नैनोरोबोटिक प्रणाली फंगल संक्रमण को लक्षित करने के लिए नए विकल्प प्रस्तुत करती है

26 मई, 2023 (नानावरक न्यूज़) कवक के कारण होने वाले संक्रमण, जैसे कैनडीडा अल्बिकन्समौजूदा उपचारों के प्रति उनके प्रतिरोध के कारण यह एक महत्वपूर्ण वैश्विक स्वास्थ्य जोखिम पैदा करता है, इतना अधिक कि विश्व स्वास्थ्य संगठन ने इसे प्राथमिकता वाले मुद्दे के रूप में उजागर किया है। यद्यपि नैनोमटेरियल्स एंटीफंगल एजेंटों के रूप में वादा दिखाते हैं, वर्तमान पुनरावृत्तियों में त्वरित और लक्षित उपचार के लिए आवश्यक क्षमता और विशिष्टता का अभाव है, जिससे लंबे समय तक उपचार का समय और संभावित ऑफ-टारगेट प्रभाव और दवा प्रतिरोध होता है। अब, वैश्विक स्वास्थ्य के लिए दूरगामी प्रभाव वाले एक अभूतपूर्व विकास में, पेंसिल्वेनिया स्कूल ऑफ डेंटल मेडिसिन विश्वविद्यालय के ह्यून (मिशेल) कू और पेन्स स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड एप्लाइड साइंस के एडवर्ड स्टीगर के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने संयुक्त रूप से एक बनाया है। माइक्रोरोबोटिक प्रणाली फंगल रोगजनकों के तेजी से, लक्षित उन्मूलन में सक्षम है। Candida albicans is a species of yeast that is a normal part of the human microbiota but can also cause severe infections that pose a significant global health risk due to their resistance to existing treatments, so much so that the World Health Organization has highlighted this as a priority issue. The picture above shows a before (left) and after (right) fluorescence image of fungal aggregates being effectively removed by nanozyme microrobots without bonding to or disturbing the tissue sample. (Image: Min Jun Oh and Seokyoung Yoon) “कैंडिडे कू कहते हैं, "यह दृढ़ बायोफिल्म संक्रमण बनाता है जिसका इलाज करना विशेष रूप से कठिन होता है।" "वर्तमान एंटिफंगल उपचारों में इन रोगजनकों को जल्दी और प्रभावी ढंग से खत्म करने के लिए आवश्यक क्षमता और विशिष्टता का अभाव है, इसलिए यह सहयोग हमारे नैदानिक ​​​​ज्ञान से लिया गया है और एक नया दृष्टिकोण पेश करने के लिए एड की टीम और उनकी रोबोटिक विशेषज्ञता को जोड़ता है।" शोधकर्ताओं की टीम पेन डेंटल के सेंटर फॉर इनोवेशन एंड प्रिसिजन डेंटिस्ट्री का एक हिस्सा है, जो एक पहल है जो रोग शमन और उन्नत मौखिक और क्रैनियोफेशियल स्वास्थ्य देखभाल नवाचार के लिए नए ज्ञान को उजागर करने के लिए इंजीनियरिंग और कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोण का लाभ उठाती है। इस पेपर के लिए, में प्रकाशित उन्नत सामग्री ("Nanozyme-based robotics approach for targeting fungal infection"), शोधकर्ताओं ने उत्प्रेरक नैनोकणों में हाल की प्रगति का लाभ उठाया, जिन्हें नैनोजाइम के रूप में जाना जाता है, और उन्होंने लघु रोबोटिक सिस्टम बनाए जो फंगल कोशिकाओं को सटीक रूप से लक्षित और जल्दी से नष्ट कर सकते हैं। उन्होंने इन नैनोजाइम माइक्रोरोबोट्स के आकार और गतिविधियों को बड़ी सटीकता के साथ नियंत्रित करने के लिए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का उपयोग करके इसे हासिल किया। स्टीगर कहते हैं, "इस अध्ययन में नैनोकणों को नियंत्रित करने के लिए हम जिन तरीकों का उपयोग करते हैं वे चुंबकीय हैं, जो हमें उन्हें सटीक संक्रमण स्थान पर निर्देशित करने की अनुमति देते हैं।" "हम आयरन ऑक्साइड नैनोकणों का उपयोग करते हैं, जिनकी एक और महत्वपूर्ण संपत्ति है, अर्थात् वे उत्प्रेरक हैं।" इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कोर नैनोजाइम-बॉट्स की श्रृंखला का सटीक मार्गदर्शन करते हैं क्योंकि वे फंगल संक्रमण की साइट को लक्षित करते हैं। (छवि: मिन जून ओह और सियोकयॉन्ग यून) स्टीगर की टीम ने नैनोजाइम की गति, वेग और संरचना विकसित की, जिसके परिणामस्वरूप उत्प्रेरक गतिविधि में वृद्धि हुई, एंजाइम पेरोक्सीडेज की तरह, जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड को पानी और ऑक्सीजन में तोड़ने में मदद करता है। यह सीधे तौर पर संक्रमण के स्थल पर उच्च मात्रा में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के उत्पादन की अनुमति देता है, ऐसे यौगिक जिनमें सिद्ध बायोफिल्म-नष्ट करने वाले गुण होते हैं। हालाँकि, इन नैनोजाइम असेंबलियों का वास्तव में अग्रणी तत्व एक अप्रत्याशित खोज थी: फंगल कोशिकाओं के लिए उनका मजबूत बंधन संबंध। यह सुविधा ठीक उसी स्थान पर नैनोजाइम के स्थानीय संचय को सक्षम बनाती है जहां कवक रहते हैं और, परिणामस्वरूप, लक्षित आरओएस पीढ़ी। स्टीगर कहते हैं, "हमारी नैनोजाइम असेंबलियां फंगल कोशिकाओं के प्रति अविश्वसनीय आकर्षण दिखाती हैं, खासकर जब मानव कोशिकाओं की तुलना में।" "यह विशिष्ट बाइंडिंग इंटरैक्शन अन्य असंक्रमित क्षेत्रों को प्रभावित किए बिना एक शक्तिशाली और केंद्रित एंटीफंगल प्रभाव का मार्ग प्रशस्त करता है।" नैनोजाइम की अंतर्निहित गतिशीलता के साथ मिलकर, इसके परिणामस्वरूप एक शक्तिशाली एंटीफंगल प्रभाव होता है, जो अभूतपूर्व 10 मिनट की खिड़की के भीतर फंगल कोशिकाओं के तेजी से उन्मूलन को प्रदर्शित करता है। आगे देखते हुए, टीम इस अद्वितीय नैनोजाइम-आधारित रोबोटिक्स दृष्टिकोण की क्षमता को देखती है, क्योंकि वे नैनोजाइम के नियंत्रण और वितरण को स्वचालित करने के लिए नए तरीकों को शामिल करते हैं। ऐंटिफंगल थेरेपी के लिए यह जो वादा करता है वह तो बस शुरुआत है। इसका सटीक लक्ष्यीकरण, त्वरित कार्रवाई अन्य प्रकार के जिद्दी संक्रमणों के इलाज की क्षमता का सुझाव देती है। कू कहते हैं, "हमने रोगजनक फंगल संक्रमण के खिलाफ लड़ाई में एक शक्तिशाली उपकरण की खोज की है।" “हमने यहां जो हासिल किया है वह एक महत्वपूर्ण छलांग है, लेकिन यह सिर्फ पहला कदम भी है। कवक के लिए अप्रत्याशित बंधन विशिष्टता के साथ संयुक्त चुंबकीय और उत्प्रेरक गुण एक स्वचालित 'टारगेट-बाइंड-एंड-किल' एंटीफंगल तंत्र के लिए रोमांचक अवसर खोलते हैं। हम गहराई तक जाने और इसकी पूरी क्षमता को उजागर करने के लिए उत्सुक हैं।'' यह रोबोटिक्स दृष्टिकोण फंगल संक्रमण के खिलाफ लड़ाई में एक नई सीमा खोलता है और एंटीफंगल थेरेपी में एक महत्वपूर्ण बिंदु को चिह्नित करता है। अपने शस्त्रागार में एक नए उपकरण के साथ, चिकित्सा और दंत चिकित्सा पेशेवर इन कठिन रोगजनकों से प्रभावी ढंग से निपटने के पहले से कहीं अधिक करीब हैं।

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• स्रोत: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63066.php