नॅनोटेक्नॉलॉजीवर आधारित नवीन अभ्यासामुळे तीव्र मूत्रपिंडाच्या दुखापती आणि अपयशावर उपचार करण्याची आशा निर्माण होते.
मूत्रपिंड हा एक महत्त्वाचा अवयव आहे जो शरीरातील महत्त्वपूर्ण कार्ये करतो. हे मूत्र तयार करण्यासाठी आपल्या रक्तप्रवाहातील कचरा आणि अतिरिक्त पाणी काढून टाकते जे नंतर मूत्रमार्गाद्वारे मूत्रपिंडातून मूत्राशयाकडे वाहते. स्नायू आणि अन्नपदार्थांच्या सामान्य बिघाडामुळे आपल्या शरीरात तयार होणारे हे टाकाऊ पदार्थ टाकून आणि कार्यक्षमतेने उत्सर्जित केले पाहिजेत.
तीव्र मध्ये मूत्रपिंड अयशस्वी होणे, ज्याला आता Acute Kidney Injury (AKI) म्हणतात नायट्रोजनयुक्त कचरा झपाट्याने तयार होतो आणि लघवीचे उत्पादन कमी होते म्हणजेच शरीर लघवी तयार करण्यासाठी धडपडते. हे आजार सुरू झाल्यापासून थोड्याच कालावधीत (दिवस किंवा तास) घडते ज्यामुळे गंभीर गुंतागुंत निर्माण होते. AKI चे प्रमुख कारण ऑक्सिडेटिव्ह तणाव आहे जे मुक्त रॅडिकल्स आणि अँटी-ऑक्सिडंट संरक्षणांमधील विस्कळीत संतुलनामुळे उद्भवते ज्यामुळे ऑक्सिजनयुक्त कचरा उत्पादनांमध्ये वाढ होते ज्यामुळे लिपिड्स, प्रथिने आणि नुकसान होते. डीएनए. या परिस्थितीमुळे जळजळ होते आणि मूत्रपिंडाचा आजार वाढतो. त्यानंतर हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी रोग आणि कर्करोग होण्याची उच्च शक्यता असते. म्हणूनच अँटी-ऑक्सिडंट समृद्ध अन्न आणि पूरक पदार्थ ऑक्सिजन-युक्त कचरा उत्पादनांच्या हानिकारक प्रभावांपासून संरक्षण करण्यासाठी ओळखले जातात. जेव्हा मूत्रपिंडाच्या आजाराची तीव्रता वाढते तेव्हा रीहायड्रेशन आणि डायलिसिस सारख्या सपोर्ट थेरपींची आवश्यकता असते आणि किडनी प्रत्यारोपण देखील आवश्यक असू शकते. AKI दरवर्षी लाखो मृत्यूंना कारणीभूत ठरते यावर कोणताही इलाज उपलब्ध नाही.
जखमी किडनीचे संरक्षण आणि उपचार करणे हे औषधातील एक मोठे आव्हान आहे. सोन्याचे मानक मानले जाणारे अँटी-ऑक्सिडंट औषध NAC (N-acetylcysteine) सामान्यत: प्रक्रियेदरम्यान मूत्रपिंडांना विषारीपणापासून वाचवण्यासाठी वापरले जाते परंतु या औषधाची जैवउपलब्धता कमी आहे आणि त्यामुळे मर्यादित परिणामकारकता आहे.
थेरपीसाठी नॅनोटेक्नॉलॉजी दृष्टीकोन
थेरपीसह बायोमेडिकल पद्धतींमध्ये नॅनोटेक्नॉलॉजीच्या वापराने अलीकडच्या दशकांमध्ये वेग घेतला आहे. परंतु अशा ऍप्लिकेशन्सने किडनीच्या आजारांवर उपचार करण्यात मर्यादा दर्शवल्या आहेत. एका नवीन अभ्यासात, यूएसए आणि चीनमधील शास्त्रज्ञांनी AKI थांबविण्यासाठी आणि नॅनोटेक्नॉलॉजीचा वापर करून त्यावर उपचार करण्यासाठी एक अभिनव प्रतिबंधात्मक पद्धतीचे वर्णन केले आहे ज्याचा व्यास मीटरच्या फक्त अब्जावा भाग आहे. हे आकार 'नॅनोटेक्नॉलॉजी' पद्धतीचा वापर करून डिझाइन आणि विकसित केले गेले.DNA ओरिगामी' ज्यामध्ये चारची बेस पेअरिंग डीएनए न्यूक्लियोटाइड्सचा वापर अभियंता करण्यासाठी आणि ज्याला म्हणतात ते तयार करण्यासाठी केला जातो डीएनए ओरिगामी नॅनोस्ट्रक्चर्स (DONs). या नॅनोस्ट्रक्चर्स - एकतर त्रिकोणी, ट्यूबलर किंवा आयताकृती आकार - नंतर शरीरातील विविध कार्ये करण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात. असे स्थापत्य नॅनोस्ट्रक्चर्स जिवंत प्रणालींसाठी आदर्शपणे उपयुक्त आहे कारण ते स्थिर आहेत आणि कमी विषारीपणा आणि रोगप्रतिकारक शक्ती आहे.
डीएनए ओरिगामी नॅनोस्ट्रक्चर्स स्व-एकत्रित होतात आणि किडनीच्या वेगवेगळ्या भागांवर कुंडी लावतात आणि त्यांच्याभोवती एक संरक्षणात्मक थर तयार करतात. पॉझिट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) द्वारे परिमाणात्मक इमेजिंग वापरून त्यांच्या शारीरिक वितरणाचे मूल्यांकन करताना हे दिसून आले आहे. मध्ये त्यांचा अभ्यास प्रकाशित झाला आहे निसर्ग बायोमेडिकल अभियांत्रिकी. गटाने विविध तयारी केली डीएनए ओरिगामी संरचना आणि देखील वापरले रेडिओ पीईटी इमेजिंग वापरून त्यांचे विश्लेषण करताना माउस किडनीमधील त्यांच्या वर्तनाचा अभ्यास करण्यासाठी लेबलिंग. ते निरोगी उंदरांच्या मूत्रपिंडात तसेच ज्यांना AKI आहे त्यांच्यामध्ये जमा होताना दिसले.
कसे ते अभ्यासाने दाखवले डीएनए ओरिगामी नॅनोस्ट्रक्चर्स एक जलद (फक्त 2 तासांच्या आत) आणि अतिशय सक्रिय मूत्रपिंड संरक्षक म्हणून कार्य करतात आणि AKI ची लक्षणे दूर करण्यासाठी उपचारात्मक देखील होते. पीईटी स्कॅन वापरून त्यांच्या रीअल-टाइम वितरणाची तपासणी केल्यावर असे दिसून आले की आयताकृती नॅनोस्ट्रक्चर्स विशेषत: प्रमाणित औषधांप्रमाणेच मूत्रपिंडांचे संरक्षण करण्यात सर्वात यशस्वी होते. या संरचना ऑक्सिजनयुक्त कचरा उत्पादनांचा मागोवा घेतात आणि ऑक्सिडेटिव्ह तणावामुळे पेशींना नुकसान होण्यापासून इन्सुलेट करतात. ते AKI चे प्रमुख स्त्रोत आणि लक्षण असलेल्या ऑक्सिडेटिव्ह तणाव कमी करण्यासाठी आणि कमी करण्यासाठी किडनीमध्ये आणि त्याच्या आसपास मुक्त रॅडिकल्स आणि अँटी-ऑक्सिडंट संरक्षणांचे संतुलन राखण्यात मदत करतात. DON ने घेतलेल्या उपायांमुळे किडनीच्या आजाराची प्रगती थांबते. जिवंत उंदरांच्या किडनी आणि मानवी भ्रूण किडनी पेशी या दोन्हींवर DON ची चाचणी करण्यात आली. या रचनांनी संरक्षणात्मक रक्षक म्हणून काम केले आणि AKI मध्ये किडनीचे कार्य सुधारले जेवढे प्रभावीपणे पारंपारिक औषधोपचार विशेषतः AKI साठी NAC औषध.
DNA ओरिगामी स्ट्रक्चर्स किडनीमध्ये सतत उपस्थित होते जे लेखकांनी सुचवले आहे की DONs चा पाचक एन्झाईम्सचा प्रतिकार आणि रोगप्रतिकारक शक्तीचे निरीक्षण टाळणे यासह अनेक घटक आहेत. शारीरिकदृष्ट्या, किडनीच्या कार्यामध्ये सुधारणा सीरम क्रिएटिनिन आणि रक्तातील युरिया नायट्रोजनची पातळी लक्षात घेऊन मूल्यांकन करण्यात आली आणि हे स्पष्ट झाले की प्रमाणित औषध थेरपीच्या तुलनेत मूत्रपिंडाच्या उत्सर्जन कार्यामध्ये लक्षणीय सुधारणा झाली आहे.
हा बहुविद्याशाखीय अभ्यास नॅनोमेडिसिन आणि इन-व्हिवो इमेजिंगचे कौशल्य एकत्र करतो आणि वितरणाचा तपास करणारा हा पहिलाच अभ्यास आहे. डीएनए जिवंत प्रणालीमधील नॅनोस्ट्रक्चर्स त्यांच्या वर्तनाचा थेट मागोवा घेतात. DON चे शरीराच्या मुख्य अवयवांमध्ये कमी विषाक्तता असते ज्यामुळे ते मानवांमध्ये क्लिनिकल वापरासाठी योग्य असतात. हे आधुनिक तंत्रज्ञान एक मजबूत पाया आहे जो किडनीला AKI पासून स्थानिक संरक्षण प्रदान करू शकतो आणि AKI आणि इतर किडनी रोगांवर उपचार करण्यासाठी नवीन उपचारात्मक पध्दती डिझाइन करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो. तीव्र मूत्रपिंडाच्या दुखापतीने ग्रस्त असलेल्या रुग्णांसाठी किडनीच्या आजारांवर उपाय प्रत्यक्षात येऊ शकतो. हा अभ्यास उपचारात्मक प्रोग्राम करण्यायोग्य नॅनोस्ट्रक्चर्सच्या संभाव्यतेमध्ये भर घालतो ज्याचा उपयोग लक्ष्यित औषध वितरण आणि शरीरातील अवयव आणि ऊतक दुरुस्तीसाठी केला जाऊ शकतो.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
जियांग डी आणि इतर. 2018. डीएनए ओरिगामी नॅनोस्ट्रक्चर्स प्रेफरेंशियल रेनल अपटेक प्रदर्शित करू शकतात आणि तीव्र मूत्रपिंड इजा कमी करू शकतात. निसर्ग बायोमेडिकल अभियांत्रिकी. ५(१०). https://doi.org/10.1038/s41551-018-0317-8
***
