इलेक्ट्रॉन‑एकीकृत नियंत्रित ट्रांसडर्मल ड्रग डिलीवरी - नेचर‑फैमिली जर्नल से तीन उच्च गुणवत्ता वाले पेपर

माइक्रोनीडल सरणियाँ लगभग दर्द रहित ट्रांसडर्मल दवा वितरण के लिए एक आशाजनक न्यूनतम इनवेसिव चिकित्सा तकनीक का प्रतिनिधित्व करती हैं। दर्द और रक्तस्राव को कम करने के लिए त्वचीय रक्त वाहिकाओं और तंत्रिका अंत से बचते हुए दवा परिवहन मार्ग बनाने के लिए माइक्रोनीडल्स स्ट्रेटम कॉर्नियम में प्रवेश करती हैं। आज तक, रासायनिक संशोधन और भौतिक संरचनात्मक अनुकूलन ने माइक्रोनीडल-मध्यस्थता दवा वितरण के प्रदर्शन में काफी सुधार किया है।

फिर भी, अधिकांश मौजूदा माइक्रोनीडल सिस्टम निष्क्रिय रिलीज मोड में काम करते हैं, जहां दवा रिलीज मुख्य रूप से सामग्री की सूजन या विघटन द्वारा नियंत्रित होती है। प्रशासन के समय और खुराक की गतिशील और सटीक ट्यूनिंग चुनौतीपूर्ण बनी हुई है। सक्रिय, ऑन-डिमांड ट्रांसडर्मल डिलीवरी प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालियों के साथ माइक्रोनीडल सरणियों को एकीकृत करना अगली पीढ़ी के माइक्रोनीडल चिकित्सा उपकरणों के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा और एक प्रमुख विकास दिशा बन गया है।

इस आलेख में प्रकाशित तीन उच्च-प्रभाव वाले पेपर शामिल हैंमाइक्रोसिस्टम्स और नैनोइंजीनियरिंग(एक नेचर जर्नल)। ये अध्ययन प्रो. पीटर बी. लिलीहोज (राइस यूनिवर्सिटी, यूएसए) के अनुसंधान समूह, प्रो. लेलुन जियांग (स्कूल ऑफ बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, सन यात-सेन यूनिवर्सिटी) के नेतृत्व वाली अनुसंधान टीम और प्रो. लिंगकियान चांग के समूह (स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंस एंड मेडिकल इंजीनियरिंग, बेइहांग यूनिवर्सिटी) से हैं। वे तीन अत्याधुनिक दिशाओं को कवर करते हैं: रक्त-मुक्त रैपिड-डायग्नोस्टिक माइक्रोनीडल त्वचा पैच, नियंत्रित ट्रांसडर्मल डिलीवरी के लिए स्मार्टफोन-संचालित आयनोफोरेसिस-माइक्रोनीडल सरणी, और स्टामाटोलॉजिकल और नेत्र रोग निदान और चिकित्सा के लिए माइक्रो-नैनोडिवाइस। ये कार्य माइक्रोनीडल-आधारित निदान, बुद्धिमान दवा वितरण और विस्तारित क्रॉस-परिदृश्य अनुप्रयोगों के लिए मूल्यवान संदर्भ प्रदान करते हैं।

---पढ़ने लायक उत्कृष्ट पेपर---

01 रक्त-मुक्त तीव्र नैदानिक ​​​​परीक्षण के लिए माइक्रोनीडल-आधारित त्वचा पैच

लेखक: जियांग, एक्स., लिलेहोज, पी.बीपत्रिका: माइक्रोसिस्ट नैनोएंग, 6, 96 (2020) जोड़ना: https://www.nature.com/articles/s41378‑020‑00206‑1 (चित्र लेखकों के सौजन्य से)

यह अध्ययन एक खोखला-माइक्रोनीडल एकीकृत त्वचा पैच प्रस्तुत करता है। रक्त संग्रह के बजाय, डिवाइस माइक्रोनीडल्स के माध्यम से त्वचीय अंतरालीय तरल पदार्थ निकालता है और कोलाइडल-गोल्ड लेटरल-फ्लो परीक्षण स्ट्रिप्स के साथ युग्मित करके दृश्य प्रोटीन-बायोमार्कर का पता लगाता है। लेनाप्लाज्मोडियम फाल्सीपेरमहिस्टिडीन-समृद्ध प्रोटीन 2 (पीएफHRP2, मलेरिया बायोमार्कर) अवधारणा लक्ष्य के प्रमाण के रूप में, परख भारी उपकरणों के बिना 20 मिनट से भी कम समय के भीतर 8 एनजी/एमएल तक का पता लगाने की सीमा प्राप्त कर लेती है। यह कार्य पहली बार माइक्रोनीडल्स और लेटरल-फ्लो इम्यूनोएसे के संयोजन को प्रदर्शित करता है, जो संसाधन-सीमित क्षेत्रों के लिए एक नया रक्त-मुक्त पीओसीटी समाधान पेश करता है।

नियंत्रित ट्रांसडर्मल डिलीवरी के लिए 02 स्मार्टफोन-संचालित आयनोफोरेसिस-माइक्रोनीडल ऐरे पैच

लेखक: यांग, जे., ली, वाई., ये, आर.और अन्य. पत्रिका: माइक्रोसिस्ट नैनोएंग, 6, 112 (2020) जोड़ना: https://www.nature.com/articles/s41378‑020‑00224‑z (चित्र लेखकों के सौजन्य से)

पारंपरिक निष्क्रिय-रिलीज़ माइक्रोनीडल्स से अलग, यह कार्य आयनोफोरेसिस के साथ माइक्रोनीडल सरणियों को मिलाकर एक आईएमएपी पैच विकसित करता है। एक स्मार्टफोन द्वारा संचालित, यह एक एकीकृत "प्रवेश-प्रसार-आयनोटोफोरेसिस" दवा-प्रशासन वर्कफ़्लो लागू करता है। स्ट्रेटम कॉर्नियम को छेदने के बाद, माइक्रोसुइयां पीछे हट जाती हैं; आयनोफोरेसिस त्वचा के माइक्रोचैनल के माध्यम से इंसुलिन-लोडेड नैनोवेसिकल्स को चलाता है। विद्युत धारा की तीव्रता को समायोजित करके दवा की खुराक को गतिशील रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। टाइप-1-डायबिटिक चूहे के मॉडल में, सिस्टम लंबे समय तक नॉर्मोग्लाइसीमिया को बनाए रखता है और चमड़े के नीचे इंजेक्शन की तुलना में हाइपोग्लाइसीमिया के जोखिम को कम करता है। यह कार्य पुष्टि करता है कि इलेक्ट्रॉनिक-माइक्रोनीडल एकीकरण मैक्रोमोलेक्यूलर चिकित्सीय की सक्रिय, ऑन-डिमांड ट्रांसडर्मल डिलीवरी को सक्षम बनाता है।

स्टामाटोलॉजी और नेत्र विज्ञान में मूल्यांकन और उपचार के लिए 03 माइक्रो/नैनोडिवाइस

लेखक: शेंग, ए., लिन, एल., झू, जे.और अन्य. (संबंधित लेखक: प्रो. लिंगकियान चांग)पत्रिका: माइक्रोसिस्ट नैनोएंग, 7, 11 (2021) जोड़ना: https://www.nature.com/articles/s41378‑021‑00238‑1

त्वचीय ट्रांसडर्मल परिदृश्यों से आगे बढ़ते हुए, यह समीक्षा स्टामाटोलॉजी और नेत्र विज्ञान के लिए विशेष म्यूकोसल ऊतकों तक माइक्रोसुइयों और विविध माइक्रो-नैनोडिवाइसेस का विस्तार करती है। यह सामग्री निर्माण, उपकरण-डिज़ाइन सिद्धांतों और माइक्रो-नैनोडिवाइसेस के जैव सुरक्षा विचारों को व्यवस्थित रूप से सारांशित करता है, सेलुलर से ऊतक स्तर तक जैव रासायनिक संवेदन को कवर करता है, साथ ही मौखिक कैंसर, केराटाइटिस, पेरिऑर्बिटल झुर्रियों और मौखिक संक्रामक रोगों को लक्षित करने वाली चिकित्सीय रणनीतियों को भी कवर करता है। प्रमुख अनुवाद संबंधी बाधाओं पर भी चर्चा की गई है। समीक्षा में मौखिक और नेत्र देखभाल के लिए माइक्रो-नैनो चिकित्सा उपकरणों के नैदानिक ​​अनुवाद में तेजी लाने के लिए चिकित्सकों और इंजीनियरिंग शोधकर्ताओं के बीच अंतःविषय सहयोग का आह्वान किया गया है। प्रकृति