लक्षित दवा वितरण के लिए सूक्ष्म रोबोट
रोबोटिक्स का अब चिकित्सा विज्ञान में नया प्रयोग
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चूहों पर प्रयोग किया गया है इसका
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बुलबुले की तरह सही स्थान तक जाता है
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काम होने क बाद पूरी तरह घूल जाता है
राष्ट्रीय खबर
रांचीः भविष्य में, शरीर के भीतर जहाँ भी चिकित्सीय दवाओं की आवश्यकता होती है, वहाँ उन्हें पहुँचाना लघु रोबोट का काम हो सकता है। छोटे धातु के मानव जैसे या यहाँ तक कि जैविक रूप से नकल करने वाले रोबोट नहीं; छोटे बुलबुले जैसे गोले के बारे में सोचें। ऐसे रोबोट की आवश्यकताओं की एक लंबी और चुनौतीपूर्ण सूची होगी।
उदाहरण के लिए, उन्हें पेट के एसिड जैसे शारीरिक तरल पदार्थों में जीवित रहने और नियंत्रित होने की आवश्यकता होगी, ताकि उन्हें लक्षित स्थानों पर सटीक रूप से निर्देशित किया जा सके। उन्हें अपने मेडिकल कार्गो को केवल तभी छोड़ना होगा जब वे अपने लक्ष्य तक पहुँचें, और फिर शरीर द्वारा बिना किसी नुकसान के अवशोषित होने योग्य हों। इसका फायदा यह होगा कि दवा ठीक उसी अंग तक पहुंचेगी, जहां उसकी उपयोगिता है।
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अब, कैलटेक के नेतृत्व वाली टीम द्वारा उन सभी बॉक्सों को टिक करने वाले माइक्रोरोबोट विकसित किए गए हैं। बॉट्स का उपयोग करके, टीम ने चूहों में मूत्राशय के ट्यूमर के आकार को कम करने वाले उपचारों को सफलतापूर्वक वितरित किया।
इस कार्य का वर्णन करने वाला एक पेपर साइंस रोबोटिक्स पत्रिका में प्रकाशित हुआ है। कैलटेक में मेडिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर, हेरिटेज मेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट के अन्वेषक और बॉट्स के बारे में नए पेपर के सह-लेखक वेई गाओ कहते हैं, हमने एक ऐसा प्लेटफॉर्म तैयार किया है जो इन सभी समस्याओं का समाधान कर सकता है, जिसे टीम बायोरिसॉर्बेबल एकॉस्टिक माइक्रोरोबोट्स (बीएएम) कहती है।
शरीर में दवा डालने और उसे हर जगह फैलने देने के बजाय, अब हम अपने माइक्रोरोबोट्स को सीधे ट्यूमर साइट पर ले जा सकते हैं और नियंत्रित और कुशल तरीके से दवा छोड़ सकते हैं।
माइक्रो- या नैनोरोबोट्स की अवधारणा नई नहीं है। पिछले दो दशकों में लोग इनके संस्करण विकसित कर रहे हैं।
हालाँकि, अब तक, जीवित प्रणालियों में उनके अनुप्रयोग सीमित रहे हैं क्योंकि रक्त, मूत्र या लार जैसे जटिल जैव द्रवों में वस्तुओं को सटीकता के साथ स्थानांतरित करना बेहद चुनौतीपूर्ण है, गाओ कहते हैं। रोबोट को बायोकम्पैटिबल और बायोरिसॉर्बेबल भी होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि वे शरीर में कुछ भी विषाक्त नहीं छोड़ते हैं।
कैलटेक द्वारा विकसित माइक्रोरोबोट गोलाकार सूक्ष्म संरचनाएं हैं जो पॉली (एथिलीन ग्लाइकॉल) डायक्रिलेट नामक हाइड्रोजेल से बनी हैं।
हाइड्रोजेल ऐसी सामग्री होती है जो तरल या राल के रूप में शुरू होती है और जब उनके भीतर पाए जाने वाले पॉलिमर का नेटवर्क क्रॉस-
लिंक हो जाता है या कठोर हो जाता है तो ठोस हो जाती है।
यह संरचना और संयोजन हाइड्रोजेल को बड़ी मात्रा में तरल पदार्थ बनाए रखने में सक्षम बनाता है, जिससे उनमें से कई जैव-संगत बन जाते हैं।
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग फैब्रिकेशन विधि बाहरी क्षेत्र को चिकित्सीय कार्गो को शरीर के भीतर एक लक्ष्य स्थल तक ले जाने में भी सक्षम बनाती है।
हाइड्रोजेल नुस्खा विकसित करने और सूक्ष्म संरचनाएं बनाने के लिए, गाओ ने कैलटेक की जूलिया आर. ग्रीर, रूबेन एफ. और डोना मेटलर मैटेरियल साइंस, मैकेनिक्स और मेडिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर, कावली नैनोसाइंस इंस्टीट्यूट के फ्लेचर जोन्स फाउंडेशन के निदेशक और पेपर के सह-संबंधित लेखक की ओर रुख किया।
ग्रीर के समूह को दो-फ़ोटॉन पॉलीमराइज़ेशन (टीपीपी) लिथोग्राफी में विशेषज्ञता प्राप्त है, यह एक ऐसी तकनीक है जो एक विशेष पैटर्न के अनुसार बहुत सटीक तरीके से फोटोसेंसिटिव पॉलिमर को चुनिंदा रूप से क्रॉस-लिंक करने के लिए इन्फ्रारेड लेजर लाइट के बेहद तेज़ पल्स का उपयोग करती है।
यह तकनीक एक संरचना को परत दर परत बनाने की अनुमति देती है, एक तरह से 3D प्रिंटर की याद दिलाती है, लेकिन इस मामले में, बहुत अधिक सटीकता और रूप जटिलता के साथ।
अपने अंतिम रूप में, माइक्रोरोबोट चुंबकीय नैनोकणों और चिकित्सीय दवा को गोले की बाहरी संरचना के भीतर शामिल करते हैं।
चुंबकीय नैनोकण वैज्ञानिकों को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके रोबोट को वांछित स्थान पर निर्देशित करने की अनुमति देते हैं। जब रोबोट अपने लक्ष्य तक पहुँचते हैं, तो वे उस स्थान पर बने रहते हैं, और दवा निष्क्रिय रूप से फैल जाती है।
रोबोट को स्थानांतरित करने और वास्तविक समय की इमेजिंग के साथ उन पर नज़र रखने के लिए फंसे हुए बुलबुले की उपस्थिति भी महत्वपूर्ण है। विकास के अंतिम चरण में मूत्राशय के ट्यूमर वाले चूहों में दवा-वितरण उपकरण के रूप में माइक्रोरोबोट का परीक्षण शामिल था। शोधकर्ताओं ने पाया कि 21 दिनों के दौरान माइक्रोरोबोट द्वारा प्रदान की गई चिकित्सीय दवाओं की चार डिलीवरी रोबोट द्वारा प्रदान नहीं की गई चिकित्सीय दवाओं की तुलना में ट्यूमर को कम करने में अधिक प्रभावी थी। गाओ कहते हैं, हमें लगता है कि यह दवा वितरण और सटीक सर्जरी के लिए एक बहुत ही आशाजनक मंच है।