A new version of ResearchHub is available.Try it now
Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
SP
Samir Pal
Author with expertise in Paper-Based Diagnostic Devices
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
11
(100% Open Access)
Cited by:
409
h-index:
22
/
i10-index:
60
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
6

Nanoceutical Fabric Prevents COVID-19 Spread through Expelled Respiratory Droplets: A Combined Computational, Spectroscopic and Anti-microbial Study

Aniruddha Adhikari et al.Feb 22, 2021
ABSTRACT Centers for Disease Control and Prevention (CDC) warns the use of one-way valves or vents in free masks for potential threat of spreading COVID-19 through expelled respiratory droplets. Here, we have developed a nanoceutical cotton fabric duly sensitized with non-toxic zinc oxide nanomaterial for potential use as membrane filter in the one way valve for the ease of breathing without the threat of COVID-19 spreading. A detailed computational study revealed that zinc oxide nanoflowers (ZnO NF) with almost two-dimensional petals trap SARS-CoV-2 spike proteins, responsible to attach to ACE-2 receptors in human lung epithelial cells. The study also confirm significant denaturation of the spike proteins on the ZnO surface, revealing removal of virus upon efficient trapping. Following the computational study, we have synthesized ZnO NF on cotton matrix using hydrothermal assisted strategy. Electron microscopic, steady-state and picosecond resolved spectroscopic studies confirm attachment of ZnO NF to the cotton (i.e., cellulose) matrix at atomic level to develop the nanoceutical fabric. A detailed antimicrobial assay using Pseudomonas aeruginosa bacteria (model SARS-CoV-2 mimic) reveals excellent anti-microbial efficiency of the developed nanoceutical fabric. To our understanding the novel nanoceutical fabric used in one-way valve of a face mask would be the choice to assure breathing comfort along with source control of COVID-19 infection. The developed nanosensitized cloth can also be used as antibacterial/anti CoV-2 washable dress material in general. GRAPHICAL ABSTRACT A novel nanoceutical cotton fabric duly sensitized with non-toxic zinc oxide nanoflower can potentially be used as membrane filter in the one way valve of face mask to assure breathing comfort along with source control of COVID-19 infection. The nanoceutical fabric denatures the SARS-CoV-2 spike protein and makes the microorganism ineffective.
6
Citation2
0
Save
1

Redox Buffering Capacity of Nanomaterials as an Index of ROS-based Therapeutics and Toxicity: A Preclinical Animal Study

Aniruddha Adhikari et al.Mar 15, 2021
ABSTRACT Precise control of intracellular redox status, i.e., maintenance of physiological level of reactive oxygen species (ROS) for mediating normal cellular functions (oxidative eustress) while evading the excess ROS stress (distress) is central to the concept of redox medicine. In this regard, engineered nanoparticles with unique ROS generation, transition, or depletion functions have the potential to be the choice of redox therapeutics. However, it is always challenging to estimate whether ROS-induced intracellular events are beneficial or deleterious to the cell. Here, we propose the concept of redox buffering capacity as a therapeutic index of engineered nanomaterials. As a steady redox state is maintained for normal functioning cells, we hypothesize that the ability of a nanomaterial to preserve this homeostatic condition will dictate its therapeutic efficacy. Additionally, the redox buffering capacity is expected to provide information about the nanoparticle toxicity. Here, using citrate functionalized trimanganese tetroxide nanoparticles (C-Mn 3 O 4 NPs) as a model nanosystem we explored its redox buffering capacity in erythrocytes. Furthermore, we went on to study the chronic toxic effect (if any) of this nanomaterial in animal model in order to co-relate with the experimentally estimated redox buffering capacity. This study could function as a framework for assessing the capability of a nanomaterial as redox medicine (whether maintains eustress or damages by creating distress), thus orienting its application and safety for clinical use.
1
Citation1
0
Save
1

A Nanoceutical Agent for Chemoprevention of Bilirubin Encephalopathy

Aniruddha Adhikari et al.Jan 3, 2021
ABSTRACT Background Targeted degradation of bilirubin in vivo may enable safer and more effective approach to manage incipient bilirubin encephalopathy consequent to severe neonatal hyperbilirubinemia (SNH). This report builds on the use of a spinel structured mixed-valence transition metal oxide (trimanganese tetroxide) nanoparticle duly functionalized with biocompatible ligand citrate (C-Mn 3 O 4 NP) having the ability to degrade bilirubin without photo-activation. Method The efficiency of C-Mn 3 O 4 NP in in vivo degradation of serum bilirubin and amelioration of severe bilirubin encephalopathy and associated neurobehavioral changes was evaluated in C57BL/6j animal model of SNH. Results Oral single dose (0.25 mg kg -1 body weight) of the NPs efficiently reduced serum bilirubin levels (both conjugated and unconjugated) in study mice. It prevents bilirubin-induced neurotoxicity with reduction of SNH as observed by neurobehavioral and movement studies of SNH-mice. Pharmacokinetic data suggests intestinal reabsorption of the NPs and explain sustainable action. Biodistribution, pharmacokinetics, and biocompatibility of the NPs were tested during sub-chronic exposure. Conclusion Thus, we report preliminary studies that explore an affordable chemoprevention mechanism to acutely prevent or minimize bilirubin neurotoxicity in newborn infants. IMPACT STATEMENT Despite several attempts, no pharmaco-therapeutics are available for the treatment of severe neonatal hyperbilirubinemia (SNH) and associated neurotoxicity. Our newly developed nanodrug, citrate functionalized Mn 3 O 4 nanoparticles (C-Mn 3 O 4 NPs), can efficiently ameliorate SNH and associated neurotoxicity as investigated in preclinical rodent model. Chemoprevention effect of the nanodrug is found to be safe and sustainable. If successfully translated into clinical trials, C-Mn 3 O 4 NPs could become the first drug to treat SNH.
1
Citation1
0
Save
0

Phosphorylation of KRP3, a KIP-related protein by MPK3 modulates rice tiller and seed number by fine-tuning cell division

Gopal Banerjee et al.Apr 19, 2024
Abstract During the cell cycle process, multiple inhibitors function as checkpoint regulators ensuring an impeccable duplication of genetic material. Kip-Related Proteins (KRPs) are a group of plant-specific cell cycle inhibitors and are known to regulate plant architecture and yield by differentially regulating cell division. KRPs, though functionally conserved, are dynamic in their amino acid composition. Interestingly, some KRPs are specific to dicots, and some are for monocots. In this study, we have identified that the presence of KRP3 and KRP6 is specific to the Poaceae family of monocots. An in-depth study of KRP3 showed a strict regulation of its expression in actively dividing cells during the G1-S phase progression of cell division. Our study identified KRP3 as a phosphorylation target of MPK3. The phosphorylation enhances KRP3 protein stability, which leads to strong inhibition of cell proliferation. By generating knock-out lines of krp3 , mpk3 and double knock-out krp3mpk3 , our study demonstrated that the MPK3-KRP3 module regulates rice root and shoot development as well as tiller and seed numbers. It was observed that KRP3 regulate the rate of cell division in a dose-dependent manner. The study, in a nutshell, establishes the role of KRP3 as an important regulator of rice vigor and yield.
1

Development of Tribo-Electroceutical Fabrics for Potential Application in Self-sanitizing Personal Protective Equipment (PPE)

Sayan Bayan et al.Feb 24, 2021
Abstract Attachment of microbial bodies including coronavirus on the surface of personal protective equipment (PPE) is found to be potential threat of spreading infection. Here, we report the development of a novel tribo-electroceutical fabric (TECF) consisting of commonly available materials namely Nylon, and Silicone Rubber (SR) for the fabrication of protective gloves on Nitrile platform, as a model wearable PPE. A small triboelectric device (2 cm × 2 cm) consisting of SR and Nylon on Nitrile can generate more than 20 volt transient or 41 µW output power, which is capable of charging a capacitor up to 65 V in only ∼50 sec. The novelty of the present work relies on the TECF led anti-microbial activity through the generation of an electric current in saline water. The fabrication of TECF based functional prototype gloves can generate hypochlorite ions through the formation of electrolysed water upon rubbing them with saline water. Further a computational modelling has been employed to reveal the optimum structure and mechanistic pathway of anti-microbial hypochlorite generation. Detailed anti-microbial assays have been performed to establish effectiveness of such TECF based gloves to reduce the risk from life threatening pathogen spreading. The present work provides the rationale to consider the studied TECF, or other material with comparable properties, as material of choice for the development of self-sanitizing PPE in the fight against microbial infections including COVID-19.
0

Enhancing photocatalytic hydrogen peroxide generation by tuning hydrazone linkage density in covalent organic frameworks

Avanti Chakraborty et al.Jan 8, 2025
The conversion of solar energy into chemical energy or high-value chemicals has attracted considerable research interest in the context of the global energy crisis. Hydrogen peroxide (H2O2) is a versatile and powerful oxidizing agent widely used in chemical synthesis and medical disinfection. H2O2 also serves as a clean energy source in fuel cells, generating electricity with zero-carbon emissions. Recently, the sustainable production of H2O2 from water and oxygen using covalent organic frameworks (COFs) as photocatalysts has attracted considerable attention; however, systematic studies highlighting the role of linkages in determining photocatalytic performance are scarce. Under these circumstances, herein, we demonstrate that varying the imine and hydrazone linkages within the framework significantly influences photocatalytic H2O2 production. COFs with high-density hydrazone linkages, providing optimal docking sites for water and oxygen, enhance H2O2 generation activity (1588 μmol g−1 h−1 from pure water in the air), leading to highly efficient solar-to-chemical energy conversion. This work systematically investigates the effect of hydrazone linkage density in covalent organic frameworks on the enhancement of photocatalytic hydrogen peroxide generation, with the aim of achieving high-performance photocatalysis.
1

Redox Nanomedicine Cures Chronic Kidney Disease (CKD) by Mitochondrial Reconditioning

Aniruddha Adhikari et al.Mar 15, 2021
ABSTRACT Targeting reactive oxygen species (ROS) while maintaining cellular redox signaling is crucial in the development of redox medicine for the therapeutic benefit as the origin of several prevailing diseases including chronic kidney disease (CKD) is linked to ROS imbalance and associated mitochondrial dysfunction. Here, we have shown that an indigenously developed nanomedicine comprising of Mn 3 O 4 nanoparticles duly functionalized by biocompatible ligand citrate (C-Mn 3 O 4 NPs) can maintain cellular redox balance in an animal model. We developed a cisplatin-induced CKD model in C57BL/6j mice where severe mitochondrial dysfunction resulting in oxidative distress lead to the pathogenesis. Four weeks of treatment with C-Mn 3 O 4 NPs restored renal function, preserved normal kidney architecture, ameliorated overexpression of pro-inflammatory cytokines, and arrested glomerulosclerosis and interstitial fibrosis in CKD mice. A detailed study involving human embryonic kidney (HEK 293) cells and isolated mitochondria from experimental animals revealed that the molecular mechanism behind the pharmacological action of the nanomedicine involves protection of structural and functional integrity of mitochondria from oxidative damage, the subsequent reduction in intracellular ROS, and maintenance of cellular redox homeostasis. To the best of our knowledge, such studies that efficiently treated a multifaceted disease like CKD using a biocompatible redox nanomedicine are sparse in the literature. Successful clinical translation of this nanomedicine may open a new avenue in redox-mediated therapeutics of several other diseases (e.g., diabetic nephropathy, neurodegeneration, and cardiovascular disease) where oxidative distress plays a central role in pathogenesis.
0

Flame retardant tetrabromobisphenol A (TBBPA) disrupts histone acetylation during zebrafish maternal-to-zygotic transition

Rosemaria Serradimigni et al.Apr 1, 2024
ABSTRACT 3,3’,5.5’-Tetrabromobisphenol A (TBBPA) is a widely used brominated flame-retardant utilized in the production of electronic devices and plastic paints. The objective of this study is to use zebrafish as a model and determine the effects of TBBPA exposure on early embryogenesis. We initiated TBBPA exposures (0, 10, 20 and 40μM) at 0.75 h post fertilization (hpf) and monitored early developmental events such as cleavage, blastula and epiboly that encompass maternal-to-zygotic transition (MZT) and zygotic genome activation (ZGA). Our data revealed that TBBPA exposures induced onset of developmental delays by 3 hpf (blastula). By 5.5 hpf (epiboly), TBBPA-exposed (10-20 μM) embryos showed concentration-dependent developmental lag by up to 3 stages or 100% mortality at 40 μM. Embryos exposed to sublethal TBBPA concentrations from 0.75-6 hpf and raised in clean water to 120 hpf showed altered larval photomotor response (LPR), suggesting a compromised developmental health. To examine the genetic basis of TBBPA-induced delays, we conducted mRNA-sequencing on embryos exposed to 0 or 40 μM TBBPA from 0.75 hpf to 2, 3.5 or 4.5 hpf. Read count data showed that while TBBPA exposures had no overall impacts on maternal or maternal-zygotic genes, collective read counts for zygotically activated genes were lower in TBBPA treatment at 4.5 hpf compared to time-matched controls, suggesting that TBBPA delays ZGA. Gene ontology assessments for both time- and stage-matched differentially expressed genes revealed TBBPA-induced inhibition of chromatin assembly- a process regulated by histone modifications. Since acetylation is the primary histone modification system operant during early ZGA, we immunostained embryos with an H3K27Ac antibody and demonstrated reduced acetylation in TBBPA-exposed embryos. Leveraging in silico molecular docking studies and in vitro assays, we also showed that TBBPA potentially binds to P300- a protein that catalyzes acetylation- and inhibits P300 activity. Finally, we co-exposed embryos to 20 μM TBBPA and 50 μM n-(4-chloro-3-trifluoromethyl-phenyl)-2-ethoxy-6-pentadecyl-benzamide (CTPB) -a histone acetyltransferase activator that promotes histone acetylation- and showed that TBBPA-CTPB co or pre-exposures significantly reversed TBBPA-only developmental delays, suggesting that TBBPA-induced phenotypes are indeed driven by repression of histone acetylation. Collectively, our work demonstrates that TBBPA disrupts ZGA and early developmental morphology, potentially by inhibiting histone acetylation. Future studies will focus on mechanisms of TBBPA-induced chromatin modifications.
Load More