नैनोटेक्नोलॉजी, नैनोमेडीस्किन और रोग

नैनो प्रौद्योगिकी औद्योगिक और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए नैनो-आकार के (आमतौर पर 1-100 अरब मीटर का एक मीटर) कणों का उपयोग करने के लिए संदर्भित करता है जो उनके अद्वितीय गुणों के अनुकूल हैं। ज्ञात तत्वों और सामग्रियों के भौतिक गुण बदल सकते हैं क्योंकि उनकी सतह क्षेत्र अनुपात में नाटकीय रूप से बढ़ी है I ई। जब नैनोस्केल आकार प्राप्त होते हैं मैक्रो से माइक्रो स्केल तक जाने पर ये परिवर्तन नहीं होते हैं।

भौगोलिक गुणों जैसे कि कोलाइडल गुण, विलेयता और उत्प्रेरक क्षमता में परिवर्तन जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्रों में बहुत उपयोगी पाया गया है, जैसे बायोरेमेडिएशन और ड्रग वितरण।

विभिन्न प्रकार के नैनोकणों के बहुत भिन्न गुणों का परिणाम उपन्यास अनुप्रयोगों में हुआ है उदाहरण के लिए, आम तौर पर अक्रिय सामग्री के रूप में जाना जाने वाला यौगिक उत्प्रेरक बन सकता है नैनोकणों का अत्यंत छोटा आकार उन्हें कोशिकाओं में घुसना और सेलुलर अणुओं के साथ बातचीत करने देता है। नैनोकणों में अक्सर अद्वितीय विद्युत गुण होते हैं और उत्कृष्ट अर्धचालक और इमेजिंग एजेंट होते हैं। इन गुणों के कारण, नैनोटेक्नोलॉजी का विज्ञान हाल के वर्षों में बंद हो गया है, नैनोकणों के लिए विशेष रूप से नैनोमेडिसिन में उपन्यास के व्यापक स्पेक्ट्रम के परीक्षण और प्रलेखन के साथ।

नैनोकेडीकल अनुप्रयोगों के लिए नैनोटेक्नोलॉजीज का विकास राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एनआईएच) की प्राथमिकता बन गया है।

2004 और 2006 के बीच, एनआईएच ने एनआईएच नैनोमेडिसिन रोडमैप इनिशिएटिव के हिस्से के रूप में, आठ नैनोमेडिसिन विकास केंद्रों का एक नेटवर्क स्थापित किया। 2005 में, नेशनल कैंसर इंस्टीट्यूट (एनसीआई) ने 144 वर्ष के लिए "कैंसर में नैनो के लिए गठबंधन" कार्यक्रम के लिए 5 लाख से अधिक 3 करोड़ रूपये का कार्य किया है जो कैंसर नैनोटेक्नोलॉजी (किम, 2007) के लिए उत्कृष्टता के सात केंद्रों को धन देता है।

निदान निदान, उपकरण, बायोसेंसर, माइक्रोफ्लुइडिक्स और चिकित्सीय क्षेत्रों के क्षेत्रों में विभिन्न शोध परियोजनाओं का समर्थन करता है।

एनआईएच पहल के दीर्घकालिक उद्देश्यों में लक्ष्यों हैं जैसे कि ट्यूमर विकसित होने, निकालने और / या कोशिकाओं के खंडित भागों या लघु, आणविक- आकार की जैविक "मशीन", और पंप या रोबोट के समान "मशीन" का उपयोग दवाओं को कब और शरीर के भीतर की आवश्यकता के लिए करते हैं। वर्तमान तकनीक पर आधारित इन सभी विचार संभव हैं हालांकि, वर्तमान में इन उद्देश्यों तक पहुंचने के लिए, हम कोशिकाओं और नैनोकणों के बीच इंट्रासेल्युलर संरचनाओं और बातचीत के भौतिक गुणों के बारे में पर्याप्त जानकारी नहीं रखते हैं। एनआईएएच का प्राथमिक लक्ष्य इन इंटरैक्शन और सेलुलर तंत्र के वर्तमान ज्ञान को जोड़ना है, जैसे ठीक-से बने नैनोकणों को प्रतिकूल दुष्प्रभावों के बिना एकीकृत किया जा सकता है।

वर्तमान में नैनोमेडिसिन में आवेदनों के लिए कई अलग-अलग प्रकार के नैनोकणों का अध्ययन किया जा रहा हैवे कार्बन-आधारित कंकाल-प्रकार संरचनाएं हो सकते हैं, जैसे कि फुलरीनेंस, या मीकल की तरह, लिपिड आधारित लाइपोसोम, जो कि पहले से ही दवा वितरण और कॉस्मेटिक उद्योग में कई अनुप्रयोगों के लिए उपयोग में हैं।

कॉलीओड्स, आमतौर पर लयपोसोम नैनोकणों, उनके विलेयता और निलंबन गुणों के लिए चुना जाता है सौंदर्य प्रसाधन, क्रीम, सुरक्षात्मक कोटिंग्स और दाग-प्रतिरोधी कपड़े में उपयोग किया जाता है। कार्बन-आधारित नैनोकणों के अन्य उदाहरण, chitosan और alginate- आधारित नैनोकणों है जो साहित्य में मौखिक प्रोटीन वितरण के लिए वर्णित है, और इंसुलिन वितरण के लिए अध्ययन के तहत विभिन्न पॉलिमर।

अतिरिक्त नैनोकणों को धातुओं और अन्य अकार्बनिक पदार्थों जैसे कि फॉस्फेट्स से बनाया जा सकता है। नैनोपार्टिक कंट्रास्ट एजेंट यौगिक हैं जो एमआई और अल्ट्रासाउंड के परिणाम को विवो इमेजिंग में बायोमेडिकल एप्लीकेशन में बढ़ाते हैं। इन कणों में आम तौर पर ऐसी धातुएं होती हैं जिनके गुण नैनो पैमाने पर नाटकीय रूप से बदल दिए जाते हैं। कुछ तरंग दैर्ध्यों पर विकिरण को अवशोषित करने की उनकी क्षमता के कारण गोल्ड "नैनोहेल्स" कैंसर के खिलाफ लड़ाई में विशेष रूप से नरम टिशू ट्यूमर हैं।

एक बार नैनोहेल्स ट्यूमर कोशिकाओं में प्रवेश कर लेते हैं और विकिरण उपचार लागू होते हैं, तो वे ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए पर्याप्त गर्मी करते हैं अकेले-फंसे डीएनए पर सकारात्मक न्योनोपेक्टिक्स एक्सपोबॉक्सेज़ का इस्तेमाल किया जाता है और इसका पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। विवो इमेजिंग (फ्लोरोसेंस डिटेक्शन सिस्टम) में कई अन्य उपकरण और उपकरण, और अल्ट्रासाउंड और एमआरआई चित्रों में इसके विपरीत सुधार करने के लिए, विकसित किए जा रहे हैं।

नैनोकणों का उपयोग करते हुए साहित्य में बीमारी से लड़ने वाली रणनीतियों के कई उदाहरण हैं। अक्सर, विशेष रूप से कैंसर के उपचार के मामले में, दवा वितरण गुण इमेजिंग तकनीकों के साथ मिलते हैं, ताकि उपचार के दौरान कैंसर कोशिकाओं को अंधेरे में स्थित किया जा सके। नैनोकणों की सतह पर एंटीजन या अन्य बायोसेन्सर (ईएनजी आरएनए किस्में) को जोड़ने से सेल की दीवारों के विशेष गुणों का पता लगाने के लिए विशिष्ट कोशिकाओं को लक्षित करना है। एक बार लक्ष्य कोशिका की पहचान हो जाने के बाद, नैनोकणों सेल की सतह का पालन करेंगे, या विशेष रूप से डिजाइन किए तंत्र के माध्यम से सेल दर्ज करेंगे, और इसके पेलोड वितरित करेंगे।

नैनोपैर्टिकल एक इमेजिंग एजेंट है, दवाओं को दवा दी जाती है, डॉक्टर इसकी प्रगति का पालन कर सकते हैं और कैंसर सेल के वितरण को ज्ञात है। इस तरह के विशिष्ट लक्ष्यीकरण और पता लगाने से देर-चरण के मेटास्टासिस वाले कैंसर और कठोर-टू-ट्यूमर ट्यूमर के उपचार में सहायता मिलेगी और उन और अन्य बीमारियों के प्रसार का संकेत दिया जाएगा। ट्यूमर को सीधे इंजेक्ट किए जाने की तुलना में यह नैनोपैर्टिकल के भीतर अब कुछ दवाओं के जीवन को भी बढ़ाता है, क्योंकि ट्यूमर की कोशिकाओं को प्रभावी ढंग से मारने से पहले ट्यूमर में इंजेक्ट किए जाने वाले ड्रग्स को दूर किया जाता है।

कैंसर के उपचार में एक महत्वपूर्ण विकास, नैनोपार्टिकल डिलीवरी के साथ सीआरएनए (छोटे हस्तक्षेप करने वाले आरएनए) उपचार की जोड़ी थी। 1 999 में, सीआरएनए को पहली कोशिकाओं में प्रोटीन अभिव्यक्ति में बाधा देने के एक उपन्यास साधन के रूप में वर्णित किया गया था।हालांकि, आरएनए किस्में अक्सर उनके लक्ष्य तक पहुंचने से पहले सेलुलर तंत्र द्वारा नष्ट हो जाती हैं। नैनोकणों सुरक्षा और वितरण तंत्र प्रदान करते हैं siRNA अणुओं को लक्ष्य ऊतकों तक पहुंचने की आवश्यकता होती है।

कई कंपनियां पहले से ही नैनोपैर्टिकल-डीआरआरएनए थेरेपीज (एल्पर 2006) के नैदानिक ​​परीक्षणों में प्रवेश कर चुकी हैं।

आणविक स्वयं-विधानसभा एक ऐसी घटना है जिसके माध्यम से अणु स्वचालित रूप से परिभाषित, स्थिर संरचनाओं जैसे परमाणु संबंधों जैसे हाइड्रोजन बंधन, हाइड्रोफोबिक और वैन डेर वाल्स बलों पर आधारित इकट्ठा होते हैं। नैनोकणों के "नीचे-ऊपर" निर्माण इन स्वभावीय संरचनाओं की हमारी समझ के आधार पर विशिष्ट संरचनाओं का निर्माण करने के लिए आणविक स्व-विधानसभा का लाभ उठाते हैं। इसका एक आवेदन विशेष उपयोगों वाले परिभाषित संरचनाओं के न्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए वाटसन-क्रिक डीएनए बेस जोड़ी के विशिष्टता का उपयोग करना है। स्वैच्छिक विकास के तहत आणविक स्वयं-विधानसभा के एक अन्य उपन्यास आवेदन में, पोलर विधानसभा के दौरान नैनोकणों में छिद्र प्रोटीन पेश किए गए हैं। छिद्रों को सतह मैट्रिक्स में शामिल किया जाता है, और उनके उद्घाटन और समापन, सेल (ब्रोज एट अल।

2006) में कुछ पर्यावरण परिस्थितियों (इस मामले में पीएच परिवर्तनों) के लिए विशिष्ट दवा वितरण की अनुमति देता है। Pores अक्सर खुले या बंद के रूप में वे पीएच, तापमान या अन्य पर्यावरणीय कारकों पर प्रतिक्रिया नैनोकणों में समान छिद्रों का उपयोग विशिष्ट सेलुलर स्थितियों के तहत विशिष्ट डिलीवरी या बायोसेन्सिंग की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, जब रक्त शर्करा के स्तर की आवश्यकता होती है तो इंसुलिन वितरण।

निम्नलिखित पेलोड डिलीवरी, नैनोकणों के लिए किसी भी तरह हटाए जाने या मेटाबोलाइज किए जाने के लिए यह अक्सर वांछनीय है, आदर्श रूप से बिना किसी विषाक्त दुष्प्रभाव के।

वास्तव में, नैनोकणों का उपयोग करने के लिए फायदे यह है कि पारंपरिक विकिरण और रसायन चिकित्सा के विषाक्त दुष्प्रभाव से बचा जा सकता है, केवल ट्यूमर, या अस्वास्थ्यकर कोशिकाओं के उपचार और नजदीकी स्वस्थ टिशू को नुकसान पहुंचाए बिना। कुछ नैनोकणों अपेक्षाकृत सुरक्षित होने की वजह से कोशिकाओं के अंदर एक बार भंग करने की उनकी प्रवृत्ति की वजह से अपेक्षाकृत सुरक्षित है, और कुछ सामग्री पहले से ही बायोमेडिसिन में उपयोग में आ रही हैं, जैसे कि एक ही पॉलिमर से बनाई गई नैनोकणों (जैसे बोयलिस, 2006)। जो भी दृष्टिकोण, नैनोपैटर्न वितरण का लाभ भारी है और इसमें विशिष्ट अंगों, ऊतकों या ट्यूमर को लक्षित करके दवाओं की बेहतर जैवउपलब्धता शामिल है, जिससे दवा की सबसे अधिक खुराक सीधे जहां इसकी आवश्यकता होती है, और बेकार और बेकार होने से लागत को कम करने से पहले दवा अपने लक्ष्य को पूरा करने

नैनोमेडिसिन जैव प्रौद्योगिकी का एक अपेक्षाकृत नया क्षेत्र है, लेकिन बीमारियों और रोगों जैसे कैंसर का इलाज करने के लिए नई चिकित्सा और शल्य चिकित्सा की संभावनाएं अनंत लगती हैं। नैनरोबॉट्स और सेल रिपेयर मशीनों की अवधारणा भी व्यवहार्य है और एक दिन ऐसा एस्पिरिन लेने के रूप में एक सामान्य हो सकता है।

_{सूत्रों का कहना है:}

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