शोधकर्ताओं ने उपास्थि पुनर्जनन के लिए शरीर में उपचार देने के लिए 2-आयामी खनिज नैनोकणों का निर्माण किया है
पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस एक अपक्षयी बीमारी है जो दुनिया भर में 630 मिलियन लोगों को प्रभावित करती है जो कि ग्रह पर पूरी आबादी का लगभग 15 प्रतिशत है। ऑस्टियोआर्थराइटिस में, हमारी हड्डी में कार्टिलेज टूटने लगता है और यह अंतर्निहित हड्डी को नुकसान पहुंचा सकता है जिससे दर्द और कठोरता हो सकती है, खासकर घुटने, कूल्हे और अंगूठे के जोड़ों में। हम उम्र के रूप में इस स्थिति की घटना बढ़ जाती है। पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस के उपचार में दवाएं, फिजियोथेरेपी, मुख्य रूप से दर्द के लक्षणों को दूर करने के लिए लक्षित व्यावसायिक चिकित्सा शामिल हैं। इस स्थिति का पूरी तरह से इलाज करने के लिए, क्षतिग्रस्त जोड़ों के ऊतकों की मरम्मत की आवश्यकता होती है। यह मरम्मत जटिल और चुनौतीपूर्ण है क्योंकि हड्डी में उपास्थि ऊतक को पुन: उत्पन्न करना मुश्किल है। जैसे-जैसे दुनिया की आबादी बढ़ती जा रही है, पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस के लिए नए प्रभावी उपचारों की तत्काल आवश्यकता है।
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 ने द्वि-आयामी (2 डी) खनिज डिजाइन करके उपास्थि पुनर्जनन के लिए एक उपन्यास उपचार विकसित करने का लक्ष्य रखा है। नैनोकणों जिसका उपयोग विकास कारकों को वितरित करने के लिए किया जा सकता है। इन नैनोकणों (या नैनोसिलिकेट्स) में दो प्रमुख विशेषताएं होती हैं - उच्च सतह क्षेत्र और दोहरा चार्ज - जो विकास कारकों के आसान लगाव की अनुमति देते हैं। नैनोसिलिकेट्स प्रोटीन की 3डी संरचना या इसके जैविक कार्य को प्रभावित किए बिना वृद्धि कारकों के लिए उच्च बाध्यकारी प्रभावकारिता दिखाते हैं। वे मानव मेसेनकाइमल स्टेम कोशिकाओं के विकास कारकों के लंबे समय तक निरंतर वितरण (30 दिनों से अधिक) की अनुमति देते हैं जो तब उपास्थि के प्रति स्टेम कोशिकाओं के विभेदन को प्रेरित करके उपास्थि के पुनर्जनन में उपयोग किए जाते हैं। उन्नत विभेदन जारी किए गए 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
