গ্যাস-তরল ইন্টারফেসগুলি বায়োমেডিসিনে একটি বিশেষ আগ্রহে পৌঁছেছে। মাইক্রোবাবলস, ক্লিনিকাল রুটিনের আল্ট্রাসাউন্ড কনট্রাস্ট এজেন্ট, সংরক্ষিত অ্যাকোস্টিক রেসপন্স, ড্রাগ কনজুগেশন ক্ষমতা এবং জৈবিক বাধা খোলার ক্ষেত্রে প্রযোজ্যতার কারণে থেরানোস্টিক প্ল্যাটফর্ম হিসাবে ক্রমবর্ধমান মনোযোগ অর্জন করেছে।
Skoltech, MIPT, Prokhorov General Physics Institute of RAS, এবং অন্যান্য বেশ কয়েকটি প্রতিষ্ঠানের বিজ্ঞানীরা প্রমাণ করেছেন যে অ্যালবুমিন নামক প্রোটিন দিয়ে তৈরি মাইক্রোবাবলগুলি ফটোডাইনামিক এজেন্ট সরবরাহের জন্য কার্যকরী বাহক, যেগুলি উন্নত প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত ওষুধ। ক্যান্সার বিরোধী থেরাপি যা কেমো- এবং রেডিয়েশন থেরাপির অনেক পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া এড়িয়ে যায়।
গবেষণার প্রধান তদন্তকারী, স্কোলটেক ফটোনিক্সের অধ্যাপক দিমিত্রি গোরিন মন্তব্য করেছেন, "ফটোডাইনামিক থেরাপির মধ্যে একটি আলোক সংবেদনশীল যৌগকে রক্তের প্রবাহে ইনজেকশন করা এবং টিউমারটিকে আলোর সাথে আলোকিত করা জড়িত যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য যৌগের সাথে মেলে, হয় ত্বকের মাধ্যমে বা এন্ডোস্কোপের মাধ্যমে। আলোক শক্তি সংবেদনশীল এজেন্ট দ্বারা শোষিত হওয়ার পরে, এটি মুক্ত র্যাডিকেল এবং অক্সিজেনের একটি আক্রমনাত্মক রূপের জন্ম দেয়, যা আলোর সংস্পর্শে থাকা অঞ্চলে খুব মনোযোগীভাবে কোষগুলিকে মেরে ফেলে।"
কাগজের প্রধান লেখক, স্কোলটেক এমএসসি স্নাতক রোমান বারমিন বলেছেন: "আমরা এই গবেষণায় যা করেছি তা হল আমরা দুটি জনপ্রিয় ফটোসেনসিটাইজিং এজেন্টের উপর দেখিয়েছি যেগুলিকে অ্যালবুমিন, একটি বোভাইন সিরাম প্রোটিন দিয়ে আবদ্ধ করে, ফলে তাদের বৃহত্তর ফটোঅ্যাক্টিভিটি হয়, এবং প্রোটিন-ড্রাগ কনজুগেটকে বুদবুদে পরিণত করার ফলে আরও বেশি দক্ষতা বৃদ্ধি পায়৷ এটি ফটোডাইনামিক ক্যান্সার থেরাপি অগ্রসর করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।"
পরীক্ষায়, বিজ্ঞানীরা জিঙ্ক phthalocyanine এর সাথে অ্যালবুমিনের সমযোজী সংযুক্তি এবং অ্যালুমিনিয়াম phthalocyanine এর সাথে এর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আবদ্ধতা দেখানোর জন্য দুটি বাণিজ্যিক আলোক সংবেদনশীল পদার্থ নিযুক্ত করেছিলেন। প্রাক্তনটি একটি ফটোডাইনামিক চিকিত্সা এজেন্ট যা ক্লিনিকাল অনুমোদন পেয়েছে, যখন পরবর্তীটি এখনও ক্লিনিকাল পরীক্ষায় রয়েছে। বাতাসের বুদবুদগুলিকে "চাবুক" করার জন্য, phthalocyanine-albumin দ্রবণটি সঠিক ফ্রিকোয়েন্সি এবং তাপমাত্রায় আল্ট্রাসাউন্ডের শিকার হয়েছিল।
বারমিন উল্লেখ করেছেন, “যদিও মাইক্রোবাবল ডেলিভারি সাধারণত একটি জনপ্রিয় পন্থা, এই অধ্যয়নটি ফটোডাইনামিক থেরাপির প্রেক্ষাপটে অ্যালবামিন বুদবুদ ব্যবহার করার জন্য এবং আমাদের বিবেচনা করা দুটি phthalocyanines নিয়ে কাজ করার জন্য প্রথম। মাইক্রোবাবল ডেলিভারির পিছনে ধারণাটি হল যে একটি বায়ু বুদবুদের শেল ফটোডাইনামিক এজেন্টের অণুগুলিকে ঘনভাবে প্যাক করতে পারে এবং ওষুধটি ছেড়ে দেওয়ার জন্য নিয়ন্ত্রিত পদ্ধতিতে মেডিকেল আল্ট্রাসাউন্ড দ্বারা বুদবুদগুলিকে সুবিধাজনকভাবে 'পপ' করা যেতে পারে।"
স্কোলটেক ফটোনিক্সের অধ্যাপক দিমিত্রি গোরিন মন্তব্য করেছেন, "পরীক্ষাগুলি নির্দেশ করে যে কোষগুলিতে এজেন্ট বিতরণ সফল হয়েছিল। আমাদের পরবর্তী লক্ষ্য হল থেরাপিউটিক পারফরম্যান্স বাড়ানোর জন্য মাইক্রোবাবল-সেলের মিথস্ক্রিয়াগুলির গভীরতর বোঝা।"
মাইক্রোবাবলের বৈশিষ্ট্যগুলি অন্বেষণ করার পরে, দলটি এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে যে ফটোডাইনামিকভাবে সংযোজিত মাইক্রোবুদগুলির একটি উন্নত ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে: বুদবুদগুলি তাদের phthalocyanine-মুক্ত প্রতিরূপ (আল্ট্রাসাউন্ড ইমেজিংয়ে ব্যবহৃত) হিসাবে একই গড় ব্যাস বজায় রাখে, যা তাদের কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রণের জন্য সুবিধাজনক, যখন একই সময়ে একটি উচ্চ বুদ্বুদ ঘনত্ব এবং স্টোরেজ স্থায়িত্ব আছে.
বারমিন বলেছেন, "পরবর্তী প্রশ্নটি ছিল: মাইক্রোবুবলগুলি কি ফটোডাইনামিক এজেন্টগুলির কার্যকারিতা বাড়াবে? প্রোখোরভ জেনারেল ফিজিক্স ইনস্টিটিউটের আমাদের সহকর্মীরা এটি পরীক্ষা করার জন্য একটি লোহিত রক্তকণিকা সাসপেনশন ব্যবহার করে একটি কৌশল তৈরি করেছেন। ফলাফলটি পরিষ্কার ছিল: উভয় এজেন্টের জন্য, phthalocyanine-albumin কমপ্লেক্স প্লেইন phthalocyanines থেকে বেশি কার্যকরী প্রমাণিত হয়েছে, এবং মাইক্রোবাবল ডেলিভারি ড্রাগের ফটোঅ্যাক্টিভিটি আরও বাড়িয়েছে। এটি মাইক্রোবাবল শেলের মধ্যে ঘন অণু প্যাকিং থেকে পরিণত হয়।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- রোমান এ বারমিন, এলিজাভেটা এ মাকিসমোভা এবং অন্যান্য। বর্ধিত ফটোডাইনামিক ক্রিয়াকলাপের জন্য দস্তা এবং অ্যালুমিনিয়াম phthalocyanine রঞ্জকগুলির সাথে অ্যালবুমিন মাইক্রোবুদগুলি সংযুক্ত। কোলয়েড এবং সারফেস বি: বায়োইন্টারফেস। ডোই: 10.1016/j.colsurfb.2022.112856
