चुंबकीय रूप से निर्देशित नैनोकणों को टूटी हुई हड्डियों को ठीक करने में मदद मिल सकती है

Anonim

चुंबकीय रूप से निर्देशित नैनोकणों को टूटी हुई हड्डियों को ठीक करने में मदद मिल सकती है

मेडिकल

कॉलिन जेफरी

25 नवंबर, 2014

शोधकर्ताओं ने लेपित चुंबकीय नैनोकणों का विकास किया है जिनका उपयोग हड्डी को पुनर्जीवित करने में मदद के लिए किया जा सकता है (छवि: शटरस्टॉक)

जब मानव शरीर में एक हड्डी गंभीर रूप से टूट जाती है, या एक हड्डी से जुड़े प्रोस्थेसिस को लगाया जाता है, तो ठोस यांत्रिक मरम्मत सुनिश्चित करने के लिए अक्सर एक हड्डी भ्रष्टाचार की आवश्यकता होती है। हालांकि, शरीर के किसी अन्य क्षेत्र से हड्डी को हटाने वाला एक भ्रष्टाचार एक दर्दनाक और आक्रामक प्रक्रिया हो सकता है, और यदि रोगी गंभीर रूप से अस्थिर हो जाता है तो पोस्ट-ऑपरेटिव थेरेपी में निरंतर हड्डी पुनर्जन्म के लिए आवश्यक यांत्रिक उत्तेजना समस्याग्रस्त हो जाती है। इन समस्याओं का समाधान करने के लिए, शोधकर्ताओं ने पाया है कि प्रोटीन के साथ चुंबकीय नैनोकणों को कोटिंग करना और फिर उन्हें चोट की साइट पर चुंबकीय रूप से निर्देशित करना हड्डी को पुन: उत्पन्न करने के लिए स्टेम कोशिकाओं को उत्तेजित करने में मदद कर सकता है।

तैयार की गई हड्डियों को गतिशील लोडिंग के तरीकों का उपयोग करके सबसे अच्छा ठीक किया जाता है - यानी, आंदोलन और व्यायाम - जो मैकेनोट्रांसडक्शन के रूप में जाना जाता है, को बढ़ावा देने के लिए, जहां भौतिक बंधन और गठित हड्डी के बाद की यांत्रिक उत्तेजना जैव रासायनिक संकेतों का एक कैस्केड प्रभाव का कारण बनती है, हार्मोन रिलीज, स्टेम कोशिका पुनर्जन्म, ऊतक वृद्धि, और असंख्य अन्य प्रक्रियाएं जो सभी कुशल मरम्मत सुनिश्चित करने के लिए गठबंधन करती हैं।

दुर्भाग्यवश, जब रोगी के immobilization जैसे जटिलताओं, गतिशील लोडिंग या एक कंकाल विकार जैसे चिकित्सा स्थिति के आवेदन को रोकता है, इसका मतलब है कि वे केवल ग्राफ्टिंग के लिए आवश्यक अतिरिक्त हड्डी की कमी है, तो वसूली अक्सर एक लंबी, धीमी है, जटिल प्रक्रिया जो अक्सर आंशिक रूप से या पूरी तरह से असफल होती है।

यूके में किले और नॉटिंघम विश्वविद्यालयों के मेडिकल शोधकर्ताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली लेपित चुंबकीय नैनोपार्टिकल विधि का दावा है कि सर्जरी की आवश्यकता के बिना सामग्री को सीधे चोट पहुंचाने में सक्षम होने का दावा किया जाता है। इसके बाद मैकेनिकल बलों का उत्पादन करने और स्टेम कोशिकाओं के वितरण के माध्यम से हड्डी पुनर्जन्म की प्रक्रिया को बनाए रखने और विकास उत्तेजक प्रोटीन की एक चरणबद्ध रिलीज के माध्यम से हनोपर्टिकल्स को दूरस्थ रूप से कुशल बनाना संभव है।

"पुनरुत्पादक दवा के लिए इंजेक्शन योग्य उपचार चिकित्सकीय स्टेम कोशिकाओं, दवा वितरण वाहनों और बायोमटेरियल्स को घाव साइटों के लिए कुशलतापूर्वक शुरू करने के लिए न्यूनतम आक्रमणकारी मार्ग के रूप में महान क्षमता दिखाते हैं, " जेम्स हेनस्टॉक, पीएच.डी. ने कहा। जिन्होंने अध्ययन का नेतृत्व किया। "हमारी जांच में हमने विशिष्ट लक्ष्यीकरण प्रोटीन के साथ चुंबकीय नैनोकणों को लेपित किया, फिर अभ्यास को अनुकरण करने के लिए उन्हें बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के साथ दूरस्थ रूप से नियंत्रित किया। हम सीखना चाहते थे कि यह इंजेक्शन वाले स्टेम कोशिकाओं और कार्यात्मक हड्डी को बहाल करने की उनकी क्षमता को कैसे प्रभावित कर सकता है। "

इस विधि के प्रारंभिक परीक्षण भ्रूण चिकन महिलाओं (जांघ हड्डियों) और ऊतक-इंजीनियर कोलेजन हाइड्रोगेल (उच्च जल सामग्री बहुलक में निलंबित पशु संरचनात्मक प्रोटीन) पर आयोजित किए गए थे। दोनों मामलों में, शोधकर्ताओं का दावा है कि निर्माण या आसपास के ऊतकों के लिए कोई यांत्रिक तनाव पैदा किए बिना हड्डी के विकास और घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।

"यह काम दर्शाता है कि इन इंजेक्शन सेल थेरेपी के विकास कारकों के नियंत्रित रिहाई के साथ संयोजन में उपयुक्त यांत्रिक संकेत प्रदान करना हड्डी के विकास में सुधार पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है, " डॉ हेनस्टॉक ने कहा। "यह भी अनुवाद चिकित्सा के लिए ऊतक इंजीनियरिंग दृष्टिकोण में सुधार कर सकता है। "

इस शोध का अनूठा अपवाद यह नहीं है कि यह चुंबकीय नैनोकणों के लिए एक और उपयोग है, जो तेल फैलाने की सफाई, कैंसर का पता लगाने में सुधार और डिजिटल स्टोरेज थोक को कम करने में मदद करता है। इस बार, यांत्रिक उत्तेजना की सहायता करने और एक ही पैकेज में कुल चिकित्सा समाधान के रूप में लक्षित बायोमटेरियल डिलीवरी की संभावना प्रदान करने के लिए नैनोकणों का उपयोग उनके अद्वितीय भौतिक गुणों दोनों के लिए किया जा रहा है।

शोध एक जैव प्रौद्योगिकी और जैविक विज्ञान अनुसंधान परिषद (बीबीएसआरसी) - जेम्स हेनस्टॉक, पीएचडी के नेतृत्व में फ्यूड अध्ययन था, एलिसिया एल हज, पीएचडी के सहयोग से, और केल विश्वविद्यालय के विज्ञान संस्थान के सहयोगियों और सहयोगियों के सहयोग से, मेडिसिन में टेक्नोलॉजी, और डॉ केविन शेक्सहेफ, नॉटिंघम स्कूल ऑफ फार्मेसी विश्वविद्यालय से।

शोध हाल ही में पत्रिका स्टेम सेल ट्रांसलेशन मेडिसिन में प्रकाशित किया गया था।

स्रोत: किले विश्वविद्यालय

शोधकर्ताओं ने लेपित चुंबकीय नैनोकणों का विकास किया है जिनका उपयोग हड्डी को पुनर्जीवित करने में मदद के लिए किया जा सकता है (छवि: शटरस्टॉक)