अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके चिकित्सा चिपकने वाले पदार्थों की चिपचिपाहट को नियंत्रित करने का एक नया और सरल तरीका बायोआसंजन को बढ़ाने के लिए किसी भी संभावित जहरीले रसायनों का उपयोग करने की आवश्यकता को समाप्त करता है। यह तकनीक, शोधकर्ताओं द्वारा विकसित की गई है मैकगिल विश्वविद्यालय कनाडा में और ETH ज्यूरिख स्विट्जरलैंड में, ऊतक मरम्मत, घाव भरने, पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स और दवा वितरण जैसे अनुप्रयोगों के लिए अमूल्य साबित हो सकता है।
पट्टियाँ और प्लास्टर आमतौर पर गीली त्वचा पर अच्छी तरह नहीं चिपकते हैं। मुख्य लेखक बताते हैं कि अल्ट्रासाउंड इस समस्या को दूर करने में मदद कर सकता है, न केवल त्वचा पर बल्कि म्यूकोसल झिल्ली और महाधमनी सहित कई अन्य ऊतकों पर भी। झेनवेई मा, अब हार्वर्ड विश्वविद्यालय और ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय में।
अपने काम में, शोधकर्ताओं ने चिपकने वाले पदार्थों को चिपचिपा बनाने के लिए कम आवृत्ति वाले अल्ट्रासाउंड से प्रेरित सूक्ष्म बुलबुले का उपयोग किया। तरंगें ऊतक सब्सट्रेट (चिटोसन, जिलेटिन या सेलूलोज़ युक्त एक समाधान) पर फैले चिपकने वाले प्राइमर में तरल को स्थानीय रूप से "उबाल" देती हैं, जिससे वाष्प के बुलबुले बनते हैं जो ऊतक की सतह की ओर बढ़ते हैं और हिंसक रूप से ढह जाते हैं। मा बताते हैं, "पॉलीएक्रिलामाइड या पॉली (एन-आइसोप्रोपाइलैक्रिलामाइड) से बने हाइड्रोजेल पैच को एल्गिनेट के साथ मिलाकर उपचारित क्षेत्र पर मजबूत आसंजन प्राप्त करने के लिए लगाया गया था।"
मा बताते हैं, "इस गति के परिणामस्वरूप यांत्रिक अंतःक्रिया होती है जो मजबूत बायोआसंजन के लिए चिपकने वाले पदार्थों को त्वचा और अन्य ऊतकों में क्षणिक रूप से धकेलती है।" भौतिकी की दुनिया. "बस अल्ट्रासाउंड की तीव्रता को समायोजित करके और बुलबुले बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली अल्ट्रासाउंड जांच को संचालित करके, हम चिपकने वाली पट्टियों की चिपचिपाहट को - बहुत सटीक रूप से - नियंत्रित कर सकते हैं।"
शोधकर्ताओं ने चूहे और सुअर के ऊतकों पर अपनी तकनीक का परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि अल्ट्रासाउंड ने ऊतक और हाइड्रोजेल के बीच आसंजन ऊर्जा को 100 गुना तक बढ़ा दिया, और दोनों के बीच इंटरफेशियल थकान सीमा को 10 गुना तक बढ़ा दिया। दरअसल, उन्होंने 2000 J/m से अधिक की आसंजन ऊर्जा मापी2 त्वचा के लिए, लगभग 295 J/m2 मुख म्यूकोसा के लिए और लगभग 297 J/m2 महाधमनी के लिए. इसकी तुलना में, अल्ट्रासाउंड के अधीन नहीं किए गए हाइड्रोजेल के लिए आसंजन ऊर्जा लगभग 50, 12 और 17 जे/एम थी2, क्रमशः।
अल्ट्रासाउंड-प्रेरित गुहिकायन
टीम की सैद्धांतिक मॉडलिंग गणना से पता चलता है कि इस जैव आसंजन के पीछे मुख्य तंत्र अल्ट्रासाउंड-प्रेरित गुहिकायन है, जो एंकरिंग प्राइमरों को ऊतक में आगे बढ़ाता है और स्थिर करता है। यह इन एंकरों का यांत्रिक इंटरलॉकिंग और इंटरपेनिट्रेशन है जो अंततः रासायनिक बंधन की आवश्यकता के बिना हाइड्रोजेल और ऊतक के बीच मजबूत आसंजन पैदा करता है।
अल्ट्रासाउंड स्टिकर आंतरिक अंगों की निरंतर इमेजिंग प्रदान करता है
चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग त्वचा के माध्यम से दवाओं को पहुंचाने के लिए भी किया जा सकता है। मा कहते हैं, "इस प्रतिमान-परिवर्तनकारी तकनीक का चिकित्सा की कई शाखाओं में महान प्रभाव होगा।" "हम ऊतक मरम्मत, कैंसर चिकित्सा और सटीक चिकित्सा के लिए क्लीनिकों में अनुप्रयोगों के लिए इस तकनीक का अनुवाद करने के लिए बहुत उत्साहित हैं।"
जैवआसंजन शक्ति की अभूतपूर्व नियंत्रणीयता के साथ-साथ, शोधकर्ताओं का कहना है कि उनकी तकनीक कई प्रकार की सामग्रियों को पट्टियों, प्लास्टर और जैविक ऊतक के साथ इंटरफेस के रूप में उपयोग करने की अनुमति देगी। उनका कहना है कि इससे अनिवार्य रूप से आवेदन के संभावित क्षेत्रों का विस्तार होगा।
शोधकर्ता अपने काम की रिपोर्ट करते हैं विज्ञान.
