नैनोटेक्नोलॉजी पर आधारित एक नया अध्ययन गुर्दे की गंभीर चोट और विफलता के इलाज की उम्मीद जगाता है।
गुर्दा एक आवश्यक महत्वपूर्ण अंग है जो शरीर में महत्वपूर्ण कार्य करता है। यह मूत्र का उत्पादन करने के लिए हमारे रक्त प्रवाह से अपशिष्ट और अतिरिक्त पानी को निकालता है जो फिर गुर्दे से मूत्राशय में मूत्रवाहिनी के माध्यम से बहता है। मांसपेशियों और खाद्य पदार्थों के सामान्य टूटने से हमारे शरीर में उत्पन्न होने वाले इन अपशिष्टों को त्याग दिया जाना चाहिए और कुशलतापूर्वक उत्सर्जित किया जाना चाहिए।
तीव्र में किडनी खराब, जिसे अब एक्यूट किडनी इंजरी (AKI) कहा जाता है, नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्ट तेजी से बनते हैं और मूत्र उत्पादन कम हो जाता है अर्थात शरीर मूत्र का उत्पादन करने के लिए संघर्ष करता है। यह बीमारी की शुरुआत के थोड़े समय (दिनों या घंटों) के भीतर होता है जिससे गंभीर जटिलताएं होती हैं। AKI का प्रमुख कारण ऑक्सीडेटिव तनाव है जो ऑक्सीजन युक्त अपशिष्ट उत्पादों में वृद्धि के परिणामस्वरूप मुक्त कणों और एंटी-ऑक्सीडेंट सुरक्षा के बीच असंतुलित संतुलन के कारण होता है, जिससे लिपिड, प्रोटीन और को नुकसान होता है। डीएनए. यह परिदृश्य सूजन का कारण बनता है और गुर्दे की बीमारी को आगे बढ़ाता है। तब हृदय रोगों और कैंसर के विकास की उच्च संभावना होती है। इसीलिए एंटी-ऑक्सीडेंट से भरपूर खाद्य पदार्थ और सप्लीमेंट ऑक्सीजन युक्त अपशिष्ट उत्पादों के हानिकारक प्रभावों से बचाने के लिए जाने जाते हैं। जब गुर्दे की बीमारी की गंभीरता बढ़ती है, तो पुनर्जलीकरण और डायलिसिस जैसे सहायक उपचारों की आवश्यकता होती है और यहां तक कि गुर्दा प्रत्यारोपण की भी आवश्यकता हो सकती है। हर साल लाखों मौतों के लिए इसे जिम्मेदार बनाने के लिए AKI का कोई इलाज उपलब्ध नहीं है।
घायल गुर्दे की रक्षा करना और उनका इलाज करना दवा के क्षेत्र में एक बड़ी चुनौती है। एक एंटी-ऑक्सीडेंट दवा एनएसी (एन-एसिटाइलसिस्टीन) जिसे स्वर्ण मानक माना जाता है, आमतौर पर प्रक्रियाओं के दौरान गुर्दे को विषाक्तता से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन इस दवा की खराब जैव उपलब्धता है और इस प्रकार इसका सीमित प्रभाव है।
चिकित्सा के लिए नैनो तकनीक दृष्टिकोण
चिकित्सा सहित जैव चिकित्सा पद्धतियों में नैनो प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग ने हाल के दशकों में गति पकड़ी है। लेकिन ऐसे अनुप्रयोगों ने गुर्दे की बीमारियों के इलाज में कमी दिखाई है। एक नए अध्ययन में, संयुक्त राज्य अमेरिका और चीन के वैज्ञानिकों ने एकेआई को रोकने के लिए एक उपन्यास निवारक विधि का वर्णन किया है और नैनो तकनीक का उपयोग करके इसका इलाज करने के लिए छोटे स्व-संयोजन रूपों को शामिल किया है जो व्यास में सिर्फ अरबवें हिस्से को मापते हैं। इन आकृतियों को 'नैनोटेक्नोलॉजी' पद्धति का उपयोग करके डिजाइन और विकसित किया गया था।डीएनए ओरिगामी' जिसमें चार का आधार युग्म है डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स का उपयोग इंजीनियरिंग और निर्माण के लिए किया जाता है जिसे कहा जाता है डीएनए ओरिगेमी नैनोस्ट्रक्चर (डॉन)। ये नैनोस्ट्रक्चर - या तो त्रिकोणीय, ट्यूबलर या आयताकार आकार में - फिर शरीर के अंदर विभिन्न कार्यों को करने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। ऐसी की वास्तुकला नैनोस्ट्रक्चर जीवित प्रणालियों के लिए आदर्श रूप से अनुकूल है क्योंकि वे स्थिर हैं और उनमें कम विषाक्तता और प्रतिरक्षात्मकता है।
डीएनए ओरिगेमी नैनोस्ट्रक्चर स्वयं-इकट्ठे होते हैं और किडनी के विभिन्न हिस्सों पर चिपक जाते हैं और उनके चारों ओर एक सुरक्षात्मक परत बनाते हैं। पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) द्वारा मात्रात्मक इमेजिंग का उपयोग करके उनके शारीरिक वितरण का आकलन करते समय यह देखा गया है। उनका अध्ययन प्रकाशित हुआ है प्रकृति बायोमेडिकल इंजीनियरिंग. समूह ने विभिन्न तैयार किए डीएनए ओरिगेमी संरचनाएं और उपयोग भी किया जाता है रेडियो पीईटी इमेजिंग का उपयोग करके उनका विश्लेषण करते हुए माउस किडनी में उनके व्यवहार का अध्ययन करने के लिए लेबलिंग। उन्हें स्वस्थ चूहों के साथ-साथ उन चूहों की किडनी में भी जमा होते देखा गया, जिन्हें एकेआई था।
अध्ययन से पता चला कि कैसे डीएनए ओरिगेमी नैनोस्ट्रक्चर एक तेज़ (केवल 2 घंटे के भीतर) और बहुत सक्रिय किडनी रक्षक के रूप में कार्य करता है और AKI के लक्षणों से राहत देने में चिकित्सीय भी था। पीईटी स्कैन का उपयोग करके उनके वास्तविक समय वितरण की जांच करने पर यह देखा गया कि आयताकार नैनोस्ट्रक्चर विशेष रूप से एक मानक दवा की तरह किडनी की रक्षा करने में सबसे सफल थे। ये संरचनाएं ऑक्सीजन युक्त अपशिष्ट उत्पादों को ट्रैक करती हैं और कोशिकाओं को ऑक्सीडेटिव तनाव के कारण होने वाले नुकसान से बचाती हैं। वे किडनी में और उसके आसपास मुक्त कणों और एंटी-ऑक्सीडेंट सुरक्षा के संतुलन को बनाए रखने में मदद करते हैं और ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करते हैं जो AKI का प्रमुख स्रोत और लक्षण है। DONs द्वारा किए गए उपाय गुर्दे की बीमारी को बढ़ने से रोकते हैं। DON का परीक्षण जीवित चूहों की किडनी और मानव भ्रूण की किडनी कोशिकाओं दोनों पर किया गया। इन संरचनाओं ने एक सुरक्षात्मक गार्ड के रूप में काम किया और एकेआई में गुर्दे की कार्यक्षमता में सुधार किया, साथ ही एकेआई के लिए पारंपरिक दवा उपचार विशेष रूप से एनएसी दवा के रूप में भी प्रभावी ढंग से काम किया।
डीएनए ओरिगेमी संरचनाएं गुर्दे में लगातार मौजूद थीं, जो लेखकों का सुझाव है कि कई कारकों के कारण है, जिसमें पाचन एंजाइमों के लिए डीओएन का प्रतिरोध और प्रतिरक्षा प्रणाली की निगरानी से बचना शामिल है। शारीरिक रूप से, गुर्दे के कार्य में सुधार का आकलन सीरम क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन के स्तर को ध्यान में रखते हुए किया गया था और यह स्पष्ट था कि मानक दवा चिकित्सा की तुलना में गुर्दे के उत्सर्जन समारोह में महत्वपूर्ण सुधार हुआ था।
यह बहु-विषयक अध्ययन नैनोमेडिसिन और इन-विवो इमेजिंग की विशेषज्ञता को जोड़ता है और इसके वितरण की जांच करने वाला पहला है डीएनए एक जीवित प्रणाली में नैनोसंरचनाओं को उनके व्यवहार पर लाइव नज़र रखकर। डॉन में शरीर के मुख्य अंगों में कम विषाक्तता होती है जो उन्हें मनुष्यों में नैदानिक उपयोग के लिए आदर्श बनाती है। यह आधुनिक तकनीक एक मजबूत आधार है जो AKI से किडनी को स्थानीय सुरक्षा प्रदान कर सकती है और इसका उपयोग AKI और अन्य किडनी रोगों के इलाज के लिए नए चिकित्सीय दृष्टिकोण डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है। गुर्दे की बीमारियों का समाधान तीव्र गुर्दे की चोट से पीड़ित रोगियों के लिए एक वास्तविकता बन सकता है। यह अध्ययन चिकित्सीय प्रोग्रामयोग्य नैनोस्ट्रक्चर की क्षमता को बढ़ाता है जिसका उपयोग लक्षित दवा वितरण और शरीर में अंग और ऊतक की मरम्मत के लिए किया जा सकता है।
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स्रोत (रों)
जियांग डी एट अल. 2018. डीएनए ओरिगेमी नैनोस्ट्रक्चर तरजीही गुर्दे के अवशोषण को प्रदर्शित कर सकते हैं और तीव्र गुर्दे की चोट को कम कर सकते हैं। प्रकृति बायोमेडिकल इंजीनियरिंग। 2 (1)। https://doi.org/10.1038/s41551-018-0317-8
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