નેનોટેકનોલોજી પર આધારિત નવલકથા અભ્યાસ તીવ્ર કિડની ઈજા અને નિષ્ફળતાની સારવાર માટે આશા પેદા કરે છે.
કિડની એ એક આવશ્યક મહત્વપૂર્ણ અંગ છે જે શરીરમાં મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે. તે પેશાબ ઉત્પન્ન કરવા માટે આપણા રક્ત પ્રવાહમાંથી કચરો અને વધારાનું પાણી દૂર કરે છે જે પછી મૂત્રમાર્ગ દ્વારા મૂત્રાશયમાં કિડનીમાંથી વહે છે. આ કચરો જે આપણા શરીરમાં સ્નાયુઓ અને ખોરાકના સામાન્ય ભંગાણથી ઉત્પન્ન થાય છે, તેને નિકાલ કરવો જોઈએ અને અસરકારક રીતે વિસર્જન કરવું જોઈએ.
તીવ્ર માં કિડની નિષ્ફળતા, જેને હવે એક્યુટ કિડની ઇન્જરી (AKI) કહેવામાં આવે છે. નાઇટ્રોજનયુક્ત કચરો ઝડપથી બને છે અને પેશાબનું ઉત્પાદન ઘટે છે એટલે કે શરીર પેશાબ ઉત્પન્ન કરવા માટે સંઘર્ષ કરે છે. આ બિમારીની શરૂઆતના ટૂંકા ગાળામાં (દિવસો અથવા કલાકો) પણ થાય છે જે ગંભીર ગૂંચવણોનું કારણ બને છે. AKI નું મુખ્ય કારણ ઓક્સિડેટીવ તણાવ છે જે મુક્ત રેડિકલ અને એન્ટી-ઓક્સિડન્ટ સંરક્ષણ વચ્ચેના વિક્ષેપિત સંતુલનને કારણે થાય છે, પરિણામે ઓક્સિજન ધરાવતા કચરાના ઉત્પાદનોમાં વધારો થાય છે અને આ રીતે લિપિડ્સ, પ્રોટીનને નુકસાન થાય છે. ડીએનએ. આ દૃશ્ય બળતરાનું કારણ બને છે અને કિડની રોગને આગળ ધપાવે છે. ત્યારબાદ કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર રોગો અને કેન્સર થવાની શક્યતાઓ વધુ હોય છે. એટલા માટે એન્ટી-ઓક્સિડન્ટ્સથી ભરપૂર ખોરાક અને પૂરક ઓક્સિજન ધરાવતા કચરાના ઉત્પાદનોની હાનિકારક અસરોથી બચાવવા માટે જાણીતા છે. જ્યારે કિડની રોગની તીવ્રતા વધે છે, ત્યારે રીહાઈડ્રેશન અને ડાયાલિસિસ જેવી સહાયક ઉપચારની જરૂર પડે છે અને કિડની ટ્રાન્સપ્લાન્ટની પણ જરૂર પડી શકે છે. AKI માટે કોઈ ઈલાજ ઉપલબ્ધ નથી જે તેને દર વર્ષે લાખો મૃત્યુ માટે જવાબદાર બનાવે છે.
ઇજાગ્રસ્ત કિડનીનું રક્ષણ અને સારવાર એ દવામાં એક મોટો પડકાર છે. એન્ટિ-ઓક્સિડન્ટ દવા NAC (N-acetylcysteine) નો ઉપયોગ ગોલ્ડ સ્ટાન્ડર્ડ તરીકે ગણવામાં આવે છે તે સામાન્ય રીતે પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન કિડનીને ઝેરી અસરથી બચાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે પરંતુ આ દવા નબળી જૈવઉપલબ્ધતા ધરાવે છે અને તેથી મર્યાદિત અસરકારકતા ધરાવે છે.
ઉપચાર માટે નેનો ટેકનોલોજી અભિગમ
તાજેતરના દાયકાઓમાં થેરાપી સહિત બાયોમેડિકલ પદ્ધતિઓમાં નેનોટેકનોલોજીનો ઉપયોગ ઝડપી બન્યો છે. પરંતુ આવી એપ્લિકેશનોએ કિડનીના રોગોની સારવારમાં મર્યાદા દર્શાવી છે. એક નવા અભ્યાસમાં, યુએસએ અને ચીનના વૈજ્ઞાનિકોએ એકીઆઈને રોકવા અને તેની સારવાર માટે એક નવીન નિવારક પદ્ધતિ વર્ણવી છે જેમાં નાના સ્વ-એસેમ્બલિંગ સ્વરૂપોનો સમાવેશ થાય છે, જેનો વ્યાસ એક મીટરનો અબજમો ભાગ છે. આ આકારોને નેનોટેકનોલોજી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ડિઝાઇન અને વિકસાવવામાં આવ્યા હતા જેને 'ડીએનએ ઓરિગામિ' જેમાં ચારની બેઝ પેરિંગ ડીએનએ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ઉપયોગ એન્જિનિયરિંગ અને ફેબ્રિકેટ કરવા માટે થાય છે જેને કહેવાય છે ડીએનએ ઓરિગામિ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ (DONs). આ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ - કાં તો ત્રિકોણાકાર, ટ્યુબ્યુલર અથવા લંબચોરસ આકારમાં - પછી શરીરની અંદર વિવિધ કાર્યો કરવા માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે. આવા આર્કિટેક્ચર નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ જીવંત પ્રણાલીઓ માટે આદર્શ રીતે અનુકૂળ છે કારણ કે તે સ્થિર છે અને ઓછી ઝેરી અને રોગપ્રતિકારક શક્તિ ધરાવે છે.
ડીએનએ ઓરિગામિ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ સ્વ-એસેમ્બલ થાય છે અને કિડનીના જુદા જુદા ભાગો પર લૅચ કરે છે અને તેમની આસપાસ રક્ષણાત્મક સ્તર બનાવે છે. પોઝિટ્રોન એમિશન ટોમોગ્રાફી (PET) દ્વારા જથ્થાત્મક ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરીને તેમના શારીરિક વિતરણનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે આ જોવામાં આવ્યું છે. તેમના અભ્યાસમાં પ્રકાશિત થયેલ છે નેચર બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરિંગ. જૂથે વિવિધ તૈયારી કરી ડીએનએ ઓરિગામિ સ્ટ્રક્ચર્સ અને તેનો પણ ઉપયોગ થાય છે રેડિયો PET ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરીને તેનું વિશ્લેષણ કરતી વખતે માઉસ કિડનીમાં તેમની વર્તણૂકનો અભ્યાસ કરવા માટે લેબલિંગ. તેઓ તંદુરસ્ત ઉંદરોની કિડનીમાં તેમજ જેમને AKI ધરાવતા હતા તેમની કિડનીમાં એકઠા થતા જોવા મળ્યા હતા.
અભ્યાસ બતાવે છે કે કેવી રીતે ડીએનએ ઓરિગામિ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ ઝડપી (માત્ર 2 કલાકની અંદર) અને ખૂબ જ સક્રિય કિડની રક્ષક તરીકે કાર્ય કરે છે અને AKI ના લક્ષણોને દૂર કરવામાં પણ ઉપચારાત્મક હતા. પીઈટી સ્કેનનો ઉપયોગ કરીને તેમના રીઅલ-ટાઇમ વિતરણની તપાસ પર તે જોવામાં આવ્યું કે લંબચોરસ નેનોસ્ટ્રક્ચર ખાસ કરીને સામાન્ય દવાની જેમ કિડનીને સુરક્ષિત કરવામાં સૌથી વધુ સફળ હતા. આ રચનાઓ ઓક્સિજન ધરાવતા કચરાના ઉત્પાદનોને શોધી કાઢે છે અને ઓક્સિડેટીવ તાણને કારણે કોષોને નુકસાનથી સુરક્ષિત કરે છે. તેઓ કિડનીમાં અને તેની આસપાસ મુક્ત રેડિકલ અને એન્ટી-ઓક્સિડન્ટ સંરક્ષણોનું સંતુલન જાળવવામાં મદદ કરે છે અને ઓક્સિડેટીવ તણાવ ઘટાડે છે જે AKI ના મુખ્ય સ્ત્રોત અને લક્ષણ છે. DON દ્વારા લેવાયેલા પગલાં કિડનીની બિમારીને આગળ વધતા અટકાવે છે. DON નું જીવંત ઉંદરની કિડની અને માનવ ગર્ભની કિડની કોષો બંને પર પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. આ રચનાઓએ રક્ષણાત્મક રક્ષક તરીકે કામ કર્યું હતું અને AKI માં કિડનીની કામગીરીમાં સુધારો કર્યો હતો જેટલો અસરકારક રીતે પરંપરાગત દવા ઉપચારો ખાસ કરીને AKI માટે NAC દવા.
ડીએનએ ઓરિગામિ સ્ટ્રક્ચર્સ કિડનીમાં સતત હાજર હતા જે લેખકો સૂચવે છે કે પાચન ઉત્સેચકો સામે DON ના પ્રતિકાર અને રોગપ્રતિકારક તંત્રની દેખરેખને ટાળવા સહિતના ઘણા પરિબળોને કારણે છે. શારીરિક રીતે, કિડનીના કાર્યમાં સુધારણાનું મૂલ્યાંકન સીરમ ક્રિએટિનાઇન અને બ્લડ યુરિયા નાઇટ્રોજનના સ્તરને નોંધીને કરવામાં આવ્યું હતું અને તે સ્પષ્ટ હતું કે પ્રમાણભૂત દવા ઉપચારની તુલનામાં કિડનીના ઉત્સર્જન કાર્યમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો હતો.
આ મલ્ટિડિસિપ્લિનરી અભ્યાસ નેનોમેડિસિન અને ઇન-વિવો ઇમેજિંગની કુશળતાને જોડે છે અને વિતરણની તપાસ કરનાર પ્રથમવાર છે. ડીએનએ જીવંત પ્રણાલીમાં નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ તેમના વર્તનને જીવંત ટ્રેક કરીને. DON ની શરીરના મુખ્ય અવયવોમાં ઓછી ઝેરીતા હોય છે જે તેમને માનવોમાં ક્લિનિકલ ઉપયોગ માટે આદર્શ રીતે અનુકૂળ બનાવે છે. આ આધુનિક ટેક્નોલોજી એક મજબૂત પાયો છે જે AKI થી કિડનીને સ્થાનિક સુરક્ષા પ્રદાન કરી શકે છે અને તેનો ઉપયોગ AKI અને અન્ય કિડનીના રોગોની સારવાર માટે નવીન ઉપચારાત્મક અભિગમો ડિઝાઇન કરવા માટે થઈ શકે છે. કિડનીની બિમારીઓ માટેનું સોલ્યુશન કિડનીની તીવ્ર ઈજાથી પીડાતા દર્દીઓ માટે વાસ્તવિકતા બની શકે છે. આ અભ્યાસ રોગનિવારક પ્રોગ્રામેબલ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સની સંભવિતતામાં ઉમેરો કરે છે જેનો ઉપયોગ લક્ષિત દવાની ડિલિવરી અને શરીરમાં અંગ અને પેશીના સમારકામ માટે થઈ શકે છે.
***
{તમે ટાંકેલા સ્ત્રોત(ઓ)ની સૂચિમાં નીચે આપેલ DOI લિંક પર ક્લિક કરીને મૂળ સંશોધન પેપર વાંચી શકો છો}
સ્રોત (ઓ)
જિયાંગ ડી એટ અલ. 2018. ડીએનએ ઓરિગામિ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ પ્રેફરન્શિયલ રેનલ અપટેક પ્રદર્શિત કરી શકે છે અને તીવ્ર કિડનીની ઇજાને દૂર કરી શકે છે. નેચર બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરિંગ. 2 (1). https://doi.org/10.1038/s41551-018-0317-8
***
