शोधकर्ताओं ने उपास्थि पुनर्जनन के लिए शरीर में उपचार देने के लिए 2-आयामी खनिज नैनोकणों का निर्माण किया है
पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस is a degenerative disease which affects 630 million people worldwide which is almost 15 percent of the entire population on the ग्रह. In osteoarthritis, cartilage in our bone starts breaking down and this can damage the underlying bone causing pain and stiffness, especially in knee, hip and thumb joints. The incidence of this condition increases as we age. Treatments for osteoarthritis include medications, physiotherapy, occupational therapy targeted mainly to relieve pain symptoms. To treat this condition entirely, damaged joint tissues need to be repaired. This repair is complicated and challenging as cartilage tissue in the bone is difficult to regenerate. As the world’s population is ageing, new effective treatments for osteoarthritis are immediately needed.
वृद्धि कारक प्रोटीन
ऑस्टियोआर्थराइटिस के संभावित उपचार में चिकित्सीय उपयोग के लिए प्रयोगशाला में इंजीनियर प्रोटीन यानी प्रोटीन थेरेप्यूटिक्स का डिजाइन और वितरण शामिल है। हाल के दशकों में कई बीमारियों पर प्रोटीन चिकित्सा विज्ञान का बड़ा प्रभाव पड़ा है। प्रोटीन के ऐसे ही एक वर्ग को वृद्धि कारक कहा जाता है जो घुलनशील स्रावित प्रोटीन होते हैं। हमारा शरीर स्व-उपचार में सक्षम है और स्व-उपचार में शामिल प्रक्रियाओं में सुधार के लिए विकास कारकों के कृत्रिम अनुप्रयोग द्वारा इस प्रक्रिया को बढ़ाया जा सकता है। हालांकि, अधिकांश ज्ञात वृद्धि कारक तेजी से टूट जाते हैं और इस प्रकार चिकित्सीय प्रभाव प्राप्त करने के लिए बहुत अधिक खुराक की आवश्यकता होती है। अध्ययनों ने सूजन और अनियंत्रित ऊतक निर्माण जैसे उच्च खुराक के प्रतिकूल प्रभाव दिखाए हैं। विकास कारकों का अनुप्रयोग भी मुख्य रूप से कुशल वितरण प्रणाली या जैव सामग्री वाहक की कमी के कारण बहुत सीमित है। ऊतक की मरम्मत और पुनर्जनन से जुड़ी पुनर्योजी चिकित्सा में कुशल बायोमटेरियल डिलीवरी सिस्टम के साथ विकास कारक महत्वपूर्ण हैं।
नैनोसिलिकेट्स पर आधारित ऑस्टियोआर्थराइटिस के लिए एक नया उपचार
टेक्सास ए एंड एम यूनिवर्सिटी, यूएसए के शोधकर्ताओं का लक्ष्य द्वि-आयामी (2डी) खनिज नैनोकणों को डिजाइन करके उपास्थि पुनर्जनन के लिए एक उपन्यास उपचार विकसित करना है, जिसका उपयोग विकास कारकों को वितरित करने के लिए किया जा सकता है। इन नैनोकणों (या नैनोसिलिकेट्स) में दो प्रमुख विशेषताएं हैं - उच्च सतह क्षेत्र और दोहरा चार्ज - जो विकास कारकों को आसानी से जोड़ने की अनुमति देता है। नैनोसिलिकेट्स प्रोटीन की 3डी संरचना या उसके जैविक कार्य को प्रभावित किए बिना विकास कारकों के लिए उच्च बाध्यकारी प्रभावकारिता दिखाते हैं। वे मानव मेसेनकाइमल स्टेम कोशिकाओं को विकास कारकों की लंबे समय तक निरंतर डिलीवरी (30 दिनों से अधिक) की अनुमति देते हैं, जिनका उपयोग उपास्थि के प्रति स्टेम कोशिकाओं के बढ़े हुए भेदभाव को प्रेरित करके उपास्थि के पुनर्जनन में किया जाता है। उन्नत विभेदन जारी प्रोटीन की उच्च गतिविधि की पुष्टि करता है और वह भी वर्तमान उपचारों की तुलना में 10 गुना कम सांद्रता पर, जो बहुत अधिक खुराक का उपयोग करते हैं।
में प्रकाशित यह अध्ययन एसीएस लागू सामग्री और इंटरफेस एक नैनोइंजीनियर सिस्टम दिखाता है - एक नैनोक्ले-आधारित प्लेटफॉर्म जिसमें नैनोसिलिकेट्स को ऑस्टियोआर्थराइटिस के इलाज के लिए प्रोटीन चिकित्सीय के निरंतर वितरण को सक्षम करने के लिए डिलीवरी वाहन के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इस तरह की बायोमटेरियल-आधारित वितरण प्रणाली समग्र लागत को कम करके और नकारात्मक दुष्प्रभावों को कम करके पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस के कुशल उपचार को सुनिश्चित कर सकती है। वितरण का यह नया मंच वर्तमान आर्थोपेडिक पुनर्जनन रणनीतियों को बढ़ावा दे सकता है और पुनर्योजी चिकित्सा पर प्रभाव डाल सकता है।
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स्रोत (रों)
क्रॉस एलएम एट अल 2019। दो-आयामी नैनोसिलिकेट्स से प्रोटीन चिकित्सा विज्ञान की निरंतर और लंबी डिलीवरी। एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स और इंटरफेस। 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
