بایو کمپیٹیبل فوکسڈ الٹراساؤنڈ کینسر کی دوائیں ہدف پر فراہم کرتا ہے - فزکس ورلڈ

حیاتیاتی ماحول میں کیمیائی رد عمل کا ریموٹ کنٹرول طبی ایپلی کیشنز کی متنوع رینج کو قابل بنا سکتا ہے۔ جسم میں ہدف پر کیموتھراپی کی دوائیں چھوڑنے کی صلاحیت، مثال کے طور پر، ان زہریلے مرکبات سے وابستہ نقصان دہ ضمنی اثرات کو نظرانداز کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔ اس مقصد کے ساتھ، کیلیفورنیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کے محققین (کالٹیک) نے ایک مکمل طور پر منشیات کی ترسیل کا نظام بنایا ہے جو الٹراساؤنڈ کا استعمال کرتے ہوئے تشخیصی یا علاج کے مرکبات کو بالکل درست طور پر جاری کرتا ہے جب اور کہاں ان کی ضرورت ہوتی ہے۔

پلیٹ فارم، کی لیبز میں تیار کیا گیا۔ میکسویل روب اور میخائل شاپیرو، قوت سے متعلق حساس مالیکیولز کے ارد گرد مبنی ہے جو میکانوفورس کے نام سے جانا جاتا ہے جو جسمانی قوت کے تابع ہونے پر کیمیائی تبدیلیوں سے گزرتے ہیں اور چھوٹے کارگو مالیکیولز کو چھوڑ دیتے ہیں۔ مکینیکل محرک فوکسڈ الٹراساؤنڈ (FUS) کے ذریعے فراہم کیا جا سکتا ہے، جو حیاتیاتی بافتوں میں گہرائی تک داخل ہوتا ہے اور اسے ذیلی ملی میٹر درستگی کے ساتھ لاگو کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، اس طریقہ کار پر ابتدائی مطالعات میں اعلی صوتی شدت کی ضرورت ہوتی ہے جو حرارت کا باعث بنتی ہے اور قریبی بافتوں کو نقصان پہنچا سکتی ہے۔

کم - اور محفوظ - الٹراساؤنڈ کی شدت کے استعمال کو فعال کرنے کے لیے، محققین نے گیس ویسکلز (GVs)، ہوا سے بھرے پروٹین نانو اسٹرکچرز کی طرف رجوع کیا جو الٹراساؤنڈ کنٹراسٹ ایجنٹ کے طور پر استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ انہوں نے یہ قیاس کیا کہ GVs الٹراساؤنڈ توانائی پر توجہ مرکوز کرنے کے لیے ایکوسٹو مکینیکل ٹرانس ڈوسرز کے طور پر کام کر سکتے ہیں: FUS کے سامنے آنے پر، GVs میکانوفور کو متحرک کرنے والی توانائی کے ساتھ کیویٹیشن سے گزرتے ہیں۔

"الٹراساؤنڈ کے ذریعے طاقت کا استعمال عام طور پر انتہائی شدید حالات پر انحصار کرتا ہے جو چھوٹے تحلیل شدہ گیس کے بلبلوں کے پھٹنے کو متحرک کرتے ہیں،" شریک پہلے مصنف بتاتے ہیں۔ مولی میک فیڈن ایک پریس بیان میں. "ان کا گرنا میکانی قوت کا ذریعہ ہے جو میکانوفور کو متحرک کرتا ہے۔ vesicles الٹراساؤنڈ کی حساسیت میں اضافہ کر چکے ہیں۔ ان کا استعمال کرتے ہوئے، ہم نے پایا کہ وہی میکانوفور ایکٹیویشن بہت کمزور الٹراساؤنڈ کے تحت حاصل کیا جا سکتا ہے۔

میں ان کے نتائج کی رپورٹنگ نیشنل اکیڈمی آف سائنسز کی کاروائی، محققین یہ ظاہر کرتے ہیں کہ یہ نقطہ نظر بائیو مطابقت پذیر FUS کا استعمال کرتے ہوئے میکانوفور-فنکشنلائزڈ پولیمر سے کارگو مالیکیولز کی رہائی کو دور سے متحرک کرسکتا ہے۔

منشیات کی ترسیل کی ترقی

McFadden اور ساتھیوں نے سب سے پہلے جسمانی ایپلی کیشنز کے لیے محفوظ الٹراساؤنڈ پیرامیٹرز کی نشاندہی کی۔ 330 kHz FUS کے تجربات سے 1.47% ڈیوٹی سائیکل (4.5 سائیکل فی پلس) کے ساتھ 3000 MPa چوٹی کے منفی دباؤ کی بایوکمپیٹیبل اوپری حد کا انکشاف ہوا، جس کے نتیجے میں 3.6 W/cm کی صوتی شدت ہوتی ہے۔². ٹشو کی نقل کرنے والے جیل پریت میں، یہ پیرامیٹرز صرف 3.6 ° C کے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت میں اضافے کا باعث بنے۔

اس کے بعد محققین نے تحقیقات کی کہ آیا FUS ان بائیو کمپیٹیبل پیرامیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے میکانوفور پر مشتمل پولیمر کو چالو کر سکتا ہے۔ انہوں نے پولیمر PMSEA کا مطالعہ کیا جس میں ایک زنجیر مرکز میکانوفور ہے جس میں فلوروجینک چھوٹے مالیکیول لدا ہوا ہے۔ جی وی کی موجودگی میں اس پولیمر کے ایک پتلے محلول کو بائیو کمپیٹیبل FUS میں ظاہر کرنے کے نتیجے میں فلوروسینس میں زبردست اضافہ ہوا، جو پے لوڈ کی کامیاب ریلیز کی نشاندہی کرتا ہے - FUS کی نمائش کے 15 منٹ کے بعد تقریباً 10% ریلیز۔ اہم بات یہ ہے کہ GVs کے بغیر FUS کی نمائش نے فلوروجینک ردعمل کو متحرک نہیں کیا، اس بات کی تصدیق کرتے ہوئے کہ GVs ایکوسٹو مکینیکل ٹرانسڈیوسرز کے طور پر ایک ضروری کردار ادا کرتے ہیں۔

اگلا، محققین نے جانچ پڑتال کی کہ آیا نظام میکانی طور پر متحرک منشیات کی رہائی کے لئے موزوں تھا. انہوں نے کیموتھراپی ایجنٹ کیمپٹوتھیسن کو میکانوفور میں جوڑ دیا جس کے بعد PMSEA-CPT بنانے کے لیے پولیمرائزیشن کی گئی، اور FUS کو کنٹرول شدہ ریلیز فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا۔ بائیو کمپیٹیبل FUS پلس GVs کے 10 منٹ کی نمائش کے بعد، کیمپٹوتھیسن کا تقریباً 8% جاری کیا گیا۔ جیسا کہ فلوروجینک مالیکیول کے لیے پایا جاتا ہے، GVs کی غیر موجودگی میں کسی بھی دوا کی رہائی کا پتہ نہیں چلا۔

شریک پہلے مصنف کے مطابق یوکسنگ یاو، یہ پہلی بار ہے کہ FUS کا مظاہرہ حیاتیاتی ترتیب میں کسی مخصوص کیمیائی رد عمل کو کنٹرول کرنے کے لیے کیا گیا ہے۔ "پہلے الٹراساؤنڈ چیزوں میں خلل ڈالنے یا چیزوں کو حرکت دینے کے لیے استعمال کیا جاتا رہا ہے،" یاو کہتے ہیں۔ "لیکن اب یہ میکانکی کیمسٹری کا استعمال کرتے ہوئے ہمارے لیے یہ نیا راستہ کھول رہا ہے۔"

مریضوں میں ھدف بنائے گئے کیموتھراپی کے لیے پلیٹ فارم کی مستقبل کی صلاحیت کا اندازہ لگانے کے لیے، محققین نے اس کی سائٹوٹوکسیٹی کی تحقیقات کی۔ وٹرو میں لیمفوبلاسٹ جیسے راجی خلیوں پر۔ PMSEA-CPT کے ساتھ پہلے سے FUS اور GVs کے سامنے آنے والے دو دن تک انکیوبیٹڈ سیلز نے قابل عملیت میں نمایاں کمی کی نمائش کی۔ اس کے برعکس، PMSEA-CPT کے ساتھ لگائے گئے خلیوں میں کوئی خاص سائٹوٹوکسیٹی نہیں دیکھی گئی جو FUS یا PMSEA-CPT FUS کے سامنے نہیں آئے تھے لیکن GVs کے بغیر۔

ہلکے سے متحرک امپلانٹیبل ڈیوائس قابل پروگرام منشیات کی ترسیل فراہم کرتی ہے۔

"آبی میڈیا میں پولیمر سے مالیکیولر پے لوڈز کی میکانکی طور پر متحرک رہائی پولیمر میکانی کیمسٹری کے غیر ناگوار بائیو امیجنگ اور علاج معالجے کے لئے اس نقطہ نظر کی طاقت کو واضح کرتی ہے ،" محققین لکھتے ہیں۔ "مزید وسیع طور پر، یہ مطالعہ بایومیڈیکل طور پر متعلقہ حالات کے تحت مخصوص کیمیائی رد عمل کے ریموٹ کنٹرول کو حاصل کرنے کے لیے ایک نقطہ نظر کو ظاہر کرتا ہے جس میں FUS کی طرف سے فراہم کردہ spatiotemporal precision اور بافتوں کی رسائی ہے۔"

کنٹرول شدہ لیبارٹری کے حالات میں ان ابتدائی ٹیسٹوں کے بعد، محققین اب جانداروں میں اپنے پلیٹ فارم کی جانچ کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ "ہم اس بنیادی دریافت کا ترجمہ کرنے کے لیے کام کر رہے ہیں۔ vivo میں منشیات کی ترسیل اور دیگر بائیو میڈیکل ٹیکنالوجیز کے لیے درخواستیں،" روب بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/biocompatible-focused-ultrasound-delivers-cancer-drugs-on-target/