity of myeloperoxidase and iNOS in mucous membranes of digestive organs compared to relevant indices under the effect of X‑ray irradiation. Peculiarities of antioxidant effect of 1.4‑naphtoquinone derivative on the background of X-ray irradiation in investigated organs are shown.Исследовано влияние стресса и производного 1,4-нафтохинона на фоне низкоинтенсивного рентгеновского облучения на состояние процессов липопероксидации и NO-синтазную систему в слизистых оболочках желудка, тонкой и толстой кишок у крыс. Установлено, что влияние стресса на фоне рентгеновского облучения (суммарная доза – 20 сГр) приводило к повышению уровня продуктов тиобарбитуровой кислоты, активности миелопероксидазы и индуцибельной NO-синтазы в слизистых оболочках органов пищеварения. Показаны особенности антиоксидантного действия производного 1,4‑нафтохинона на фоне рентгеновского облучения в исследуемых органах.Досліджено вплив стресу і похідного 1,4-нафтохінону на тлі низькоінтенсивного рентгенівського опромінення на стан процесів ліпопероксидації та NO-синтазну систему в слизових оболонках шлунка, тонкої і товстої кишок у щурів. Встановлено, що вплив стресу на тлі рентгенівського опромінення (сумарна доза – 20 сГр) призводив до підвищення рівня продуктів тіобарбітурової кислоти, активності мієлопероксидази та iндуцибельної NO-синтази у слизових оболонках органів травлення. Показано особливості антиоксидантної дії похідного 1,4-нафтохінону на тлі рентгенівського опромінення в досліджуваних органах

Вплив морфологічних параметрів рослинна ефективність рослинно-мікробного паливного елемента

Background. Plant-microbial fuel cell (PMFC) is an innovative biotechnology for the environmentally safe bioelectricitygeneration. The widespread use of bioelectrical systems(biosystems)is hindered by their insuf-ficient efficiencydue to limiting knowings of the relationship between bioelectricity generationand features of their biotechnological components.Проблематика. Рослинно-мікробний паливний елемент (PMFC) є інноваційною біотехнологією екологічно безпечного отримання біоелектрики. Масштабне застосування біоелектричних систем (або біосистем) гальмується їх недостатньою ефективністю, зумовленою лімітованістю знань про взаємозв’язки між генерацією біолектрики і особливостями їх біотехнологічних компонентів

Kraft lignin-derived micro- and mesoporous nitrogen-doped carbon adsorbent for air and water purification

The study presents a streamlined one-step process for producing highly porous, metal-free, N-doped activated carbon (N-AC) for CO2 capture and herbicide removal from simulated industrially polluted and real environmental systems. N-AC was prepared from kraft lignin - a carbon-rich and abundant by-product of the pulp industry, using nitric acid as the activator and urea as the N-dopant. The reported carbonization process under a nitrogen atmosphere renders a product with a high yield of 30% even at high temperatures up to 800 °C. The N-AC exhibited a substantial high N content (4–5 %), the presence of aliphatic and phenolic OH groups, and a notable absence of carboxylic groups, as confirmed by Fourier-transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and Boehm’s titration. Scanning electron microscopy revealed the presence of mesopores with an average diameter of 3 nm. Porosity analysis indicated that micropores constituted the majority of the pore structure, with 86% of pores having diameters less than 0.6 nm. According to BET adsorption analysis, the developed porous structure of N-AC boasted a substantial specific surface area of 1000 m2 g−1. N-AC proved to be a promising adsorbent for air and water purification. Specifically, N-AC exhibited a strong affinity for CO2, with an adsorption capacity of 1.4 mmol g−1 at 0.15 bar, and 20 °C and it demonstrated the highest selectivity over N2 from the simulated flue gas system (27.3 mmol g−1 for 15:85 v:v CO2:N2 at 20 °C) among all previously reported nitrogen-dopped AC materials from kraft lignin. Moreover, N-AC displayed excellent reusability and efficient CO2 release, maintaining an adsorption capacity of 3.1 mmol g−1 (at 1 bar and 25 °C) over ten consecutive adsorption-desorption cycles, confirming N-AC as a useful material for CO2 storage and utilization. The unique cationic nature of N-AC enhanced the adsorption of herbicides in neutral and weakly basic environments, which is relevant for real waters. It exhibited an impressive adsorption capacity for the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) at 96 ± 6 mg g−1 under pH 6 and 25 °C according to the Langmuir-Freundlich model. Notably, N-AC preserves its high adsorption capacity towards 2,4-D from simulated groundwater and runoff from tomato greenhouse, while performance in real samples from Fyris river in Uppsala, Sweden, causes a decrease of only 4-5%. Owing to the one-step process, high yield, the annual abundance of kraft lignin, and the use of environmentally friendly activating agents, N-AC has substantial potential for large-scale industrial applications

Optical properties of hydrogels filled with dispersed nanoparticles

This paper reports on a study of novel heterohydrogel materials with regular inclusions of the dispersed phase such as polystyrene latex nanoparticles. Synthesized 3D hydrogel matrices contain a balanced number of cross-links and a defined amount of polystyrene nanoparticles with 50 or 85 nm in radius. This study has shown that the obtained hydrogel matrices are capable of changing the swelling degree and their optical properties depending on the size and concentration of the dispersed nanoparticles. The results of the performed studies revealed that the synthesized 3D hydrogels are sensitive for even small changes of glucose concentration and therefore are very promising materials for biosensors

The influence of 1.4-naphtoquinone derivative and stress on the background of low intensity x-ray irradiation on nitroseoxidative processes in mucous membranes of digestive organs in rats

Job file for the creation/design of stained glass from either the Charles J. Connick Studio (1912-1945) or the Charles J. Connick Associates studio (1945-1986). The job file contains a job number, location information, date of completion, size, contact information, price, and a description of the project. This particular job file contains information on a job located at: New York City, New York. Church of Saint Vincent Ferrer

ОСОБЛИВОСТІ МОЛЕКУЛЯРНО-МАСОВОГО РОЗПОДІЛУ ФЛУОРЕСЦЕЇНВМІСНИХ КОПОЛІЕСТЕРІВ СИНТЕЗОВАНИХ ЗА РЕАКЦІЄЮ СТЕГЛІХА

The properties of polymers are substantially determined by their molecular mass and molecular mass distribution. At the same time, the average molecular mass of the polymers does not characterize them complete enough, particularly it does not describe the properties of the polymers of special purpose, which are produced for drug delivery and drug release. In this case the accurate assessment of the properties of polymers is especially needed. The article deals with the research of the composition of fractions and functional homogeneity of new amphiphilic copolyesters. Fluorescein-containing amphiphilic copolyesters of N-acyl derivatives of glutamic acid and polyether diols, which form self-stabilized dispersions in aqueous media can be considered as promising multifunctional polymers and may be used in biomedicine.The molecular mass fractionation of copolyesters was carried out with the use of dialysis. The obtained polymers and their fractions were analyzed by exclusion chromatography and functional analysis, the surface tension was determined.A detailed molecular mass distribution of copolyesters was obtained byusing the efficient exclusion chromatography, as well as due to the rather high mass of the monomers. The content of individual fractions, their functionality and colloid-chemical properties were quantitatively compared. It was shown that despite the different molecular mass the individual fractions of a copolyester were homogeneous with identical properties. This allowed us to describe  such copolyesters as the good base  for the creation of drug delivery systems and nanodiagnostics.Свойства полимеров в значительной степени определяются их молекуляной массой и молекулярно-массовым распределением. При этом средняя молекулярная масса полимера, обычно характеризует его недостаточно полно, особенно для полимеров специального назначения использование которых предвидится в системах доставки и высвобождения лекарственных средств в организме для которых точная оценка свойств является необходимым условием. В статье рассматривается исследования фракционного состава и функциональной однородности новых амфифильных сополиэфиров. Флуоресцеинсодержащие амфифильные сополиэфиры N-ацилпроизводных глутаминовой кислоты и полиэтердиолов, образуя самостабилизованные дисперсии в водных средах, могут рассматриваться как перспективные многофункциональные полимеры для использования в биомедицине.Для фракционирования сополиэфиров по молекулярной массе использовали метод диализа. Полученные полимеры и их фракции охарактеризованы методами эксклюзионной хроматографии, а также определение поверхностного натяжения и функционального анализа.Благодаря использованию эффективной эксклюзионной хроматографии, а также довольно высоких молекулярных масс комономеров для синтеза были получены молекулярно-массовые распределения сополиэфиров и проведена количественная сравнительная оценка содержания макромолекул отдельных фракций, их функциональности и коллоидно-химических свойств. Показано, что несмотря на разные значения молекулярной массы, отдельные фракции в составе сополиэфиров являются однородными по составу и тождественными по свойствам. Это позволяет использовать такие сополиэфиры в качестве основы для создания систем транспорта лекарств и нанодиагностики.Властивості полімерів значною мірою визначаються їх молекуляною масою та молекулярно-масовим розподілом. При цьому середня молекулярна маса полімеру, зазвичай характеризує його недостатньо повно, особливо для полімерів спеціального призначення створених для застосування у якості систем доставки та вивільнення лікарських засобів в організмі для яких точна оцінка властивостей є необхідною. В статті розглядається дослідження фракційного складу та функціональної однорідності нових амфіфільних кополіестерів. Флуоресцеїнвмісні амфіфільні кополіестери N-ацилпохідних глутамінової кислоти та поліетердіолів, утворюючи самостабілізовані дисперсії у водних середовищах, можуть розглядатися як перспективні багатофункційні полімери для використання в біомедицині. Методом діалізу проведено фракціонування кополіестерів за молекулярною масою. Отримані полімери та їх фракції охарактеризовано методами ексклюзійної хроматографії та функціонального аналізу та визначенням поверхневого натягу. Завдяки використанню ефективної ексклюзійної хроматографії, а також доволі високих молекулярних мас мономерів було отримано детальні молекулярно-масові розподіли кополіестерів і проведена кількісна порівняльна оцінка вмісту окремих фракцій їх функціональності та колоїдно-хімічних властивостей. Показано, що незважаючи на різні значення молекулярної маси окремі фракції у складі кополіестерів є однорідними за складом і тотожними за властивостями. Це дозволяє вважати такі кополіестери придатними як основи для створення систем транспорту ліків та нанодіагностики

ЯКІСТЬ ДЕКОНСЕРВОВАНОЇ СПЕРМИ БУГАЇВ ЗА ДОДАВАННЯ У РОЗРІДЖУВАЧ МІКРОЕЛЕМЕНТІВ У СКЛАДІ N-ПОХІДНОЇ ПЕГ400

The aim of the work was to establish optimal regimes for sperm cryopreservation when using nano-complexes in environments. The effect of micronutrients (Сu2+, Zn2+, Mn2+) in the polymer- transporters on the survival and fertilization capacity of sperm bulls was investigated. To assess the validity of the complexes N-derivative PEG400, ejaculates were chosen with volume – from 2 to 5 ml, concentration - 0,7 - 1,2×109 cells/ml and sperm activity 7.0 - 8.0 points. Sperm diluted with lactose-yolk-glycerin diluent was divided into parts: control - without addition and experimental with the addition of N-derivative PEG400 (N-PEG400) with a content of 1 ml of solution: Zn2+ - 0,0319 mmol; Cu2+ - 0.0222 mmol; Mn2+ – 0.0359 mmol. In the test sperm samples were added 0.01 ml of solutions of microelements in the polymer composition in ml of diluted ejaculate. Sperm survival was determined in sperm survival samples, motility, respiratory activity, activity of enzymes-markers of sperm fertility - succinate dehydrogenase (SDG) and cytochrome oxidase (CHO). It was found that the optimal equilibration time of sperm in the presence of microelements in the diluent of N-derivatives of PEG400 is 2.5 hours. In this case, the activity of sperm in the presence of N-derivatives of PEG400 depends on the exposure of spermatozoa over nitrogen vapor and the ability of trace elements to affect metabolic processes in sperm. The highest values of the values of the dynamic parameters of sperm characterized deconserved sperm with the addition to the dilution medium of Zn2+ and Mn2+ N-derivatives of PEG400 and exposure to nitrogen vapors for 8-10 minutes. It was found that Zn2+ and Mn2+ N-derivatives of PEG400 that were added in the diluent after cooled for 8-10 min over nitrogen vapor are characterized by high spermatozoa survival. The results of enzymes-markers activity show that the use of spermatozoa containing PEG400 Zn2+ or Mn2+ N-derivatives after 8-10 min exposure to nitrogen vapor, will ensure fertilization of 65% or more heifers and cows after the first insemination. Studied dose (0.01 ml of 0.0222 mmol solution / ml of diluted semen) of Cu2+ N-PEG400 should not be used in the diluent, when freezing the ejaculate of bulls, as the intensity of oxidative processes was elevated, which was manifested by a decrease in physiological characteristics of germ cells.Метою досліджень було вивчити дію комплексів мікроелементів у складі N-похідної ПЕГ400 у розрідженій спермі на фізіолого-біохімічні характеристики сперміїв розморожених еякулятів бугаїв. Для оцінювання дії комплексів мікроелементів (Сu2+, Zn2+ та Mn2+) у складі N-похідної ПЕГ400 відібрані еякуляти бугаїв об’ємом 2 – 5 мл, концентрацією - 0,7 - 1,2×109 клітин/мл та активністю сперміїв 7,0 − 8,0 балів. Сперму, розріджену лактозо-жовтково- гліцериновим розріджувачем, ділили на частини: контрольну – без додавання та дослідні з додаванням N-похідної ПЕГ400 (N-ПЕГ400) з вмістом в 1 мл розчину: Zn+2 - 0,0319 ммоль; Сu+2 - 0,0222 ммоль; Mn+2- 0,0359 ммоль. У дослідні зразки сперми додавали 0,01 мл розчинів мікроелементів у складі полімеру в мл розрідженого еякуляту. У зразках розрідженої сперми визначали виживання сперміїв, динамічні показники, дихальну активність, активність ензимів-маркерів запліднювальної здатності сперміїв – сукцинатдегідрогенази (СДГ) та цитохромоксидази (ЦХО). Встановлено, що оптимальним часом еквілібрації сперми за присутності в розріджувачі мікроелементів у складі N-похідних ПЕГ400 є 2,5 год. При цьому, активність сперміїв за присутності N-похідних ПЕГ400 залежить від експозиції спермодоз над парами азоту і здатності мікроелементів впливати на обмінні процеси в сперміях. Найвищі величини значень динамічних показників сперміїв характерні для деконсервованої сперми за додавання у середовище розбавлення Zn+2 та Mn+2N-похідних ПЕГ400 і експозиції над парами азоту 8-10 хв. Встановлено, що додані Zn+2 та Mn+2N-похідні ПЕГ400 в розріджувач та охолоджені впродовж 8-10 хв над парами азоту спермодози. характеризуються високим виживанням сперміїв. Результати досліджень активності ензимів-маркерів запліднювальної здатності сперміїв свідчать, що використання спермодоз з вмістом Zn+2 чи Mn+2N-похідних ПЕГ400 і 8- 10 хв експозицією над парами азоту, забезпечить запліднення 65 % і більше телиць та корів після першого осіменіння. У дослідженій дозі (0,01 мл 0,0222 ммолярного розчину/мл розрідженої сперми) Cu+2N-ПЕГ400 не доцільно використовувати у розріджувачі для розбавлення і заморожування еякулятів бугаїв, оскільки порушується інтенсивність окисних процесів, що проявляється зниженням фізіологічних характеристик статевих клітин

Multi-Targeting Intranasal Nanoformulation as a Therapeutic for Alzheimer’s Disease

Melatonin, insulin, and Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) have been shown to reverse cognitive deficits and attenuate neuropathologies in transgenic mouse models of Alzheimer’s disease (AD) when used individually. Here, we evaluated the therapeutic properties of long-term intranasal treatment with a novel nanoformulation containing melatonin, insulin, and THC in aged APPswe/PS1ΔE9 (APP/PS1) mice, a transgenic model of AD. Transgenic mice at the age of 12 months were intranasally administered with a new nanoformulation containing melatonin, insulin, and THC at doses of 0.04, 0.008, and 0.02 mg/kg, respectively, once daily for 3 months. The spatial memory of the mice was assessed using the radial arm water maze (RAWM) test before and after drug treatment. Brain tissues were collected at the end of the treatment period for the assessment of Aβ load, tauopathy state, and markers of mitochondrial function. The RAWM test revealed that the treatment with the melatonin–insulin–THC (MIT) nasal spray improved the spatial learning memory of APP/PS1 mice significantly. Results of protein analyses of brain homogenates indicated that MIT treatment significantly decreased the tau phosphorylation implicated in tau toxicity (p p < 0.01 for both), while increasing the expression of a mitophagy regulator, Parkin, suggesting a compensatory enhancement of mitophagy due to MIT-promoted mitochondrial fusion. In conclusion, this study was the first to demonstrate the ability of an MIT nanoformulation to improve spatial memory in AD mice through its multi-targeting effects on Aβ production, tau phosphorylation, and mitochondrial dynamics. Thus, MIT may be a safe and effective therapeutic for AD