गैस-तरल इंटरफेस बायोमेडिसिन में विशेष रुचि तक पहुंच रहे हैं। माइक्रोबबल्स, क्लिनिकल रूटीन के अल्ट्रासाउंड कंट्रास्ट एजेंट, ने संरक्षित ध्वनिक प्रतिक्रिया, दवा संयुग्मन क्षमताओं और जैविक बाधा खोलने में प्रयोज्यता के कारण चिकित्सीय प्लेटफार्मों के रूप में ध्यान आकर्षित किया है।
स्कोलटेक, एमआईपीटी, आरएएस के प्रोखोरोव जनरल फिजिक्स इंस्टीट्यूट और कई अन्य संस्थानों के वैज्ञानिकों ने प्रदर्शित किया है कि एल्ब्यूमिन नामक प्रोटीन से बने माइक्रोबबल्स फोटोडायनामिक एजेंटों के वितरण के लिए कुशल वाहक हैं, जो उन्नत में उपयोग की जाने वाली दवाएं हैं। कैंसर रोधी चिकित्सा जो कीमो- और विकिरण चिकित्सा के कई दुष्प्रभावों से बचाता है।
अध्ययन के प्रमुख अन्वेषक, स्कोलटेक फोटोनिक्स के प्रोफेसर दिमित्री गोरिन ने टिप्पणी की, “फोटोडायनामिक थेरेपी में रक्तप्रवाह में एक फोटोसेंसिटाइज़िंग यौगिक को इंजेक्ट करना और प्रकाश के साथ ट्यूमर को रोशन करना शामिल है, जिसकी तरंग दैर्ध्य यौगिक से मेल खाती है, या तो त्वचा के माध्यम से या एंडोस्कोप के साथ। संवेदीकरण एजेंट द्वारा प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद, यह मुक्त कणों और ऑक्सीजन के आक्रामक रूप को जन्म देता है, जो प्रकाश के संपर्क में आने वाले क्षेत्र में कोशिकाओं को बहुत ही केंद्रित तरीके से मारता है।
पेपर के मुख्य लेखक, स्कोलटेक एमएससी स्नातक रोमन बर्मिन ने कहा: “इस अध्ययन में हमने जो किया वह यह है कि हमने दो लोकप्रिय फोटोसेंसिटाइजिंग एजेंटों को दिखाया है जो उन्हें एल्ब्यूमिन, एक गोजातीय सीरम प्रोटीन के साथ बांधते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनकी अधिक फोटोएक्टिविटी होती है, और प्रोटीन-ड्रग संयुग्म को बुलबुले में फेंटने से और भी अधिक दक्षता में वृद्धि होती है। इसका उपयोग फोटोडायनामिक कैंसर थेरेपी को आगे बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।"
प्रयोग में, वैज्ञानिकों ने जिंक फ़थलोसाइनिन के साथ एल्ब्यूमिन के सहसंयोजक लगाव और एल्युमीनियम फ़थलोसाइनिन के साथ इसके इलेक्ट्रोस्टैटिक बंधन को दिखाने के लिए दो व्यावसायिक फोटोसेंसिटाइज़िंग पदार्थों का उपयोग किया। पहला एक फोटोडायनामिक उपचार एजेंट है जिसे नैदानिक अनुमोदन प्राप्त हुआ है, जबकि दूसरा अभी भी नैदानिक परीक्षण में है। हवा के बुलबुले को "व्हिप अप" करने के लिए, फ़थलोसाइनिन-एल्ब्यूमिन समाधान को उचित आवृत्ति और तापमान पर अल्ट्रासाउंड के अधीन किया गया था।
बर्मिन ने कहा, “जबकि माइक्रोबबल डिलीवरी आम तौर पर एक लोकप्रिय दृष्टिकोण है, यह अध्ययन फोटोडायनामिक थेरेपी के संदर्भ में एल्ब्यूमिन बुलबुले का उपयोग करने और हमारे द्वारा विचार किए गए दो फ़ेथलोसाइनिन के साथ काम करने वाला पहला है। माइक्रोबबल डिलीवरी के पीछे विचार यह है कि हवा के बुलबुले का खोल फोटोडायनामिक एजेंटों के अणुओं को सघन रूप से पैक कर सकता है, और दवा को छोड़ने के लिए नियंत्रित तरीके से मेडिकल अल्ट्रासाउंड द्वारा बुलबुले को आसानी से 'पॉप' किया जा सकता है।
स्कोलटेक फोटोनिक्स के प्रोफेसर दिमित्री गोरिन ने टिप्पणी की, “परीक्षणों से पता चला कि कोशिकाओं तक एजेंट की डिलीवरी सफल रही। हमारा अगला लक्ष्य चिकित्सीय प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए माइक्रोबबल-सेल इंटरैक्शन की गहरी समझ है।"
माइक्रोबबल विशेषताओं की खोज करने के बाद, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि फोटोडायनामिक रूप से संयुग्मित माइक्रोबबल्स में एक बेहतर भौतिक रासायनिक गुण प्रोफ़ाइल होती है: बुलबुले अपने फ़ेथलोसाइनिन-मुक्त समकक्षों (अल्ट्रासाउंड इमेजिंग में प्रयुक्त) के समान औसत व्यास बनाए रखते हैं, जो उनके प्रदर्शन को नियंत्रित करने के लिए फायदेमंद है, जबकि एक ही समय में उच्च बुलबुला एकाग्रता और भंडारण स्थिरता होती है।
बर्मीन कहा, "अगला सवाल यह था: क्या माइक्रोबबल्स उनके द्वारा वितरित फोटोडायनामिक एजेंटों की दक्षता में वृद्धि करेंगे? प्रोखोरोव जनरल फिजिक्स इंस्टीट्यूट के हमारे सहयोगियों ने इसका परीक्षण करने के लिए लाल रक्त कोशिका निलंबन का उपयोग करके एक तकनीक विकसित की है। परिणाम स्पष्ट था: दोनों एजेंटों के लिए, फ़थलोसाइनिन-एल्ब्यूमिन कॉम्प्लेक्स सादे फ़थलोसाइनिन की तुलना में अधिक प्रभावी साबित हुआ, और माइक्रोबबल डिलीवरी ने दवा की फोटोएक्टिविटी को और बढ़ा दिया। यह माइक्रोबबल शेल में घने अणु पैकिंग के परिणामस्वरूप होता है।
जर्नल संदर्भ:
- रोमन ए.बार्मिन, एलिज़ावेता ए. माकिस्मोवा एट अल। बढ़ी हुई फोटोडायनामिक गतिविधि के लिए एल्ब्यूमिन माइक्रोबबल्स को जिंक और एल्यूमीनियम फथलोसाइनिन रंगों के साथ संयुग्मित किया गया। कोलाइड्स और सतहें बी: बायोइंटरफेसेस। DOI: 10.1016/j.colsurfb.2022.112856
