Developing polymer-based upconverted nanoparticles for cell stimulation
开发用于细胞刺激的基于聚合物的上转换纳米颗粒
基本信息
- 批准号:2606054
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2021
- 资助国家:英国
- 起止时间:2021 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The project aims to develop a lipid-based nanoparticle system functionalised with conjugated polymers to act as upconverted biocompatible nanoparticles. These will be used as a system to convert near infrared (NIR) to an electrical stimulus that can be used to release a drug payload and/or stimulate neuronal action potentials in an ex-situ manner. The discovery of the immune reflex arc is revolutionising medicine as there are now huge efforts in treating disease by modulating neuronal relays. For example, in modulating the vagal nerve there are now new treatments being developed to treat a host of diseases from immune-related disorders such as arthritis and irritable bowel syndrome through to blood pressure, diabetes and many more. Importantly, it was recently discovered that gliomas electrically communicate with neuronal cells to advance tumour progression by electrically communicating with cancer cells, opening up new scope to treat gliomas. The go-to standard in doing this is through implantable wrap around electronics which limits its breadth as a treatment option due to its invasiveness and need for regular replacement. There is currently a challenge in developing new tools and materials for stimulating neuronal pathways in a wireless manner which this PhD seeks to address. Therefore, there is a pressing need for new externally facing stimulation tools that would negate the invasiveness of such treatments. To achieve this, we plan on fabricating polymer functionalised up-converted nanoparticles which can convert light into electrical inputs to actuate the cell's behaviour. These nanoparticles will be interfaced with neuronal cells and when stimulated by NIR light (capable of penetrating deep in the tissue), can drive local potential changes which can be used in two ways, either for direct stimulation of neuronal relays or through the release or availability of drugs that inhibit or increase neuronal stimulation. This technology offers to broaden neuronal-based treatments of multiple diseases by offering a wireless approach to neuronal stimulation.
该项目旨在开发一种基于脂质的纳米颗粒系统,该系统用共轭聚合物功能化,以作为上转换的生物相容性纳米颗粒。这些将用作将近红外(NIR)转换为电刺激的系统,所述电刺激可用于释放药物有效载荷和/或以非原位方式刺激神经元动作电位。免疫反射弧的发现正在彻底改变医学,因为现在人们正在通过调节神经元中继来治疗疾病。例如,在调节迷走神经方面,现在正在开发新的治疗方法来治疗许多疾病,从免疫相关疾病如关节炎和肠易激综合征到血压,糖尿病等等。重要的是,最近发现神经胶质瘤与神经元细胞进行电通信,通过与癌细胞进行电通信来促进肿瘤进展,为治疗神经胶质瘤开辟了新的范围。这样做的标准是通过植入式包裹电子设备,由于其侵入性和定期更换的需要,限制了其作为治疗选择的广度。目前有一个挑战,在开发新的工具和材料刺激神经元通路的无线方式,这位博士寻求解决。因此,迫切需要新的面向外部的刺激工具,其将否定这种治疗的侵入性。为了实现这一目标,我们计划制造聚合物功能化的上转换纳米颗粒,它可以将光转换为电输入来驱动细胞的行为。这些纳米颗粒将与神经元细胞连接,并且当受到NIR光(能够穿透组织深处)刺激时,可以驱动局部电位变化,其可以两种方式使用,用于直接刺激神经元中继或通过释放或获得抑制或增加神经元刺激的药物。该技术通过提供神经元刺激的无线方法来拓宽多种疾病的基于神经元的治疗。
项目成果
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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
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