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3. नैनोपार्टिकल्स और नैनोमेडिसिन

दवा में नैनोस्केल कणों का उपयोग, विशेष रूप से चिकित्सा विज्ञान के वाहक के रूप में, उनके कई अनुकूल गुणों जैसे आकार, आकार और सतह आकारिकी [56] के कारण, कई बीमारियों के इलाज के लिए काफी संभावनाएं हैं। नैनोटेक्नोलॉजी आगे जानबूझकर डिजाइन विविधताओं की अनुमति देती है, जो उनके गुणों को नियंत्रित करने की क्षमता प्रदान करती है [37]। नैनोकणों (एनपी) की यह लचीलापन विभिन्न जैव-अणुओं के लगाव की अनुमति देता है, जिससे औषधीय रूप से सक्रिय एजेंटों जैसे कि जीन या दवाओं के कुशल और सुरक्षित परिवहन की अनुमति मिलती है। 1-100 एनएम आकार के एनपी डिलीवरी वाहनों में फेफड़े, यकृत, जठरांत्र द्रव, रक्त, ट्यूमर वास्कुलचर, म्यूकोसल झिल्ली और रक्त-मस्तिष्क बाधा में पाए जाने वाले महत्वपूर्ण शारीरिक अवरोधों को भेदने की क्षमता होती है [57-59] . इस संबंध में विभिन्न एनपी का उपयोग किया गया है, प्रत्येक एक चिकित्सीय, नैदानिक, या चिकित्सीय उपकरण के रूप में अपनी अनूठी विशेषताओं को चित्रित करता है। चिकित्सीय न्यूक्लिक एसिड और दवाओं को एनपी में संयुग्मित करने की क्षमता ने लक्ष्य-विशिष्ट में रास्ते खोल दिए हैं।नैनोमेडिसिन. दवा के अलावा, एनपी को सौंदर्य प्रसाधन, पैकेजिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स और जैव प्रौद्योगिकी में नियोजित किया जा सकता है। एनपीएस को मोटे तौर पर कार्बनिक, कार्बन-आधारित या अकार्बनिक एनपी के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

सिस्टैंच के अर्क के न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव

बायोकम्पैटिबिलिटी एनपीएस के भौतिक-रासायनिक गुणों पर निर्भर करती है, जिसमें प्रत्येक एनपी विशिष्ट गुण प्रदर्शित करता है। पॉलिमर और लक्षित लिगेंड के साथ एनपी का संशोधन सेल-विशिष्ट अपटेक के अलावा, जीन या दवा के संयुग्मित [60] के साथ बाध्यकारी संबंधों को बढ़ा सकता है। महान धातु, सोना (एयू), चांदी (एजी), प्लैटिनम (पीटी), और पैलेडियम (पीडी), आमतौर पर उनके अनुकूल भौतिक रासायनिक, जैविक और ऑप्टिकल गुणों [58,61] के कारण नियोजित किया गया है। AuNPs के भौतिक-रासायनिक गुण नैदानिक ​​​​अनुप्रयोग [62] के लिए आसानी से ट्यून करने योग्य हैं। उन्होंने चेचक, कैंसर, उपदंश, एड्स, और त्वचा के अल्सर [63] सहित विभिन्न बीमारियों में आशाजनक परिणाम प्रदर्शित किए हैं, और कॉपर आयन-प्रेरित कुल ए पेप्टाइड्स [64] का पता लगाने के लिए भी इस्तेमाल किया गया है। AgNPs में एंटी-माइक्रोबियल और एंटी-वायरल गुण होते हैं जिनका उपयोग घाव के संक्रमण के लिए पूर्व-उपचार के रूप में किया गया है [65]। वितरण वाहनों के रूप में असंशोधित AgNPs के उपयोग को उनके समग्र आकार और आकार में वृद्धि की प्रवृत्ति से बाधित किया गया है [66]। पीडी आमतौर पर दंत चिकित्सा में उपयोग किया जाता है, जहां यह विद्युत उपकरणों की संरचना का हिस्सा है [61,67]। क्वेरसेटिन के साथ संशोधित द्विधात्वीय एयू-पीडी एनपीएस को ऑटोफैगी के संभावित संकेतक के रूप में अध्ययन किया गया हैभूलने की बीमारीबीमारी[68]. पीटी मुक्त रेडिकल्स [58] में कमी के लिए एक अच्छा एंटीऑक्सीडेंट है और कैंसर रोधी दवाओं सिस्प्लैटिन और ऑक्सिप्लिपटिन का हिस्सा है, जिसमें कुछ न्यूरोटॉक्सिसिटी [69] बताई गई है।

सिस्टैंच फेलीपेस: रोकता हैअल्जाइमर रोग

सेलेनियम (एसई), एक आवश्यक सूक्ष्म तत्व, विभिन्न जैविक कार्यों के लिए सभी जीवों द्वारा आवश्यक है, सी के पूरक के साथ कार्डियोवैस्कुलर बीमारियों, ऑस्टियोआर्थराइटिस, टाइप 2 मधुमेह, और की घटनाओं को कम करने की सूचना दी जा रही है।न्यूरोडीजेनेरेटिवबीमारीजैसे ई. [70,71]। एसई एनपी में अनुकूल गुण होते हैं, जिसमें एसई के एंटीकैंसर और एंटीऑक्सिडेंट गुण शामिल हैं, जबकि विवो में कम साइटोटोक्सिसिटी, बेहतर जैवउपलब्धता, जैवउपलब्धता और बायोडिग्रेडेबिलिटी का प्रदर्शन करते हैं [71,72]। चिकित्सीय जीन या दवा के साथ उनके संभावित सहक्रियात्मक प्रभाव के कारण, ये एनपी तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं। नैनो-डिलीवरी वाहनों के रूप में मेसोपोरस सिलिका एनपी (एमएसएन) के अनुप्रयोग ने अपनी झरझरा संरचनाओं के कारण महत्वपूर्ण गति प्राप्त की है जो चिकित्सीय कार्गो [73,74] के लिए आंतरिक और बाहरी दोनों बढ़े हुए सतह क्षेत्रों की पेशकश करते हैं। एमएसएन की यह झरझरा प्रकृति चिकित्सीय जीन और दवाओं के संभावित संयोजन वितरण की अनुमति देती है, जो जैविक गतिविधि [75] में सुधार कर सकती है। क्वेरसेटिन-एनकैप्सुलेटेड सिलिका एनपी ने में देखे गए Cu- प्रेरित ऑक्सीडेटिव तनाव के खिलाफ क्षमता का प्रदर्शन किया हैन्यूरोडीजेनेरेटिवरोग [76]

लोहे के आक्साइड, जिसे आमतौर पर चुंबकीय एनपी (एमएनपी) के रूप में जाना जाता है, जिसमें मैग्माइट, मैग्नेटाइट और फेराइट शामिल हैं, का व्यापक रूप से अध्ययन किया गया हैनैनोमेडिसिनउनकी कम साइटोटोक्सिसिटी, बायोडिग्रेडेबिलिटी, स्थिरता, मैग्नेटाइजेशन, बायोकंपैटिबिलिटी, ऑक्सीकरण और प्रतिक्रियाशील सतहों के प्रति कम संवेदनशीलता, गैर-कार्सिनोजेनेसिटी, और संश्लेषण में आसानी और संशोधन [77] के कारण। एमएनपी के लक्ष्य-विशिष्ट वितरण को चुंबकत्व की प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है जो उनके वितरण को निर्देशित करने के लिए बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है। उनके आवेदन को चुंबकीय अतिताप, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई), और वितरण प्रणाली [78,79] तक बढ़ा दिया गया है। हालांकि, असंशोधित एमएनपी हाइड्रोफोबिक हैं और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को एकत्रित और उत्पन्न कर सकते हैं, उनकी विवो प्रभावोत्पादकता [80] में सीमित कर सकते हैं।

क्वांटम डॉट्स (क्यूडी) में अद्वितीय ऑप्टिकल गुण होते हैं, लेकिन उनकी संरचना के कारण, जिसमें अक्सर कैडमियम और जस्ता जैसी धातुएं शामिल होती हैं, वे विषाक्त हो जाते हैं। इसे संशोधित कोर-शेल QDs या लेपित QDs [75] का उपयोग करके दूर किया जा सकता है। कार्बन नैनोट्यूब, एकल-दीवार वाले या बहु-दीवार वाले, आसानी से कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं। हालांकि, आंतरिक या बाहरी क्रियाशीलता के बिना, वे अघुलनशील, साइटोटोक्सिक, हाइड्रोफोबिक और इम्यूनोजेनिक [81] हैं। पॉलीमेरिक डिलीवरी सिस्टम का उपयोग पिछले कुछ वर्षों में विकसित हुआ है, जिसमें न्यूक्लिक एसिड जैसे आयनिक अणुओं को बांधने की उनकी क्षमता के कारण cationic पॉलिमर को पसंद किया जा रहा है। इसके अलावा, चुने गए पॉलिमर को विवो [75] में बायोकंपैटिबल, बायोडिग्रेडेबल और स्थिर होना चाहिए। इसलिए, डेंड्रिमर जैसे पॉलिमर अपने कई धनायनित समूहों के कारण लोकप्रिय रहे हैं। उन्हें आगे AuNPs [82,83] जैसे धातु एनपी के उपयुक्त स्टेबलाइजर्स के रूप में उपयोग किया गया है। पॉली (लैक्टिक-को-ग्लाइकोलिक एसिड), खाद्य और औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा अनुमोदित एक बहुलक, ने औ [84] के संयोजन में दवा वितरण में उपयोग के लिए अच्छे गुण दिखाए हैं, जबकि इसके पेगीलेटेड डेरिवेटिव की जांच एडी में की गई है [ 85]. लिपिड-आधारित एनपी से, आमतौर पर जैव-सक्रिय यौगिकों के वितरण के लिए लिपोसोम का उपयोग किया गया है, कुछ सकारात्मक परिणाम AD [86, 87] के लिए पशु मॉडल में नोट किए गए हैं।

कुल मिलाकर, ज्यादातर मामलों में अकार्बनिक एनपी अपने कार्बनिक समकक्षों पर एक फायदा रखते हैं, विशेष रूप से संश्लेषण और कार्यात्मकता दृष्टिकोण, आकार, स्थिरता और उनकी चिकित्सीय क्षमता में आसानी के संबंध में। ऊपर उल्लिखित सभी एनपी ने में क्षमता दिखाई हैनैनोमेडिसिनऔर एडी और पीडी जैसे तंत्रिका संबंधी विकारों तक बढ़ाया जा सकता है। कुल मिलाकर, इन नैनोसिस्टम्स के उपयुक्त होने के लिए, एनपी के पूर्व निर्धारित गुणों को संबोधित करने और प्राथमिकता देने की आवश्यकता है [88], जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

सिस्टैंच स्वास्थ्य लाभ: रोकेंन्यूरोडीजेनेरेटिवबीमारी

3.1. नैनोकणों का सामना करने वाली चुनौतियाँ

एनपीएस का उपयोग चुनौतियों के बिना नहीं आता है, खासकर जब चिकित्सीय डिलीवरी वाहनों के रूप में उनके उपयोग पर विचार किया जाता हैन्यूरोडीजेनेरेटिवबीमारी। बीबीबी के अलावा, जो चिकित्सा विज्ञान के लिए सबसे बड़ी बाधा है, नैनो-डिलीवरी सिस्टम के कारण न्यूरोटॉक्सिसिटी भी सुरक्षा चिंताओं को जन्म देती है [89]। यह न्यूरोटॉक्सिसिटी आमतौर पर ऑक्सीडेटिव तनाव की पीढ़ी द्वारा नोट की जाती है और मुख्य रूप से आकारिकी, आकार, सतह क्षेत्र, घुलनशीलता, एकाग्रता और नैनोथेरेप्यूटिक प्रशासन की अवधि और मोड पर निर्भर करती है [90]। हालांकि कुछ धातुएं मानव शरीर में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, धातु एनपी का संचय और एकत्रीकरण चिंता का कारण हो सकता है। PC12 कोशिकाओं के न्यूरोनल मॉडल का उपयोग करते हुए, पहले यह बताया गया था कि आयरन एनपी ने महत्वपूर्ण साइटोटोक्सिसिटी [91] का उत्पादन किया, जबकि मैंगनीज और सीयू एनपी ने प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां [92] उत्पन्न कीं। जिंक ऑक्साइड एनपी के उपयोग ने तंत्रिका स्टेम कोशिकाओं [93] में एपोप्टोसिस को प्रेरित किया, जबकि एजी एनपी का मौखिक प्रशासन विषाक्त था और स्प्रैग डावले चूहों [94] में गुर्दे, यकृत और मस्तिष्क में जमा हो गया था। इसके अलावा, चूहों के मॉडल में आयरन ऑक्साइड एनपी के प्रशासन ने ऑक्सीडेटिव तनाव, न्यूरोडीजेनेरेशन [95], सेल-साइकल-डिपेंडेंट न्यूरोनल एपोप्टोसिस [96] और न्यूरोबेहेवियरल टॉक्सिसिटी [97] का उत्पादन किया।

इन चुनौतियों के बावजूद, एनपी के भौतिक-रासायनिक गुण, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, उन्हें इस क्षेत्र में आकर्षक उम्मीदवार बनाते हैंनैनोमेडिसिन. इन चुनौतियों में से कुछ को दूर करने के लिए, एनपी फॉर्मूलेशन में जैव-संगत सामग्रियों को शामिल करना चाहिए जो कि बायोडिग्रेडेबल भी हैं और सिस्टम से आसानी से उत्सर्जित होते हैं [98]। बीबीबी को पार करने की उनकी क्षमता को आगे खंड 3.2 में वर्णित किया गया है। इसके अलावा, विषाक्तता का सबूत अक्सर इस्तेमाल किए गए एनपी के प्रकार पर निर्भर होता है, सतह के कार्यात्मककरण प्रतिकूल प्रभाव और बातचीत को कम करने में आगे बढ़ने का एक तरीका है। इसलिए, एनपी की पसंद और उसके आवेदन के संबंध में कोई "एक आकार में सभी" नहीं हैं। मुख्य रूप से धातुओं और गैर-धातु वाहकों के उपयोग से संबंधित फायदे और नुकसान की पहचान करना आवश्यक है, यह ध्यान में रखते हुए कि शरीर में कई धातुओं की आवश्यकता होती है, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है। इसलिए, उपयोग की गई एकाग्रता होमोस्टैटिक संतुलन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण होगी। एडी और पीडी के उपचार में लक्षित दृष्टिकोण का उपयोग महत्वपूर्ण होगा, क्योंकि सामान्य कार्यशील जीन और कोशिकाओं की अखंडता को बनाए रखते हुए क्षतिग्रस्त या उत्परिवर्तित जीन के उपचार के लिए सेल-विशिष्ट लक्ष्यीकरण आवश्यक है। हालांकि, यह स्पष्ट है कि सीएनएस के लिए चिकित्सीय तैयार करते समय एनपीएस की गहन जांच जरूरी है। वर्तमान में, एनपी न्यूरोटॉक्सिसिटी पर जानकारी की कमी है, जो इन विट्रो और विवो दोनों में आगे के अध्ययन की तत्काल आवश्यकता का सुझाव देती है ताकि एक नींव प्रदान की जा सके जिसके आसपास भविष्य के अध्ययन को डिजाइन किया जा सके। उभरती प्रौद्योगिकियों का उपयोग, विशेष रूप से सिलिको अध्ययन, कंप्यूटर और गणितीय मॉडलिंग में, जैव सूचना विज्ञान में अधिक ज्ञान के साथ, चुनौतियों का सामना करने में सहायता कर सकता हैनैनोमेडिसिनएक आदर्श एनपी के निर्माण में।

सिस्टैंच डेजर्टिकोला अर्क

3.2. ब्लड-ब्रेन बैरियर को पार करना

रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबीबी) एक गतिशील सीमा है जो जहरीले रसायनों और बड़ी दवाओं के प्रवेश में बाधा डालते हुए रक्त से मस्तिष्क में जैव-अणुओं के परिवहन को संशोधित करने में एक आत्म-सुरक्षात्मक भूमिका निभाती है। हालांकि यह भूमिका बहुत फायदेमंद है, लेकिन यह वर्तमान चिकित्सा विज्ञान के लिए एक बाधा के रूप में कार्य करती है। बीबीबी, संवहनी प्रणाली का एक विशेष भाग, एक बेसल लैमिना से बना होता है जिसमें बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन (लैमिनिन, हेपरान सल्फेट, या कोलेजन) शामिल होते हैं, साथ में एंडोथेलियल कोशिकाएं, पेरिसाइट्स, एस्ट्रोसाइट एंडफीट और इंटिरियरॉन [99]। संवहनी, न्यूरोनल और ग्लियल कोशिकाओं को बातचीत करने के लिए जाना जाता है, एक सेलुलर नेटवर्क बनाने के लिए उचित रूप से न्यूरोवास्कुलर यूनिट कहा जाता है जो ऊतक होमियोस्टेसिस [100] के रखरखाव में शामिल होता है। बीबीबी सीएनएस में सबसे बड़ा अवरोध है और इसका सतह क्षेत्र 20 एम 2 है। इसे रक्त और सीएनएस [101] के बीच अणुओं के आदान-प्रदान के लिए एक महत्वपूर्ण स्थल माना जाता है। चूंकि एनपीएस छोटे होते हैं (ज्यादातर<200 nm)="" molecules,="" they="" have="" the="" advantage="" of="" being="" able="" to="" traverse="" this="" bbb.="" apart="" from="" size,="" properties="" such="" as="" charge,="" especially="" a="" positive="" charge,="" suitable="" surface="" functionalizations,="" the="" addition="" of="" targeting="" ligands="" such="" as="" cell-penetrating="" peptides="" and="" polyethylene="" glycol="" for="" improved="" circulation="" time="" in="" vivo="" imbue="" nps="" with="" the="" capacity="" to="" successfully="" cross="" the="" bbb="" [99].="" it="" has="" been="" observed="" that="" molecules="" penetrate="" the="" brain="" via="" the="" carrier-mediated="" transporter="" (cmt)="" (figure="" 4),="" which="" includes="" the="" glucose="" transporter="" (glut1),="" adenosine="" transporters="" (cnt2),="" large="" neutral="" amino-acid="" transporters="" (lat1),="" and="" monocarboxylic="" acid="" (mct1)="" [8].="" drug="" delivery="" of="" chemo-nanotherapeutics="" in="" the="" treatment="" of="" brain="" diseases="" portrayed="" the="" use="" of="" circulating="" cells,="" such="" as="" exosomes,="" erythrocytes,="" neutrophils,="" and="" leukocytes,="" which="" possess="" the="" ability="" to="" spontaneously="" cross="" the="" bbb="">

चित्रा 4. बीबीबी के माध्यम से पारित होने के लिए सामान्य तंत्र। (ए) कैरियर-मध्यस्थता ट्रांसपोर्टर, (बी) रिसेप्टर-मध्यस्थता ट्रांसकाइटोसिस, और (सी) सोखना-मध्यस्थता ट्रांसकाइटोसिस।

प्रवेश के अन्य साधन रिसेप्टर-मध्यस्थता ट्रांसकाइटोसिस (आरएमटी) और सोखना-मध्यस्थता ट्रांसकाइटोसिस (एएमटी) (चित्रा 4) [103] में देखे जा सकते हैं। पूर्व परिवहन प्रणाली एनपी की क्षमता पर निर्भर करती है कि बीबीबी में मौजूद रिसेप्टर्स के लिए कुशल बंधन की अनुमति देने वाले लिगैंड्स को संशोधित किया जा सके। लिगैंड्स को GLUT1 या एल्ब्यूमिन ट्रांसपोर्टर्स [104], लैक्टोफेरिन (Lf) रिसेप्टर्स, LRP1) [105], या ट्रांसफ़रिन रिसेप्टर्स (TfR) (ट्रांसफ़रिन लिगैंड का उपयोग करके) [106] जैसे लक्ष्यों के लिए निर्देशित किया जा सकता है। TfR को कभी-कभी न्यूरोनल [107] और ग्लियोमा कोशिकाओं [108] में अत्यधिक अभिव्यक्त होने के रूप में पहचाना गया है। हालांकि, उम्र के साथ ब्रेन ट्रांसफ़रिन का स्तर कम होता जाता है, और इसमें नाटकीय कमी देखी जाती हैन्यूरोडीजेनेरेटिवएडी या पीडी जैसे रोग [109]। हालांकि, टीएफआर मस्तिष्क में रक्त-मस्तिष्क बाधा के पार चिकित्सीय एजेंटों के वितरण में बहुत अच्छा वादा करता है [110]। आरएमटी इस प्रकार मस्तिष्क में नैनो-कॉम्प्लेक्स के प्रभावी प्रवेश के लिए सतह-लेबल वाले नैनोकैरियर्स की भूमिका का फायदा उठाता है। हालांकि, संलग्न लिगैंड की पसंद और एकाग्रता सीमित कारक होंगे जो एंडोसाइटोसिस की सफलता का निर्धारण करेंगे। सोने के नैनोस्फियर [111] और सोने के नैनोस्टार जो एक सेल-मर्मज्ञ पेप्टाइड से संयुग्मित होते हैं, ने बीबीबी [112] को पार करने की क्षमता का प्रदर्शन किया।

एएमटी, हालांकि, कार्रवाई के एक छोटे से विविध तंत्र को चित्रित करता है जिसमें यह नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए बीबीबी और सकारात्मक चार्ज एनपी [91] के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन का उपयोग करता है। यह बताया गया था कि सोने-एनपी से सजाए गए गेहूं के रोगाणु एग्लूटीनिन को तंत्रिका टर्मिनलों द्वारा ले लिया गया था और अक्षतंतु द्वारा सीएनएस [113] में ले जाया गया था। ये वाहक ट्रांसपोर्टर सभी बीबीबी सर्फेक्टेंट को कम करने की अनुमति देते हैं, जिससे एंडोथेलियल सेल जंक्शनों में बाधा आती है और मस्तिष्क में एनपीएस के प्रवेश की अनुमति मिलती है। चूहों के मॉडल में अध्ययन ने मस्तिष्क को नुकसान की कमी की सूचना दी है [114,115]। हालांकि, यह नोट किया गया है कि बीबीबी को पार करने की एनपी की क्षमता के परीक्षण के लिए इन विवो रोग मॉडल का चुनाव महत्वपूर्ण है, क्योंकि बीबीबी पारगम्यता कृन्तकों से मनुष्यों में भिन्न हो सकती है [99]। परिवहन अणुओं पर व्यापक अध्ययन शोधकर्ताओं को चिकित्सीय बनाने में सक्षम बनाता है जो मस्तिष्क को औषधीय रूप से सक्रिय एजेंटों के सुरक्षित और कुशल वितरण के लिए प्राकृतिक शारीरिक बाधाओं का फायदा उठा सकते हैं। एक नैनोकम्पोजिट के लिए बीबीबी से गुजरने में सक्षम होने के लिए इष्टतम मापदंडों को कम आणविक भार (कम आणविक भार) होने का प्रस्ताव दिया गया था।<400 da),="" a="" suitable="" charge,="" log="" p="" <="" 2,="" non-ionization,="" the="" presence="" of="" hydrogen="" bonds="" (8–10),="" and="" lipophilicity="">

दवा वितरण में एनपी के उपयोग के अलावा, जिसने नैनो सिस्टम के अंतःशिरा प्रशासन के कारण विवो अस्थिरता और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं में कुछ दिखाया है, एनपी वाहक का उपयोग करने वाले जीन थेरेपी के रोजगार पर विचार किया जा सकता है।

सिस्टैंच ट्यूबोलोसा अर्क: एंटी-पार्किंसंस रोग

3.3. जीन थेरेपी

जीन थेरेपी का विचार 1960 के दशक का है और यह चिकित्सीय न्यूक्लिक एसिड [116] का उपयोग करके किसी बीमारी या आनुवंशिक विकार का उपचार या रोकथाम है। वायरल डिलीवरी वाहनों का उपयोग करके प्राप्त उच्च ट्रांसफेक्शन दरों के बावजूद, कम लोडिंग क्षमता, बड़े पैमाने पर निर्माण, जीन के आकार से संबंधित नुकसान, और संभावित ऑन्कोजेनेसिटी और इम्यूनोजेनेसिटी के सुरक्षा कारकों ने गैर-वायरल विधियों के विकास को प्रेरित किया। . गैर-वायरल जीन वितरण प्रणालियों में कोशिकाओं/ऊतकों को लक्षित करने की अधिक क्षमता होती है, एक महत्वपूर्ण रूप से कम ऑन्कोजेनिक और इम्युनोजेनिक प्रकृति, कम लागत पर तैयारी की एक बढ़ी हुई प्रभावशीलता, आनुवंशिक कार्गो के आकार पर कोई सीमा नहीं, और संरचनात्मक जोड़तोड़ के लिए अनुकूलता [117] ]. गैर-वायरल डिलीवरी वाहनों से, cationic पॉलिमर और लिपिड-आधारित निर्माण, विशेष रूप से cationic liposomes, अब तक का सबसे अधिक अध्ययन किया गया है, अकार्बनिक NPs के उपयोग के साथ अब गति प्राप्त हो रही है।

एनपीएस इंट्रासेल्युलर और बाह्य दोनों बाधाओं को दूर कर सकता है जो जीन वितरण में बाधा डालते हैं। इन बाधाओं में शामिल हैं परमाणु ग्रहण, रेटिकुलोएन्डोथेलियल सिस्टम (आरईएस), एंडोसोमल और लाइसोसोमल एस्केप द्वारा निकासी से बचाव, गिरावट से आनुवंशिक कार्गो की सुरक्षा, न्यूक्लिक एसिड रिलीज, और विशिष्ट कोशिकाओं का लक्ष्य [118]। ट्यून करने योग्य चुंबकीय, ऑप्टिकल और जैविक गुणों के साथ अधिक सतह क्षेत्र को वॉल्यूम अनुपात में चित्रित करने वाले अकार्बनिक एनपी के कारण, उन्हें आकार, रासायनिक संरचना और आकार को संशोधित करके जीन को बेहतर दक्षता के साथ वितरित करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है। एक आदर्श जीन डिलीवरी वाहन में एंडोसोमल झिल्ली को बाधित करने, प्लाज्मा झिल्ली को पार करने, न्यूक्लिक एसिड कार्गो को बांधने, संघनित करने और संरक्षित करने, लक्ष्य विशिष्ट वितरण सुनिश्चित करने, परिसंचरण में स्थिरता रखने और सक्षम होने जैसे गुण होने चाहिए। प्रतिरक्षा प्रणाली से बचें [118,119]।

के रोगजनक तंत्र के बारे में व्यापक शोधन्यूरोडीजेनेरेटिवविकारों के कारण रोगों की प्रगति में निहित विशिष्ट आनुवंशिक दोषों की पहचान हुई है। जीन थेरेपी जीनोमिक कार्गो की डिलीवरी की अनुमति देती है, जिसमें माइक्रोआरएनए (एमआईआरएनए), छोटे हस्तक्षेप आरएनए (एसआईआरएनए), गाइड आरएनए (जीआरएनए), और मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) शामिल हैं। अध्ययनों ने आरएनए हस्तक्षेप (आरएनएआई) के माध्यम से जीन साइलेंसिंग रणनीतियों में सफलता को चित्रित किया, जो लक्षित एमआरएनए अणुओं के संश्लेषण को कम करने के लिए सीआरएनए, एमआईआरएनए और पीवी-इंटरेक्टिंग आरएनए का उपयोग करता है [120]। जब सिंथेटिक डबल-स्ट्रैंडेड siRNAs (आकार में 21-25 न्यूक्लियोटाइड्स) को स्तनधारी कोशिकाओं में ट्रांसफ़ेक्ट किया जाता है, तो वे विशिष्ट mRNA अनुक्रमों को उच्च स्तर की विशिष्टता के साथ लक्षित करते हैं, जिससे जीन साइलेंसिंग [75] होती है। आरएनएआई क्रांति ने कैंसर से लेकर विकारों की एक विस्तृत श्रृंखला में चिकित्सीय हस्तक्षेप के लिए एक नया रास्ता खोल दिया हैन्यूरोडीजेनेरेटिवरोग [75,121]। कुल मिलाकर, दवा में siRNA की मध्यस्थता वाले जीन साइलेंसिंग के सफल अनुप्रयोग के लिए एक उपयुक्त डिलीवरी वाहन की आवश्यकता होगी, अधिमानतः एक नैनोकैरियर, जो कि siRNA की सुरक्षित और कुशल डिलीवरी सुनिश्चित करेगा। जीनोम एडिटिंग को हाल ही में जीन थेरेपी में पेश किया गया है और एक ऐसी तकनीक की शुरुआत की गई है जो रोगग्रस्त स्थलों पर सीधे अनुवांशिक परिवर्तनों को लक्षित कर सकती है [122]।

जीन थेरेपी में एक संभावित लक्ष्य अमाइलॉइड-ऑलिगोमर्स और -सिन्यूक्लिन (चित्रा 1) जैसे मिसफॉल्ड प्रोटीन का असामान्य संचय है, जो एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम (ईआर) -संबद्ध गिरावट और ईआर तनाव [123] उत्पन्न करता है। ईआर लुमेन में इन प्रोटीनों के एकत्रीकरण के परिणामस्वरूप ईआर कैल्शियम होमियोस्टेसिस की अस्थिरता और अनफोल्डेड प्रोटीन रिस्पांस (यूपीआर) सिग्नलिंग में विकृति का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रो-एपोप्टोटिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से न्यूरॉन की मृत्यु होती है [124,125]। प्रोटीन फोल्डिंग को बढ़ाने के लिए यूपीआर सिग्नलिंग को लक्षित करके इसे दूर किया जा सकता है, जैसा कि देखा गया था जब पीडी का इलाज डोपामिनर्जिक न्यूरॉन एपोप्टोसिस में कमी को लक्षित करके और मोटर प्रदर्शन में सुधार करके किया गया था, जिससे रोग की प्रगति में देरी हुई। जीन थेरेपी के माध्यम से इसकी अनुमति दी गई थी, जिसमें बीईपी (ग्लूकोज-विनियमित प्रोटीन 78) जीन की अधिकता को लक्षित करना शामिल था, जो अनफोल्डेड प्रोटीन प्रतिक्रिया [126] में कमी से जुड़ा हुआ है। इसलिए, ऐसे मामलों में जीन साइलेंसिंग रणनीतियाँ सफल हो सकती हैं।

इसके अलावा, हंटिंगटन रोग (एचडी), एडी, पीडी, और एएलएस जैसे रोगों में माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन संबंधी शिथिलता का उल्लेख किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप माइटोकॉन्ड्रियल गुणवत्ता, एनएडी प्लस कमी, ऑक्सीडेटिव क्षति, प्रोटीन एकत्रीकरण, बाधित एटीपी संश्लेषण और असंतुलित माइटोकॉन्ड्रियल का सीमित विनियमन होता है। कैल्शियम होमियोस्टेसिस [127-129]। इस घटना को दूर करने के लिए जीन थेरेपी को माइटोकॉन्ड्रियल क्षति को रोकने या माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस को बढ़ावा देने के माध्यम से देखा गया है। वैकल्पिक रूप से, प्रायोगिक एचडी और पीडी में न्यूरोटॉक्सिसिटी को पीजीसी -1, एचएसपी 70, टीएफईबी [130,131] सहित माइटोकॉन्ड्रियल ऑक्सीडेटिव तनाव और गतिकी के नियामकों की अधिकता द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

रोगजनन के अन्य तंत्र पीडी, एडी, और एचडी में असामान्य रैपामाइसिन (एमटीओआर) सिग्नलिंग में देखे जाते हैं, साथ में एपिजेनेटिक डिसग्रुलेशन, ऑटोफैगी और माइक्रोग्लियल और एस्ट्रोसाइट डिसफंक्शन [132]। प्रत्येक तंत्र रोग की प्रगति के कारण शिथिलता के अनूठे तरीके प्रदर्शित करता है, और इसलिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि इन रोगों के साथ पेश होने वाले रोगी में अधिकतम प्रभावशीलता के साथ उचित उपचार का संचालन करने के लिए कौन सा तंत्र शामिल है। इसके अलावा, जीन थेरेपी ने कई अन्य बीमारियों में अपनी प्रभावशीलता साबित की है। इसलिए, यह एक महान दावेदार हैन्यूरोडीजेनेरेटिवचिकित्सीय, पीडी और एडी के रोगियों में आनुवंशिक विपथन पर शोध के बाद।

तालिका 3 2017 से 2020 तक सीएनएस की जीन थेरेपी के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ एनपी पर प्रकाश डालती है। इस तरह के प्रयोगों की सफलता ने ज्ञान का विस्तार किया है।नैनोमेडिसिनमेंन्यूरोडीजेनेरेटिवविकार, प्रेरक जीन या एकत्रित प्रोटीन के विशिष्ट लक्ष्यीकरण में सहायता करते हैं। नैनोपार्टिकल वैक्टर का उपयोग करके दी गई जीन थेरेपी रणनीतियाँ आकर्षक विकल्प हैं क्योंकि वे संभावित रूप से जैविक बाधाओं, विशेष रूप से रक्त-मस्तिष्क बाधा के पार सुरक्षित और कुशल वितरण के लिए कई आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। जीन थेरेपी में दर्शाए गए लाभों के अलावा, एनपी के जैविक संश्लेषण का उपयोग किए गए विशिष्ट अर्क के संबंध में अपने स्वयं के लाभों को प्रस्तुत करता है [133] जो चिकित्सीय जीन के साथ सहक्रियात्मक रूप से काम कर सकता है।

3.4. नैदानिक ​​​​परीक्षणों में नैनोमेडिसिन-अद्यतन

AD में गुप्त अवरोधकों और चिकित्सीय एंटीबॉडी के रूप में दवाओं का उपयोग करते हुए कई नैदानिक ​​परीक्षण किए गए हैं, जिनमें से केवल कुछ ही पूरे हुए हैं, और अधिकांश को बंद कर दिया गया है [8]। दिलचस्प बात यह है कि 2003 [138] के बाद से एडी के लिए उपन्यास दवा विकास की वैश्विक कमी रही है। यह एनआईएच पुस्तकालय की हालिया खोज में भी स्पष्ट था, जिसमें एनपी वितरण से संबंधित केवल दो अध्ययन थे। एक शीर्षक "एपीएच -1105 के इंट्रानैसल नैनोकणों की सुरक्षा, सहनशीलता और प्रभावोत्पादकता मूल्यांकन, हल्के से मध्यम संज्ञानात्मक हानि के लिए एक उपन्यास अल्फा-सीक्रेटस न्यूनाधिकभूलने की बीमारीबीमारी" केवल 2023 में शुरू होने के कारण है। दूसरा परीक्षण, "एक चरण 2, पायलट ओपन-लेबल, अनुक्रमिक समूह, अन्वेषक ने चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (31P-MRS) के अध्ययन को अंधा कर दिया ताकि बायोएनेरगेटिक सुधार के लिए CNM-Au8 के प्रभावों का आकलन किया जा सके। बिगड़ा हुआ न्यूरोनल रेडॉक्स राज्य मेंपार्किंसंसबीमारी", दिसंबर 2019 में शुरू हुआ, और जुलाई 2021 [139] में पूरा होने वाला था। इस अध्ययन में सोने के नैनोक्रिस्टल का उपयोग किया गया था। हालांकि मल्टीपल स्केलेरोसिस के इलाज के लिए हाल ही में सोने के नैनोक्रिस्टल को मंजूरी दी गई है [140], वर्तमान अध्ययन पर अपडेट की प्रतीक्षा है। सकारात्मक परिणाम केवल भविष्य की जांच में एनपी के उपयोग को प्रेरित कर सकते हैं।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा

4। निष्कर्ष

नैनोमेडिसिनपारंपरिक चिकित्सा को चुनौती देने वाली बाधाओं को दूर करने के लिए एक अत्यधिक प्रभावी उपकरण के रूप में उभर रहा है। का संयोजननैनोमेडिसिनऔर अधिक चिकित्सीय लाभों के लिए जीन थेरेपी का उपयोग किया जा सकता है। इस समीक्षा ने पीडी और एडी की रोग प्रगति में शामिल कुछ जीनों पर प्रकाश डाला जो जीन थेरेपी अध्ययन की संभावना खोल सकते हैं। आनुवांशिक विपथन के कारणों की अधिक समझ और वे किस तरह से न्यूरोडीजेनेरेशन की ओर ले जाते हैं, एक व्यक्ति द्वारा प्रस्तुत विशिष्ट उत्परिवर्तन प्रकार के जवाब में अनुरूप चिकित्सा विज्ञान को जन्म दे सकता है। हालांकि एक इलाज तत्काल नहीं हो सकता है, इस तरह के शोध अध्ययन अंततः एक उपचार रणनीति बनाने के लिए कदम उठाते हैं जो एक दिन न्यूरोनल क्षति से जुड़ी बीमारियों को मिटा देगा और दुनिया भर में लाखों रोगियों को सामान्य और स्वस्थ जीवन जीने में मदद करेगा। का संयोजननैनोमेडिसिनऔर तंत्रिका विज्ञान एडी और पीडी सहित कई सीएनएस-संबंधित विकारों के लिए संभावित रूप से उपन्यास समाधान प्रदान कर सकता है। वर्तमान में उपलब्ध नैनोकणों की सरणी को विषाक्तता और स्थिरता के रूप में कड़े परीक्षण से गुजरना पड़ता है और सीएनएस को जीन या दवा वितरण के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए।

लेखक योगदान:संकल्पना, केजे, और एमएस; सॉफ्टवेयर, केजे और एमएस; सत्यापन, एमएस; संसाधन, एमएस; डेटा क्यूरेशन, केजे; लेखन- मूल मसौदा तैयार करना, केजे; लेखन-समीक्षा और संपादन, एमएस; पर्यवेक्षण, एमएस; परियोजना प्रशासन, एमएस; वित्त पोषण अधिग्रहण, एमएस सभी लेखकों ने पांडुलिपि के प्रकाशित संस्करण को पढ़ लिया है और सहमत हैं।

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