नैनोमेडिसिन: Difference between revisions
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अतिसूक्ष्म औषध सूक्ष्म प्रौद्योगिकी | अतिसूक्ष्म औषध सूक्ष्म प्रौद्योगिकी का चिकित्सा अनुप्रयोग है।<ref name=Nanomed1>{{cite book | vauthors = Freitas RA |title=नैनोमेडिसिन: बुनियादी क्षमताएं|volume=1 |date=1999 |publisher=Landes Bioscience |location=Austin, TX |isbn=978-1-57059-645-2 |url=http://www.nanomedicine.com/NMI.htm |access-date=24 April 2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150814144946/http://www.nanomedicine.com/NMI.htm |archive-date=14 August 2015 |url-status=dead }}{{page needed|date=August 2021}}</ref> सूक्ष्मऔषधि [[नेनोसामग्री|सूक्ष्मसामग्री]] और [[बायोब्रिक|जैविक उपकरणों]] के चिकित्सा अनुप्रयोगों से लेकर [[नैनो इलेक्ट्रॉनिक्स|सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक्स]] बायोसेंसर तक, और यहां तक कि जैविक मशीनों जैसे [[आणविक नैनो प्रौद्योगिकी|आणविक सूक्ष्मप्रौद्योगिकी]] के संभावित भविष्य के अनुप्रयोगों की श्रेणी में आती है। सूक्ष्मऔषधि लिए वर्तमान समस्याओं में सूक्ष्मस्केल सामग्री के विषाक्तता और पर्यावरणीय प्रभाव से संबंधित मुद्दों को समझना सम्मिलित है। (ऐसी सामग्री जिसकी संरचना सूक्ष्म[[मीटर]] के पैमाने पर होती है, यानी एक मीटर का अरबवां हिस्सा)।<ref>{{cite journal |last1=Cassano |first1=Domenico |last2=Pocoví-Martínez |first2=Salvador |last3=Voliani |first3=Valerio |title=अल्ट्रास्मॉल-इन-नैनो दृष्टिकोण: क्लीनिकों के लिए धातु नैनो सामग्री के अनुवाद को सक्षम करना|journal=Bioconjugate Chemistry |date=17 January 2018 |volume=29 |issue=1 |pages=4–16 |doi=10.1021/acs.bioconjchem.7b00664 |pmid=29186662 |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Cassano |first1=Domenico |last2=Mapanao |first2=Ana-Katrina |last3=Summa |first3=Maria |last4=Vlamidis |first4=Ylea |last5=Giannone |first5=Giulia |last6=Santi |first6=Melissa |last7=Guzzolino |first7=Elena |last8=Pitto |first8=Letizia |last9=Poliseno |first9=Laura |last10=Bertorelli |first10=Rosalia |last11=Voliani |first11=Valerio |title=नोबल मेटल्स की जैव सुरक्षा और जैवकाइनेटिक्स: उनके रासायनिक प्रकृति का प्रभाव|journal=ACS Applied Bio Materials |date=21 October 2019 |volume=2 |issue=10 |pages=4464–4470 |doi=10.1021/acsabm.9b00630 |pmid=35021406 |s2cid=204266885 }}</ref> | ||
कार्यात्मकताओं को जैविक अणुओं या संरचनाओं के साथ जोड़कर सूक्ष्मसामग्री | कार्यात्मकताओं को जैविक अणुओं या संरचनाओं के साथ जोड़कर सूक्ष्मसामग्री में जोड़ा जा सकता है। सूक्ष्म सामग्री का आकार अधिकांश जैविक अणुओं और संरचनाओं के समान होता है इसलिए, सूक्ष्मसामग्री विवो और इन विट्रो बायोमेडिकल रिसर्च और अनुप्रयोग दोनों के लिए उपयोगी हो सकते हैं। इस प्रकार अब तक, जीव विज्ञान के साथ सूक्ष्मसामग्री के एकीकरण ने नैदानिक उपकरणों, कंट्रास्ट एजेंटों, विश्लेषणात्मक उपकरणों, भौतिक चिकित्सा अनुप्रयोगों और दवा वितरण वाहनों का विकास किया है। | ||
सूक्ष्म-चिकित्सा का उद्देश्य निकट भविष्य में अनुसंधान उपकरणों और नैदानिक रूप से उपयोगी उपकरणों का एक बहुमूल्य सेट प्रदान करता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Wagner V, Dullaart A, Bock AK, Zweck A | title = उभरता हुआ नैनोमेडिसिन परिदृश्य| journal = Nature Biotechnology | volume = 24 | issue = 10 | pages = 1211–7 | date = October 2006 | pmid = 17033654 | doi = 10.1038/nbt1006-1211 | s2cid = 40337130 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Freitas |first1=Robert A. |title=नैनोमेडिसिन क्या है?|journal=Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine |date=March 2005 |volume=1 |issue=1 |pages=2–9 |doi=10.1016/j.nano.2004.11.003 |pmid=17292052 }}</ref> [[राष्ट्रीय नैनो प्रौद्योगिकी पहल|राष्ट्रीय सूक्ष्म प्रौद्योगि की पहल]] दवा उद्योग में उन्नत दवा वितरण प्रणाली, नई चिकित्सा और विवो इमेजिंग में सम्मिलित हो सकते हैं।<ref>{{cite book | title = मेडिसिन और बायोसाइंसेज में नैनो टेक्नोलॉजी| series = Development in Nanotechnology | volume = 3 | vauthors = Coombs RR, Robinson DW | date = 1996 | publisher = Gordon & Breach | isbn = 978-2-88449-080-1 }}{{page needed|date=August 2021}}</ref> सूक्ष्मऔषधि अनुसंधान चार सूक्ष्मऔषधि | सूक्ष्म-चिकित्सा का उद्देश्य निकट भविष्य में अनुसंधान उपकरणों और नैदानिक रूप से उपयोगी उपकरणों का एक बहुमूल्य सेट प्रदान करता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Wagner V, Dullaart A, Bock AK, Zweck A | title = उभरता हुआ नैनोमेडिसिन परिदृश्य| journal = Nature Biotechnology | volume = 24 | issue = 10 | pages = 1211–7 | date = October 2006 | pmid = 17033654 | doi = 10.1038/nbt1006-1211 | s2cid = 40337130 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Freitas |first1=Robert A. |title=नैनोमेडिसिन क्या है?|journal=Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine |date=March 2005 |volume=1 |issue=1 |pages=2–9 |doi=10.1016/j.nano.2004.11.003 |pmid=17292052 }}</ref> [[राष्ट्रीय नैनो प्रौद्योगिकी पहल|राष्ट्रीय सूक्ष्म प्रौद्योगि की पहल]] दवा उद्योग में उन्नत दवा वितरण प्रणाली, नई चिकित्सा और विवो इमेजिंग में सम्मिलित हो सकते हैं।<ref>{{cite book | title = मेडिसिन और बायोसाइंसेज में नैनो टेक्नोलॉजी| series = Development in Nanotechnology | volume = 3 | vauthors = Coombs RR, Robinson DW | date = 1996 | publisher = Gordon & Breach | isbn = 978-2-88449-080-1 }}{{page needed|date=August 2021}}</ref> सूक्ष्मऔषधि अनुसंधान चार सूक्ष्मऔषधि विकास केंद्रों का समर्थन करते हुए यूएस [[नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ कॉमन फंड]] प्रोग्राम से धन प्राप्त कर रहा है।<ref>{{cite web|title=नैनोमेडिसिन अवलोकन|url=https://commonfund.nih.gov/nanomedicine/overview|publisher=Nanomedicine, US National Institutes of Health|access-date=8 April 2017|date=1 September 2016}}</ref> | ||
2015 में सूक्ष्मऔषधि की बिक्री 16 बिलियन डॉलर तक पहुंच गई, सूक्ष्म प्रौद्योगिकी | 2015 में सूक्ष्मऔषधि की बिक्री 16 बिलियन डॉलर तक पहुंच गई, सूक्ष्म प्रौद्योगिकी आरएंडडी में हर साल कम से कम 3.8 बिलियन डॉलर का निवेश किया जा रहा है। 2013 में उत्पाद की बिक्री 1 ट्रिलियन डॉलर से अधिक होने के साथ हाल के वर्षों में उभरती हुई सूक्ष्म प्रौद्योगिकी के लिए वैश्विक वित्त पोषण में प्रति वर्ष 45% की वृद्धि हुई है।<ref name="nsf">{{cite web | url=https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=130586 | title=उभरती हुई नैनो प्रौद्योगिकी पर बाज़ार रिपोर्ट अब उपलब्ध है| publisher=US National Science Foundation | work=Market Report | date=25 February 2014 | access-date=7 June 2016}}</ref> जैसा कि सूक्ष्मऔषधि उद्योग का विकास जारी रहा है, अर्थव्यवस्था पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ने की उम्मीद की जाती है। | ||
== दवा वितरण == | == दवा वितरण == | ||
{{Multiple image|direction = | {{Multiple image|direction = लंबरूप |width=220 |image1 = नैनोपार्टिकल्स बायोमोलेक्यूल इंटरैक्शन.एसवीजी|image2 = लिपोसोम.जेपीजी|footer = नैनोपार्टिकल्स टॉप, लिपोसोम्स मध्य और डेंड्रिमर्स ''बॉटम'' कुछ नैनो पदार्थ हैं जिनकी नैनोमेडिसिन में उपयोग के लिए जांच की जा रही है।|image3 = रेखांकन। जेपीजी}} | ||
दवा वितरण प्रणाली, लिपिड-<ref>{{cite journal |last1=Rao |first1=Shasha |last2=Tan |first2=Angel |last3=Thomas |first3=Nicky |last4=Prestidge |first4=Clive A. |title=कार्डियोवैस्कुलर बीमारियों के खिलाफ फार्माकोलॉजिकल उपचारों को अनुकूलित करने के लिए मौखिक लिपिड-आधारित डिलीवरी का परिप्रेक्ष्य और क्षमता|journal=Journal of Controlled Release |date=November 2014 |volume=193 |pages=174–187 |doi=10.1016/j.jconrel.2014.05.013 |pmid=24852093 |url=https://unisa.alma.exlibrisgroup.com/view/delivery/61USOUTHAUS_INST/12142893230001831 }}</ref> या पॉलिमर-आधारित सूक्ष्मकणों को दवा के [[फार्माकोकाइनेटिक्स|भेषज बलगतिकी]] | सूक्ष्मप्रौद्योगिकी ने सूक्ष्मकणों का उपयोग करके विशिष्ट कोशिकाओं तक दवा पहुँचाने की संभावना प्रदान की है।<ref name="ijn2012">{{cite journal | vauthors = Ranganathan R, Madanmohan S, Kesavan A, Baskar G, Krishnamoorthy YR, Santosham R, Ponraju D, Rayala SK, Venkatraman G | title = नैनोमेडिसिन: ऑन्कोलॉजिकल अनुप्रयोगों के लिए रोगी-अनुकूल दवा-वितरण प्रणाली के विकास की दिशा में| journal = International Journal of Nanomedicine | volume = 7 | pages = 1043–60 | year = 2012 | pmid = 22403487 | pmc = 3292417 | doi = 10.2147/IJN.S25182 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Patra JK, Das G | title = नैनो आधारित दवा वितरण प्रणाली: हाल के विकास और भविष्य की संभावनाएं| journal = Journal of Nanobiotechnology | date=September 2018 | doi = 10.1186/s12951-018-0392-8 | volume = 16 | issue = 71 | page = 71 | pmid = 30231877| pmc = 6145203 | doi-access = free }}</ref> समग्र दवा की खपत और दुष्प्रभावों को काफी कम किया जा सकता है। [[सक्रिय फार्मास्युटिकल घटक|सक्रिय औषध घटक]] को केवल रुग्ण क्षेत्र में जमा करके और आवश्यकता से अधिक मात्रा में कम करके किया जा सकता है। लक्षित [[दवा वितरण]] का उद्देश्य दवाओं के दुष्प्रभावों को कम करना है जिससे खपत और उपचार व्यय में कमी आती है। इसके अतिरिक्त लक्षित दवा वितरण स्वस्थ कोशिकाओं के अवांछित संपर्क को कम करके लक्षित दवा के दुष्प्रभाव को कम करता है। दवा देने के लिए शरीर के विशिष्ट स्थानों और अवधि के दौरान जैव उपलब्धता को अधिकतम करने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। यह संभावित रूप से सूक्ष्मअभियंता उपकरणों द्वारा आणविक लक्ष्यीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | vauthors = LaVan DA, McGuire T, Langer R | title = विवो दवा वितरण के लिए लघु-स्तरीय प्रणाली| journal = Nature Biotechnology | volume = 21 | issue = 10 | pages = 1184–91 | date = October 2003 | pmid = 14520404 | doi = 10.1038/nbt876 | s2cid = 1490060 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Cavalcanti A, Shirinzadeh B, Freitas RA, Hogg T |title=चिकित्सा लक्ष्य पहचान के लिए नैनोरोबोट वास्तुकला|journal= Nanotechnology |volume=19 |issue=1 |pages=015103(15pp) |date=2008 |doi=10.1088/0957-4484/19/01/015103 |bibcode=2008Nanot..19a5103C |s2cid=15557853 }}</ref> चिकित्सा प्रौद्योगिकियों के लिए सूक्ष्मस्केल का उपयोग करने का एक लाभ यह है कि छोटे उपकरण कम आक्रामक होते हैं और संभवतः शरीर के अंदर प्रत्यारोपित किए जा सकते हैं, साथ ही जैव रासायनिक प्रतिक्रिया का समय बहुत कम होता है। ये उपकरण विशिष्ट दवा वितरण की तुलना में तेज़ और अधिक संवेदनशील होते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Boisseau |first1=Patrick |last2=Loubaton |first2=Bertrand |title=चिकित्सा में नैनोमेडिसिन, नैनोटेक्नोलॉजी|journal=Comptes Rendus Physique |date=September 2011 |volume=12 |issue=7 |pages=620–636 |doi=10.1016/j.crhy.2011.06.001 |bibcode=2011CRPhy..12..620B |url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00598930/file/Boisseau_nanomedicine_CRAS.pdf }}</ref> सूक्ष्मऔषधि के माध्यम से दवा वितरण की प्रभावकारिता काफी हद तक इस पर आधारित है। ए) दवाओं का कुशल संपुटीकरण, बी) शरीर के लक्षित क्षेत्र में दवा का सफल वितरण, और सी) सफल दवा जारी करना।<ref>{{cite journal | vauthors = Santi M, Mapanao AK, Cassano D, Vlamidis Y, Cappello V, Voliani V | title = अंतर्जात-सक्रिय अल्ट्रास्मॉल-इन-नैनो थेराप्यूटिक्स: 3डी सिर और गर्दन स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा पर आकलन| journal = Cancers | volume = 12 | issue = 5 | pages = 1063 | date = April 2020 | pmid = 32344838 | pmc = 7281743 | doi = 10.3390/cancers12051063 | doi-access = free }}</ref> ]बहुत सी सूक्ष्मवितरण दवाएं 2019 तक बाजार पर थीं।<ref>{{cite journal |last1=Farjadian |first1=Fatemeh |last2=Ghasemi |first2=Amir |last3=Gohari |first3=Omid |last4=Roointan |first4=Amir |last5=Karimi |first5=Mahdi |last6=Hamblin |first6=Michael R |title=नैनोफार्मास्यूटिकल्स और नैनोमेडिसिन वर्तमान में बाजार में हैं: चुनौतियां और अवसर|journal=Nanomedicine |date=January 2019 |volume=14 |issue=1 |pages=93–126 |doi=10.2217/nnm-2018-0120 |pmid=30451076 |pmc=6391637 }}</ref> | ||
दवा वितरण प्रणाली, लिपिड-<ref>{{cite journal |last1=Rao |first1=Shasha |last2=Tan |first2=Angel |last3=Thomas |first3=Nicky |last4=Prestidge |first4=Clive A. |title=कार्डियोवैस्कुलर बीमारियों के खिलाफ फार्माकोलॉजिकल उपचारों को अनुकूलित करने के लिए मौखिक लिपिड-आधारित डिलीवरी का परिप्रेक्ष्य और क्षमता|journal=Journal of Controlled Release |date=November 2014 |volume=193 |pages=174–187 |doi=10.1016/j.jconrel.2014.05.013 |pmid=24852093 |url=https://unisa.alma.exlibrisgroup.com/view/delivery/61USOUTHAUS_INST/12142893230001831 }}</ref> या पॉलिमर-आधारित सूक्ष्मकणों को दवा के [[फार्माकोकाइनेटिक्स|भेषज बलगतिकी]] और जैव वितरण में सुधार के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Allen TM, Cullis PR | title = दवा वितरण प्रणाली: मुख्यधारा में प्रवेश करना| journal = Science | volume = 303 | issue = 5665 | pages = 1818–22 | date = March 2004 | pmid = 15031496 | doi = 10.1126/science.1095833 | bibcode = 2004Sci...303.1818A | s2cid = 39013016 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Walsh MD, Hanna SK, Sen J, Rawal S, Cabral CB, Yurkovetskiy AV, Fram RJ, Lowinger TB, Zamboni WC | title = XMT-1001 की फार्माकोकाइनेटिक्स और एंटीट्यूमर प्रभावकारिता, एक उपन्यास, पॉलीमेरिक टोपोइज़ोमेरेज़ I अवरोधक, HT-29 मानव बृहदान्त्र कार्सिनोमा ज़ेनोग्राफ़्ट वाले चूहों में| journal = Clinical Cancer Research | volume = 18 | issue = 9 | pages = 2591–602 | date = May 2012 | pmid = 22392910 | doi = 10.1158/1078-0432.CCR-11-1554 | doi-access = free }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Chu KS, Hasan W, Rawal S, Walsh MD, Enlow EM, Luft JC, Bridges AS, Kuijer JL, Napier ME, Zamboni WC, DeSimone JM | display-authors = 6 | title = SKOV-3 मानव डिम्बग्रंथि कार्सिनोमा xenograft वाले चूहों में विभिन्न आकारों और आकारों के नैनोकणों के माध्यम से वितरित Docetaxel के प्लाज्मा, ट्यूमर और ऊतक फार्माकोकाइनेटिक्स| journal = Nanomedicine | volume = 9 | issue = 5 | pages = 686–93 | date = July 2013 | pmid = 23219874 | pmc = 3706026 | doi = 10.1016/j.nano.2012.11.008 }}</ref> चूँकि, विभिन्न रोगियों के बीच सूक्ष्मऔषधि के भेषज बलगतिकी और फार्माकोडायनामिक्स अत्यधिक परिवर्तनशील हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Caron WP, Song G, Kumar P, Rawal S, Zamboni WC | title = वाहक-मध्यस्थ एंटीकैंसर एजेंटों की इंटरपेशेंट फार्माकोकाइनेटिक और फार्माकोडायनामिक परिवर्तनशीलता| journal = Clinical Pharmacology and Therapeutics | volume = 91 | issue = 5 | pages = 802–12 | date = May 2012 | pmid = 22472987 | doi = 10.1038/clpt.2012.12 | s2cid = 27774457 }}</ref> जब शरीर के रक्षा तंत्र के <ref name=":0">{{cite journal | vauthors = Bertrand N, Leroux JC | title = शरीर में एक दवा-वाहक की यात्रा: एक शारीरिक-शारीरिक परिप्रेक्ष्य| journal = Journal of Controlled Release | volume = 161 | issue = 2 | pages = 152–63 | date = July 2012 | pmid = 22001607 | doi = 10.1016/j.jconrel.2011.09.098 }}</ref> सूक्ष्मकणों में लाभकारी गुण होते हैं जिनका उपयोग दवा वितरण में सुधार के लिए किया जा सकता है। कोशिका झिल्लियों के माध्यम से और कोशिका [[कोशिका द्रव्य]] में दवाओं को प्राप्त करने की क्षमता सहित जटिल औषध वितरण प्रणाली का विकास किया जा रहा है। ट्रिगर प्रतिक्रिया दवा के अणुओं को अधिक कुशलता से उपयोग करने का एक तरीका है। ड्रग्स को शरीर में रखा जाता है और केवल एक विशेष संकेत मिलने पर ही सक्रिय होता है। उदाहरण के लिए, खराब घुलनशीलता वाली दवा को दवा वितरण प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जहां हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक वातावरण विद्यमान होते हैं, जिससे घुलनशीलता में सुधार होता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Nagy ZK, Balogh A, Vajna B, Farkas A, Patyi G, Kramarics A, Marosi G | display-authors = 6 | title = बेहतर विघटन के इलेक्ट्रोस्पन और एक्सट्रूडेड सोलुप्लस®-आधारित ठोस खुराक रूपों की तुलना| journal = Journal of Pharmaceutical Sciences | volume = 101 | issue = 1 | pages = 322–32 | date = January 2012 | pmid = 21918982 | doi = 10.1002/jps.22731 }}</ref> दवा वितरण प्रणाली को विनियमित दवा रिलीज के माध्यम से ऊतक क्षति को रोकने में भी सक्षम हो सकती है, दवा निकासी दरों को कम करना या वितरण की मात्रा कम और गैर-लक्षित ऊतक पर प्रभाव कम करता है। चूँकि, इन सूक्ष्मकणों का जैव वितरण सूक्ष्म- और माइक्रोसाइज्ड सामग्री के जटिल मेजबान की प्रतिक्रियाओं के कारण अभी भी अपूर्ण है।<ref name=":0" />और शरीर में विशिष्ट अंगों को लक्षित करने में कठिनाई होती है। फिर भी, सूक्ष्मपार्टिकुलेट सिस्टम की क्षमता और सीमाओं को अनुकूलित करने और बेहतर ढंग से समझने के लिए बहुत सारे काम अभी भी चल रहे हैं। जबकि अनुसंधान की प्रगति यह साबित करती है कि सूक्ष्मकणों द्वारा लक्ष्यीकरण और वितरण को बढ़ाया जा सकता है, सूक्ष्मटॉक्सिसिटी के खतरे उनके चिकित्सा उपयोगों की आगे की समझ में एक महत्वपूर्ण अगला कदम बन जाते हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Minchin R | title = नैनोमेडिसिन: नैनोकणों के साथ लक्ष्य का आकार बदलना| journal = Nature Nanotechnology | volume = 3 | issue = 1 | pages = 12–3 | date = January 2008 | pmid = 18654442 | doi = 10.1038/nnano.2007.433 | bibcode = 2008NatNa...3...12M }}</ref> सूक्ष्मकणों की विषाक्तता आकार, और सामग्री पर निर्भर करती है। ये कारक बिल्ड-अप और अंग क्षति को भी प्रभावित कर सकते हैं। सूक्ष्मकणों को लम्बे समय तक बनाये रखने के लिए बनाया जाता है, लेकिन इसके कारण ये अंगों, विशेष रूप से यकृत और प्लीहा में फंस जाते हैं क्योंकि इन्हें तोड़ या बाहर नहीं निकाला जा सकता है। इस नॉन-बायोडिग्रेडेबल सामग्री का निर्माण रैट में में अंग क्षति और सूजन का कारण देखा गया है। ।<ref>{{cite journal | vauthors = Ho D |title=नैनोडायमंड्स: नैनो टेक्नोलॉजी, ड्रग डेवलपमेंट और पर्सनलाइज्ड मेडिसिन का इंटरसेक्शन|journal=Science Advances |year=2015 |volume=1 |issue=7 |pages=e1500439 |doi=10.1126/sciadv.1500439 |pmid=26601235 |pmc=4643796 |bibcode=2015SciA....1E0439H}}</ref> असमंगी स्थिर [[चुंबकीय क्षेत्र]] के प्रभाव में ट्यूमर स्थल पर चुंबकीय सूक्ष्मकणों के चुंबकीय वितरण से ट्यूमर के विकास में वृद्धि हो सकती है। समर्थक प्रो-ट्यूमरजेनिक प्रभावों को दरकिनार करने के लिए बारी बारी से [[विद्युत चुम्बकीय]] क्षेत्रों का उपयोग किया जाना चाहिए। <ref>{{cite journal | vauthors = Banoee M, Seif S, Nazari ZE, Jafari-Fesharaki P, Shahverdi HR, Moballegh A, Moghaddam KM, Shahverdi AR | display-authors = 6 | title = ZnO नैनोकणों ने स्टैफिलोकोकस ऑरियस और एस्चेरिचिया कोलाई के खिलाफ सिप्रोफ्लोक्सासिन की जीवाणुरोधी गतिविधि को बढ़ाया| journal = Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials | volume = 93 | issue = 2 | pages = 557–61 | date = May 2010 | pmid = 20225250 | doi = 10.1002/jbm.b.31615 | url = http://www.lib.ncsu.edu/resolver/1840.2/2635 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Seil JT, Webster TJ | title = नैनोटेक्नोलॉजी के रोगाणुरोधी अनुप्रयोग: तरीके और साहित्य| journal = International Journal of Nanomedicine | volume = 7 | pages = 2767–81 | date = 2012 | pmid = 22745541 | pmc = 3383293 | doi = 10.2147/IJN.S24805 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Eslamian L, Borzabadi-Farahani A, Karimi S, Saadat S, Badiee MR | title = सिल्वर नैनोपार्टिकल युक्त ऑर्थोडोंटिक एडहेसिव की शियर बॉन्ड स्ट्रेंथ और जीवाणुरोधी गतिविधि का मूल्यांकन, एक इन-विट्रो अध्ययन| journal = Nanomaterials | volume = 10| issue = 8 | pages = 1466| date = July 2020| pmid = 32727028 | doi = 10.3390/nano10081466 | pmc =7466539| doi-access = free }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Borzabadi-Farahani A, Borzabadi E, Lynch E | title = ऑर्थोडॉन्टिक्स में नैनोकण, रोगाणुरोधी और एंटी-कैरीज़ अनुप्रयोगों की समीक्षा| journal = Acta Odontologica Scandinavica | volume = 72 | issue = 6 | pages = 413–7 | date = August 2014 | pmid = 24325608 | doi = 10.3109/00016357.2013.859728 | s2cid = 35821474 }}</ref> एंटीबायोटिक प्रतिरोध या विभिन्न रोगाणुरोधी उपयोगों को कम करने की क्षमता के लिए नैनोकणों पर अनुसंधान किया जा रहा है। मल्टी ड्रग [[रेजिस्टेन्स (एमडीआर]]) संयमों को दरकिनार करने के लिए भी नैनोकणों का उपयोग किया जा सकता है।<ref name=ijn2012/> | |||
=== अनुसंधान के तहत सिस्टम === | === अनुसंधान के तहत सिस्टम === | ||
लिपिड सूक्ष्मप्रौद्योगिकी | लिपिड सूक्ष्मप्रौद्योगिकी में अग्रिम अभियांत्रिकी मेडिकल सूक्ष्मउपकरण तथा उपन्यास दवा वितरण प्रणालियों के साथ-साथ संवेदन अनुप्रयोगों के विकास में सहायक थी।<ref>{{cite journal | vauthors = Mashaghi S, Jadidi T, Koenderink G, Mashaghi A | title = लिपिड नैनोटेक्नोलॉजी| journal = International Journal of Molecular Sciences | volume = 14 | issue = 2 | pages = 4242–82 | date = February 2013 | pmid = 23429269 | pmc = 3588097 | doi = 10.3390/ijms14024242 | doi-access = free }}</ref> प्रारंभिक शोध के तहत [[माइक्रो RNA|माइक्रो]] [[आरएनए]] वितरण के लिए एक अन्य प्रणाली कैंसर से नियंत्रणमुक्त दो अलग-अलग माइक्रोआरएनए के स्व-संयोजन द्वारा गठित सूक्ष्मकण है।<ref>{{cite journal | vauthors = Conde J, Oliva N, Atilano M, Song HS, Artzi N | title = ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट में माइक्रोआरएनए मॉड्यूलेशन के लिए स्व-इकट्ठे आरएनए-ट्रिपल-हेलिक्स हाइड्रोजेल मचान| journal = Nature Materials | volume = 15 | issue = 3 | pages = 353–63 | date = March 2016 | pmid = 26641016 | pmc = 6594154 | doi = 10.1038/nmat4497 | bibcode = 2016NatMa..15..353C }}</ref> एक संभावित अनुप्रयोग छोटे विद्युत् यांत्रिक आलेखित्र प्रणालियों पर आधारित होते है, जैसे कि [[नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम|विद्युत् यांत्रिक आलेखित्र प्रणालियों]] की दवाओं और सेंसर के सक्रिय रिलीज के लिए जांच की जा रही है ताकि लोहे के सूक्ष्मकणों या सोने के गोले के साथ संभावित कैंसर का इलाज किया जा सके।<ref name="pubs.rsc.org">{{cite journal | vauthors = Juzgado A, Soldà A, Ostric A, Criado A, Valenti G, Rapino S, Conti G, Fracasso G, Paolucci F, Prato M | display-authors = 6 | title = प्रोस्टेट कैंसर बायोमार्कर का अत्यधिक संवेदनशील इलेक्ट्रोकेमिलुमिनेसिसेंस डिटेक्शन| journal = Journal of Materials Chemistry B | volume = 5 | issue = 32 | pages = 6681–6687 | date = August 2017 | pmid = 32264431 | doi = 10.1039/c7tb01557g }}</ref> | ||
== अनुप्रयोग == | == अनुप्रयोग == | ||
कुछ सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी-आधारित दवाएं जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं या मानव नैदानिक परीक्षणों में सम्मिलित होती हैं। | कुछ सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी-आधारित दवाएं जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं या मानव नैदानिक परीक्षणों में सम्मिलित होती हैं। | ||
*[[Abraxane|अब्रक्सेन]], [[स्तन कैंसर]] के इलाज के लिए अमेरिकी [[खाद्य एवं औषधि प्रशासन]] (एफडीए) द्वारा अनुमोदित,<ref>{{cite web|url=http://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2012/021660s031lbl.pdf|title=निर्धारित जानकारी की मुख्य विशेषताएं, इंजेक्टेबल सस्पेंशन के लिए एब्राक्सेन|author=FDA|date=October 2012}}</ref> [[गैर-छोटे-सेल फेफड़ों]] के कैंसरर (एनएससीएलसी)<ref>{{cite web|url= https://www.fda.gov/Drugs/InformationOnDrugs/ApprovedDrugs/ucm323668.htm|title=पैक्लिटैक्सेल (अब्राक्सेन)|publisher=U.S. [[Food and Drug Administration]]|date=11 October 2012|access-date=10 December 2012}}</ref> और अग्न्याशय के | *[[Abraxane|अब्रक्सेन]], [[स्तन कैंसर]] के इलाज के लिए अमेरिकी [[खाद्य एवं औषधि प्रशासन]] (एफडीए) द्वारा अनुमोदित,<ref>{{cite web|url=http://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2012/021660s031lbl.pdf|title=निर्धारित जानकारी की मुख्य विशेषताएं, इंजेक्टेबल सस्पेंशन के लिए एब्राक्सेन|author=FDA|date=October 2012}}</ref> [[गैर-छोटे-सेल फेफड़ों]] के कैंसरर (एनएससीएलसी)<ref>{{cite web|url= https://www.fda.gov/Drugs/InformationOnDrugs/ApprovedDrugs/ucm323668.htm|title=पैक्लिटैक्सेल (अब्राक्सेन)|publisher=U.S. [[Food and Drug Administration]]|date=11 October 2012|access-date=10 December 2012}}</ref> और अग्न्याशय के कैंसर,<ref>{{cite web | url = https://www.fda.gov/newsevents/newsroom/pressannouncements/ucm367442.htm | title=एफडीए ने एब्राक्सेन को अंतिम चरण के अग्नाशय के कैंसर के लिए मंजूरी दी| work = FDA Press Announcements|publisher=FDA|date=6 September 2013}}</ref> सूक्ष्मपार्टिकल एल्बुमिन बाउंड पैक्लिटैक्सेल है। | ||
*डॉक्सिल को मूल रूप से एचआईवी से संबंधित कपोसी के सार्कोमा पर उपयोग के लिए एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था। अब इसका उपयोग ओवेरियन कैंसर और मल्टीपल मायलोमा के इलाज के लिए भी किया जा रहा है। दवा [[लिपोसोम्स]] में बंद है, जो वितरित की जा रही दवा के जीवन को बढ़ाने में मदद करती है। लिपोसोम स्व-संयोजन, गोलाकार, बंद कोलाइडल संरचनाएं हैं जो एक जलीय स्थान को घेरने वाले लिपिड बाईलेयर्स से बने होते हैं। लिपोसोम कार्यक्षमता बढ़ाने में भी मदद करते हैं और यह उस क्षति को कम करने में मदद करते हैं, जो दवा विशेष रूप से हृदय की मांसपेशियों को करती है।।<ref>{{cite journal | vauthors = Martis EA, Badve RR, Degwekar MD |title=चिकित्सा में नैनो प्रौद्योगिकी आधारित उपकरण और अनुप्रयोग: एक सिंहावलोकन|journal=Chronicles of Young Scientists|date=January 2012|volume=3|issue=1|pages=68–73|doi=10.4103/2229-5186.94320}}</ref> | *डॉक्सिल को मूल रूप से एचआईवी से संबंधित कपोसी के सार्कोमा पर उपयोग के लिए एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था। अब इसका उपयोग ओवेरियन कैंसर और मल्टीपल मायलोमा के इलाज के लिए भी किया जा रहा है। दवा [[लिपोसोम्स]] में बंद है, जो वितरित की जा रही दवा के जीवन को बढ़ाने में मदद करती है। लिपोसोम स्व-संयोजन, गोलाकार, बंद कोलाइडल संरचनाएं हैं जो एक जलीय स्थान को घेरने वाले लिपिड बाईलेयर्स से बने होते हैं। लिपोसोम कार्यक्षमता बढ़ाने में भी मदद करते हैं और यह उस क्षति को कम करने में मदद करते हैं, जो दवा विशेष रूप से हृदय की मांसपेशियों को करती है।।<ref>{{cite journal | vauthors = Martis EA, Badve RR, Degwekar MD |title=चिकित्सा में नैनो प्रौद्योगिकी आधारित उपकरण और अनुप्रयोग: एक सिंहावलोकन|journal=Chronicles of Young Scientists|date=January 2012|volume=3|issue=1|pages=68–73|doi=10.4103/2229-5186.94320}}</ref> | ||
*मेटास्टैटिक अग्नाशय के कैंसर के इलाज के लिए ओनिवाइड, लिपोसोम एनकैप्सुलेटेड [[irinotecan|इरिनोटेकन]], अक्टूबर 2015 में एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था।<ref>{{cite web | url = https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm468654.htm | title = एफडीए उन्नत अग्नाशय के कैंसर के लिए नए उपचार को मंजूरी देता है| work = News Release |publisher = FDA |date=22 October 2015 |url-status=dead |archive-url= https://web.archive.org/web/20151024235715/https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm468654.htm |archive-date = 24 October 2015}}</ref> | *मेटास्टैटिक अग्नाशय के कैंसर के इलाज के लिए ओनिवाइड, लिपोसोम एनकैप्सुलेटेड [[irinotecan|इरिनोटेकन]], अक्टूबर 2015 में एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था।<ref>{{cite web | url = https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm468654.htm | title = एफडीए उन्नत अग्नाशय के कैंसर के लिए नए उपचार को मंजूरी देता है| work = News Release |publisher = FDA |date=22 October 2015 |url-status=dead |archive-url= https://web.archive.org/web/20151024235715/https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm468654.htm |archive-date = 24 October 2015}}</ref> | ||
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== इमेजिंग == | == इमेजिंग == | ||
विवो इमेजिंग में एक और क्षेत्र है जहां उपकरण और डिवाइस विकसित किए जा रहे हैं।<ref name="stendahl">{{cite journal | vauthors = Stendahl JC, Sinusas AJ | title = कार्डियोवास्कुलर इमेजिंग और चिकित्सीय डिलीवरी के लिए नैनोपार्टिकल्स, भाग 2: रेडियोलेबल जांच| journal = Journal of Nuclear Medicine | volume = 56 | issue = 11 | pages = 1637–41 | date = November 2015 | pmid = 26294304 | pmc = 4934892 | doi = 10.2967/jnumed.115.164145 }}</ref> सूक्ष्मपार्टिकल [[कंट्रास्ट एजेंट|कंट्रास्ट]] [[एजेंटों]] | विवो इमेजिंग में एक और क्षेत्र है जहां उपकरण और डिवाइस विकसित किए जा रहे हैं।<ref name="stendahl">{{cite journal | vauthors = Stendahl JC, Sinusas AJ | title = कार्डियोवास्कुलर इमेजिंग और चिकित्सीय डिलीवरी के लिए नैनोपार्टिकल्स, भाग 2: रेडियोलेबल जांच| journal = Journal of Nuclear Medicine | volume = 56 | issue = 11 | pages = 1637–41 | date = November 2015 | pmid = 26294304 | pmc = 4934892 | doi = 10.2967/jnumed.115.164145 }}</ref> सूक्ष्मपार्टिकल [[कंट्रास्ट एजेंट|कंट्रास्ट]] [[एजेंटों]] का उपयोग करते हुए, अल्ट्रासाउंड और एमआरआई जैसी छवियों का एक अनुकूल वितरण और बेहतर कंट्रास्ट होता है। कार्डियोवैस्कुलर इमेजिंग में, सूक्ष्मकणों में रक्त पूलिंग, इस्केमिया, [[एंजियोजिनेसिस]], [[atherosclerosis|एथीरोसलेरोसिस]] और फोकल क्षेत्रों के दृश्य में सहायता करने की क्षमता होती है जहां सूजन मौजूद होती है।<ref name=stendahl/> | ||
[[क्वांटम बिंदु]] (आकार-ट्यूनेय प्रकाश उत्सर्जन के साथ नैनोकण), जब एमआरआई (चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग) के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, [[ट्यूमर]] स्थलों की असाधारण छवियां उत्पन्न कर सकता है। पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर [[कैडमियम सेलेनियम]] चमक के नैनोकणों को इंजेक्ट करते समय, वे कैंसर ट्यूमर में झपकी लेते हैं। सर्जन इसे चमकदार ट्यूमर के रूप में देख सकते है, और इस ट्यूमर को हटाने के लिए एक गाइड के रूप में उपयोग कर सकते हैं। कार्बनिक रंगों के मुकाबले ये नैनोकण बहुत अधिक चमकीले होते हैं और उन्हें उत्तेजना के लिए केवल एक प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। इसका अर्थ है कि फ्लोरोसेंट क्वांटम डॉट्स के प्रयोग से एक उच्च कंट्रास्ट छवि तथा कम कीमत पर आज के [[कंट्रास्ट मीडिया]] के रूप में उपयोग किए जाने वाले जैविक रंग की तुलना में कम मूल्य पर उत्पादन हो सकता है। | [[क्वांटम बिंदु]] (आकार-ट्यूनेय प्रकाश उत्सर्जन के साथ नैनोकण), जब एमआरआई (चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग) के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, [[ट्यूमर]] स्थलों की असाधारण छवियां उत्पन्न कर सकता है। पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर [[कैडमियम सेलेनियम]] चमक के नैनोकणों को इंजेक्ट करते समय, वे कैंसर ट्यूमर में झपकी लेते हैं। सर्जन इसे चमकदार ट्यूमर के रूप में देख सकते है, और इस ट्यूमर को हटाने के लिए एक गाइड के रूप में उपयोग कर सकते हैं। कार्बनिक रंगों के मुकाबले ये नैनोकण बहुत अधिक चमकीले होते हैं और उन्हें उत्तेजना के लिए केवल एक प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। इसका अर्थ है कि फ्लोरोसेंट क्वांटम डॉट्स के प्रयोग से एक उच्च कंट्रास्ट छवि तथा कम कीमत पर आज के [[कंट्रास्ट मीडिया]] के रूप में उपयोग किए जाने वाले जैविक रंग की तुलना में कम मूल्य पर उत्पादन हो सकता है। चूँकि, नकारात्मक पक्ष यह है कि क्वांटम डॉट्स सामान्तया काफी जहरीले तत्वों से बने होते हैं, लेकिन इस चिंता को फ्लोरोसेंट डोपेंट के उपयोग से संबोधित किया जा सकता है।<ref name="wu">{{cite journal | vauthors = Wu P, Yan XP | title = कीमो/बायोसेंसिंग और बायोइमेजिंग के लिए डोप्ड क्वांटम डॉट्स| journal = Chemical Society Reviews | volume = 42 | issue = 12 | pages = 5489–521 | date = June 2013 | pmid = 23525298 | doi = 10.1039/c3cs60017c }}</ref> | ||
ट्रैकिंग प्रक्रिया यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि दवाओं को कितनी अच्छी तरह वितरित किया जा रहा है या पदार्थों को कैसे मेटाबोलाइज किया जाता है। पूरे शरीर में कोशिकाओं के एक छोटे समूह का पता लगाना कठिन है, इसलिए वैज्ञानिक कोशिकाओं को डाई करते थे। इन रंगों को प्रकाशित करने के लिए एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश से उत्तेजित होने की आवश्यकता होती है। जबकि विभिन्न रंग के रंग प्रकाश की विभिन्न आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, कोशिकाओं के रूप में कई प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती थी। इस समस्या को हल करने का एक तरीका ल्यूमिनेसेंट टैग के साथ है। .ये टैग प्रोटीन से जुड़े क्वांटम डॉट्स होते हैं जो कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं।<ref name="wu" /> ये डॉट्स आकार में यादृच्छिक हो सकते हैं, जैव-अक्रिय सामग्री से बने हो सकते हैं, और वे रंग का आकार आश्रित नैनोस्केल गुण प्रदर्शित करते है। इसके परिणामस्वरूप, आकारों का चयन किया जाता है, ताकि क्वांटम डॉट्स फ्लोरोसिस के समूह को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश की आवृत्ति दूसरे समूह को ज्योतिर्मय बनाने के लिए आवश्यक आवृत्ति का एक भी गुणक हो। फिर दोनों समूहों को एक ही प्रकाश स्रोत से प्रकाशित किया जा सकता है। उन्होंने सूक्ष्मपार्टिकल्स डालने का तरीका भी खोज लिया है<ref name="pmid24085009">{{cite journal | vauthors = Hewakuruppu YL, Dombrovsky LA, Chen C, Timchenko V, Jiang X, Baek S, Taylor RA | display-authors = 6 | title = अर्ध-पारदर्शी नैनोफ्लुइड्स का अध्ययन करने के लिए प्लाज़्मोनिक "पंप-जांच" विधि| journal = Applied Optics | volume = 52 | issue = 24 | pages = 6041–50 | date = August 2013 | pmid = 24085009 | doi = 10.1364/ao.52.006041 | bibcode = 2013ApOpt..52.6041H }}</ref> शरीर के प्रभावित हिस्सों में ताकि शरीर के उन हिस्सों में ट्यूमर के विकास या सिकुड़न या अंग की परेशानी को दिखाते हुए चमक उठे।<ref>{{cite journal| vauthors = Coffey R |title=नैनो टेक्नोलॉजी के बारे में 20 बातें जो आप नहीं जानते होंगे|journal=Discover|date=August 2010|volume=31|issue=6|page=96 |url=https://www.discovermagazine.com/the-sciences/20-things-you-didnt-know-about-nanotechnology }}</ref> | ट्रैकिंग प्रक्रिया यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि दवाओं को कितनी अच्छी तरह वितरित किया जा रहा है या पदार्थों को कैसे मेटाबोलाइज किया जाता है। पूरे शरीर में कोशिकाओं के एक छोटे समूह का पता लगाना कठिन है, इसलिए वैज्ञानिक कोशिकाओं को डाई करते थे। इन रंगों को प्रकाशित करने के लिए एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश से उत्तेजित होने की आवश्यकता होती है। जबकि विभिन्न रंग के रंग प्रकाश की विभिन्न आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, कोशिकाओं के रूप में कई प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती थी। इस समस्या को हल करने का एक तरीका ल्यूमिनेसेंट टैग के साथ है। .ये टैग प्रोटीन से जुड़े क्वांटम डॉट्स होते हैं जो कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं।<ref name="wu" /> ये डॉट्स आकार में यादृच्छिक हो सकते हैं, जैव-अक्रिय सामग्री से बने हो सकते हैं, और वे रंग का आकार आश्रित नैनोस्केल गुण प्रदर्शित करते है। इसके परिणामस्वरूप, आकारों का चयन किया जाता है, ताकि क्वांटम डॉट्स फ्लोरोसिस के समूह को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश की आवृत्ति दूसरे समूह को ज्योतिर्मय बनाने के लिए आवश्यक आवृत्ति का एक भी गुणक हो। फिर दोनों समूहों को एक ही प्रकाश स्रोत से प्रकाशित किया जा सकता है। उन्होंने सूक्ष्मपार्टिकल्स डालने का तरीका भी खोज लिया है<ref name="pmid24085009">{{cite journal | vauthors = Hewakuruppu YL, Dombrovsky LA, Chen C, Timchenko V, Jiang X, Baek S, Taylor RA | display-authors = 6 | title = अर्ध-पारदर्शी नैनोफ्लुइड्स का अध्ययन करने के लिए प्लाज़्मोनिक "पंप-जांच" विधि| journal = Applied Optics | volume = 52 | issue = 24 | pages = 6041–50 | date = August 2013 | pmid = 24085009 | doi = 10.1364/ao.52.006041 | bibcode = 2013ApOpt..52.6041H }}</ref> शरीर के प्रभावित हिस्सों में ताकि शरीर के उन हिस्सों में ट्यूमर के विकास या सिकुड़न या अंग की परेशानी को दिखाते हुए चमक उठे।<ref>{{cite journal| vauthors = Coffey R |title=नैनो टेक्नोलॉजी के बारे में 20 बातें जो आप नहीं जानते होंगे|journal=Discover|date=August 2010|volume=31|issue=6|page=96 |url=https://www.discovermagazine.com/the-sciences/20-things-you-didnt-know-about-nanotechnology }}</ref> | ||
== संवेदन == | == संवेदन == | ||
{{Main|Nanosensor}}सूक्ष्मप्रौद्योगिकी -ऑन-चिप [[प्रयोगशाला-ऑन-अ-चिप|प्रयोगशाला-ऑन-चिप]] प्रौद्योगिकी का एक आयाम है। एक उपयुक्त एंटीबॉडी से जुड़े चुंबकीय सूक्ष्मकणों का उपयोग विशिष्ट अणुओं, संरचनाओं या सूक्ष्मजीवों को लेबल करने के लिए किया जाता है। विशेष रूप से सिलिका सूक्ष्मपार्टिकल्स फोटोफिजिकल दृष्टिकोण से निष्क्रिय | {{Main|Nanosensor}}सूक्ष्मप्रौद्योगिकी -ऑन-चिप [[प्रयोगशाला-ऑन-अ-चिप|प्रयोगशाला-ऑन-चिप]] प्रौद्योगिकी का एक आयाम है। एक उपयुक्त एंटीबॉडी से जुड़े चुंबकीय सूक्ष्मकणों का उपयोग विशिष्ट अणुओं, संरचनाओं या सूक्ष्मजीवों को लेबल करने के लिए किया जाता है। विशेष रूप से सिलिका सूक्ष्मपार्टिकल्स फोटोफिजिकल दृष्टिकोण से निष्क्रिय होते हैं और सूक्ष्मपार्टिकल शेल के भीतर बड़ी संख्या में डाई जमा कर सकते हैं।<ref name="Nanoparticles">{{cite journal | vauthors = Valenti G, Rampazzo E, Bonacchi S, Petrizza L, Marcaccio M, Montalti M, Prodi L, Paolucci F | display-authors = 6 | title = 2+ कोर-शैल सिलिका नैनोकण| journal = Journal of the American Chemical Society | volume = 138 | issue = 49 | pages = 15935–15942 | date = December 2016 | pmid = 27960352 | doi = 10.1021/jacs.6b08239 }}</ref> [[डीएनए]] के छोटे खंडों के साथ टैग किए गए सोने के सूक्ष्मकणों का उपयोग नमूने में अनुवांशिक अनुक्रम का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। पॉलीमेरिक [[माइक्रोबीड्स]] में विभिन्न आकार के [[क्वांटम डॉट|क्वांटम डॉट्स]] को एम्बेड करने से जैविक परख के लिए बहुरंगा ऑप्टिकल कोडिंग प्राप्त की जा चुकी है। न्यूक्लिक एसिड के विश्लेषण के लिए सूक्ष्मपोर प्रौद्योगिकी न्यूक्लियोटाइड्स के तारों को सीधे इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर में परिवर्तित करती है।{{citation needed|date=May 2019}} | ||
कैंसर कोशिकाओं द्वारा छोड़े गए प्रोटीनों तथा अन्य जैव चिह्नकारों की पहचान करने में सक्षम सेंसर परीक्षण चिप्स रोगियों के खून की कुछ बूँदें से प्रारंभिक चरणों में कैंसर का पता लगाने और निदान करने में समर्थ हो सकते हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Zheng G, Patolsky F, Cui Y, Wang WU, Lieber CM | title = नैनोवायर सेंसर सरणियों के साथ कैंसर मार्करों का बहुसंकेतन विद्युतीय पता लगाना| journal = Nature Biotechnology | volume = 23 | issue = 10 | pages = 1294–301 | date = October 2005 | pmid = 16170313 | doi = 10.1038/nbt1138 | s2cid = 20697208 }}</ref> सूक्ष्मप्रौद्योगिकी | कैंसर कोशिकाओं द्वारा छोड़े गए प्रोटीनों तथा अन्य जैव चिह्नकारों की पहचान करने में सक्षम सेंसर परीक्षण चिप्स रोगियों के खून की कुछ बूँदें से प्रारंभिक चरणों में कैंसर का पता लगाने और निदान करने में समर्थ हो सकते हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Zheng G, Patolsky F, Cui Y, Wang WU, Lieber CM | title = नैनोवायर सेंसर सरणियों के साथ कैंसर मार्करों का बहुसंकेतन विद्युतीय पता लगाना| journal = Nature Biotechnology | volume = 23 | issue = 10 | pages = 1294–301 | date = October 2005 | pmid = 16170313 | doi = 10.1038/nbt1138 | s2cid = 20697208 }}</ref> सूक्ष्मप्रौद्योगिकी [[आर्थ्रोस्कोपी]] के उपयोग को आगे बढ़ाने में मदद कर रही है, जो पेंसिल के आकार के उपकरण हैं जिनका उपयोग सर्जरी में रोशनी और कैमरों के साथ किया जाता है ताकि सर्जन छोटे चीरों के साथ सर्जरी कर सकें। चीरे जितने छोटे होते हैं, उपचार का समय उतना ही तेज होता है, जो रोगियों के लिए बेहतर होता है। यह आर्थोस्कोप को बालों की लट से भी छोटा बनाने का तरीका खोजने में भी मदद कर रहा है।<ref>{{cite book | vauthors = Hall JS |title=नैनोफ्यूचर: नैनोटेक्नोलॉजी के लिए आगे क्या है|date=2005 |publisher=Prometheus Books |location=Amherst, NY |isbn=978-1-59102-287-9 }}{{page needed|date=August 2021}}</ref> | ||
नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित कैंसर की जांच के बारे में शोध से कई टेस्ट करवाए जा सकते हैं जिन्हें [[फार्मेसी]] में किया जा सकता है। परिणाम बहुत सटीक होने का संकेत करते हैं और उत्पाद सस्ते होने का वादा किया जाता है। और वे बहुत कम मात्रा में रक्त ले सकते हैं और लगभग पाँच मिनट में शरीर में कहीं भी कैंसर का पता लगा सकते हैं, एक संवेदनशीलता के साथ जो एक पारंपरिक प्रयोगशाला परीक्षण से हज़ार गुना बेहतर है। इन उपकरणों को कैंसर प्रोटीन का पता लगाने के लिए | नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित कैंसर की जांच के बारे में शोध से कई टेस्ट करवाए जा सकते हैं जिन्हें [[फार्मेसी]] में किया जा सकता है। परिणाम बहुत सटीक होने का संकेत करते हैं और उत्पाद सस्ते होने का वादा किया जाता है। और वे बहुत कम मात्रा में रक्त ले सकते हैं और लगभग पाँच मिनट में शरीर में कहीं भी कैंसर का पता लगा सकते हैं, एक संवेदनशीलता के साथ जो एक पारंपरिक प्रयोगशाला परीक्षण से हज़ार गुना बेहतर है। इन उपकरणों को कैंसर प्रोटीन का पता लगाने के लिए [[नैनोवायर]] से बनाया गया है, प्रत्येक सूक्ष्मवायर डिटेक्टर एक अलग कैंसर मार्कर के प्रति संवेदनशील होने के लिए तैयार है।<ref name="pubs.rsc.org" />सूक्ष्मवायर डिटेक्टरों का सबसे बड़ा लाभ यह है कि वे परीक्षण उपकरण में लागत जोड़े बिना कहीं भी दस से एक सौ समान चिकित्सा स्थितियों के लिए कहीं भी परीक्षण कर सकते हैं।<ref name="dstorectest">{{cite magazine | vauthors = Bullis K | url = http://www.technologyreview.com/biomedicine/14887/ | title = ड्रग स्टोर कैंसर परीक्षण| magazine = MIT Technology Review | date = 31 October 2005| access-date = 8 October 2009}}</ref> सूक्ष्मप्रौद्योगिकी ने कैंसर का पता लगाने, निदान और उपचार के लिए ऑन्कोलॉजी को निजीकृत करने में भी मदद की है। अब इसे बेहतर प्रदर्शन के लिए प्रत्येक व्यक्ति के ट्यूमर के अनुरूप बनाया जा सकता है। उन्होंने ऐसे तरीके खोजे हैं जिससे वे शरीर के एक विशिष्ट हिस्से को लक्षित कर सकेंगे जो कैंसर से प्रभावित हो रहा है।<ref>{{cite journal | vauthors = Keller J |title= नैनोटेक्नोलॉजी ने कैंसर का पता लगाने, निदान और उपचार के लिए ऑन्कोलॉजी को वैयक्तिकृत करने में भी मदद की है। यह अब बेहतर प्रदर्शन के लिए प्रत्येक व्यक्ति के ट्यूमर के अनुरूप बनने में सक्षम है|journal=Military & Aerospace Electronics|year=2013|volume=23|issue=6|page=27}}</ref> | ||
== पूति उपचार == | == पूति उपचार == | ||
डायलिसिस के विपरीत, जो विलायकों के आकार से संबंधित विलायकों के [[प्रसार]] और अर्द्ध-पारगम्य झिल्ली में द्रव के अति [[निस्पंदन]] के सिद्धांत पर काम करता है, नैनोकणों के साथ शुद्धिकरण पदार्थों के विशिष्ट लक्ष्यीकरण की अनुमति देता है।<ref name="Kang(2014)">{{cite journal | vauthors = Kang JH, Super M, Yung CW, Cooper RM, Domansky K, Graveline AR, Mammoto T, Berthet JB, Tobin H, Cartwright MJ, Watters AL, Rottman M, Waterhouse A, Mammoto A, Gamini N, Rodas MJ, Kole A, Jiang A, Valentin TM, Diaz A, Takahashi K, Ingber DE | display-authors = 6 | title = सेप्सिस थेरेपी के लिए एक एक्स्ट्राकोर्पोरियल ब्लड-क्लींजिंग डिवाइस| journal = Nature Medicine | volume = 20 | issue = 10 | pages = 1211–6 | date = October 2014 | pmid = 25216635 | doi = 10.1038/nm.3640 | s2cid = 691647 }}</ref> इसके अतिरिक्त बड़े यौगिक जो सामान्यतः डायलजेबल नहीं होते हैं, उन्हें हटाया जा सकता है।<ref>{{cite book| author= Bichitra Nandi Ganguly |title = बायो-मेडिकल अनुप्रयोगों में नैनो सामग्री: एक उपन्यास दृष्टिकोण|location=Millersville, PA |publisher= Materials Research Forum LLC |series=Materials research foundations |volume=33 |date= July 2018}}</ref> | डायलिसिस के विपरीत, जो विलायकों के आकार से संबंधित विलायकों के [[प्रसार]] और अर्द्ध-पारगम्य झिल्ली में द्रव के अति [[निस्पंदन]] के सिद्धांत पर काम करता है, नैनोकणों के साथ शुद्धिकरण पदार्थों के विशिष्ट लक्ष्यीकरण की अनुमति देता है।<ref name="Kang(2014)">{{cite journal | vauthors = Kang JH, Super M, Yung CW, Cooper RM, Domansky K, Graveline AR, Mammoto T, Berthet JB, Tobin H, Cartwright MJ, Watters AL, Rottman M, Waterhouse A, Mammoto A, Gamini N, Rodas MJ, Kole A, Jiang A, Valentin TM, Diaz A, Takahashi K, Ingber DE | display-authors = 6 | title = सेप्सिस थेरेपी के लिए एक एक्स्ट्राकोर्पोरियल ब्लड-क्लींजिंग डिवाइस| journal = Nature Medicine | volume = 20 | issue = 10 | pages = 1211–6 | date = October 2014 | pmid = 25216635 | doi = 10.1038/nm.3640 | s2cid = 691647 }}</ref> इसके अतिरिक्त बड़े यौगिक जो सामान्यतः डायलजेबल नहीं होते हैं, उन्हें हटाया जा सकता है।<ref>{{cite book| author= Bichitra Nandi Ganguly |title = बायो-मेडिकल अनुप्रयोगों में नैनो सामग्री: एक उपन्यास दृष्टिकोण|location=Millersville, PA |publisher= Materials Research Forum LLC |series=Materials research foundations |volume=33 |date= July 2018}}</ref> | ||
शुद्धिकरण प्रक्रिया [[लौह-चुंबकीय]] या [[सुपरपरामैग्नेटिक]] गुणों वाले कार्यात्मक आयरन ऑक्साइड या कार्बन लेपित धातु सूक्ष्मकणों पर आधारित होती है।<ref>{{cite journal |last1=Berry |first1=Catherine C |last2=Curtis |first2=Adam S G |title=बायोमेडिसिन में अनुप्रयोगों के लिए चुंबकीय नैनोकणों का कार्यात्मककरण|journal=Journal of Physics D: Applied Physics |date=7 July 2003 |volume=36 |issue=13 |pages=R198–R206 |doi=10.1088/0022-3727/36/13/203 |bibcode=2003JPhD...36R.198B |s2cid=16125089 }}</ref> बाध्यकारी एजेंट जैसे [[प्रोटीन]],<ref name="Kang(2014)" /> | शुद्धिकरण प्रक्रिया [[लौह-चुंबकीय]] या [[सुपरपरामैग्नेटिक]] गुणों वाले कार्यात्मक आयरन ऑक्साइड या कार्बन लेपित धातु सूक्ष्मकणों पर आधारित होती है।<ref>{{cite journal |last1=Berry |first1=Catherine C |last2=Curtis |first2=Adam S G |title=बायोमेडिसिन में अनुप्रयोगों के लिए चुंबकीय नैनोकणों का कार्यात्मककरण|journal=Journal of Physics D: Applied Physics |date=7 July 2003 |volume=36 |issue=13 |pages=R198–R206 |doi=10.1088/0022-3727/36/13/203 |bibcode=2003JPhD...36R.198B |s2cid=16125089 }}</ref> बाध्यकारी एजेंट जैसे [[प्रोटीन]],<ref name="Kang(2014)" /> [[एंटीबायोटिक दवाओं]],<ref name="Herrmann(2013)2">{{cite journal | vauthors = Herrmann IK, Urner M, Graf S, Schumacher CM, Roth-Z'graggen B, Hasler M, Stark WJ, Beck-Schimmer B | title = चुंबकीय पृथक्करण-आधारित रक्त शोधन द्वारा एंडोटॉक्सिन को हटाना| journal = Advanced Healthcare Materials | volume = 2 | issue = 6 | pages = 829–35 | date = June 2013 | pmid = 23225582 | doi = 10.1002/adhm.201200358 | s2cid = 11961534 }}</ref> या सिंथेटिक [[लाइगैंडों]]<ref>{{cite journal | vauthors = Lee JJ, Jeong KJ, Hashimoto M, Kwon AH, Rwei A, Shankarappa SA, Tsui JH, Kohane DS | title = रक्त से माइक्रोफ्लुइडिक जीवाणु पृथक्करण के लिए सिंथेटिक लिगैंड-लेपित चुंबकीय नैनोकण| journal = Nano Letters | volume = 14 | issue = 1 | pages = 1–5 | date = January 2014 | pmid = 23367876 | doi = 10.1021/nl3047305 | bibcode = 2014NanoL..14....1L }}</ref> [[सहसंयोजक]] रूप से कण सतह से जुड़े होते हैं। ये बाध्यकारी एजेंट समूह बनाने वाली लक्षित प्रजातियों के साथ बातचीत करने में सक्षम हैं। बाहरी [[चुंबकीय क्षेत्र]] प्रवणता को लागू करने से सूक्ष्मकणों पर बल लगाने की अनुमति मिलती है। इसलिए कणों को बल्क द्रव से अलग किया जा सकता है, जिससे इसे दूषित पदार्थों से साफ किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Schumacher CM, Herrmann IK, Bubenhofer SB, Gschwind S, Hirt AM, Beck-Schimmer B, Günther D, Stark WJ | display-authors = 6 |title=फ्लोइंग ब्लड से मैग्नेटिक नैनोपार्टिकल्स की क्वांटिटेटिव रिकवरी: ट्रेस एनालिसिस एंड द रोल ऑफ मैग्नेटाइजेशन|journal=Advanced Functional Materials |date=18 October 2013 |volume=23 |issue=39 |pages=4888–4896 |doi=10.1002/adfm.201300696| s2cid = 136900817 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Yung CW, Fiering J, Mueller AJ, Ingber DE | title = माइक्रोमैग्नेटिक-माइक्रोफ्लुइडिक ब्लड क्लींजिंग डिवाइस| journal = Lab on a Chip | volume = 9 | issue = 9 | pages = 1171–7 | date = May 2009 | pmid = 19370233 | doi = 10.1039/b816986a }}</ref> | ||
कार्यात्मक सूक्ष्ममैग्नेट के छोटे आकार (<100 एनएम) और बड़े सतह क्षेत्र में [[hemoperfusion|रक्तसंलयन]] की तुलना में लाभप्रद गुण होते हैं, जो कि रक्त के शुद्धिकरण की तकनीक के रूप से उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकी है और सतह के अधिशोषण पर आधारित है। ये लाभ उच्च लोडिंग और बाध्यकारी एजेंटों के लिए सुलभ हैं, लक्ष्य यौगिक के प्रति उच्च चयनात्मकता, तेजी से प्रसार, छोटे हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध और कम खुराक के होते है।<ref name="pmid19839814">{{cite journal | vauthors = Herrmann IK, Grass RN, Stark WJ | title = डायग्नोस्टिक्स और दवा के लिए उच्च शक्ति वाले धातु नैनोमैग्नेट्स: कार्बन गोले दीर्घकालिक स्थिरता और विश्वसनीय लिंकर रसायन शास्त्र की अनुमति देते हैं| journal = Nanomedicine (Lond.) | volume = 4 | issue = 7 | pages = 787–98 | date = October 2009 | pmid = 19839814 | doi = 10.2217/nnm.09.55 }}</ref> | कार्यात्मक सूक्ष्ममैग्नेट के छोटे आकार (<100 एनएम) और बड़े सतह क्षेत्र में [[hemoperfusion|रक्तसंलयन]] की तुलना में लाभप्रद गुण होते हैं, जो कि रक्त के शुद्धिकरण की तकनीक के रूप से उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकी है और सतह के अधिशोषण पर आधारित है। ये लाभ उच्च लोडिंग और बाध्यकारी एजेंटों के लिए सुलभ हैं, लक्ष्य यौगिक के प्रति उच्च चयनात्मकता, तेजी से प्रसार, छोटे हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध और कम खुराक के होते है।<ref name="pmid19839814">{{cite journal | vauthors = Herrmann IK, Grass RN, Stark WJ | title = डायग्नोस्टिक्स और दवा के लिए उच्च शक्ति वाले धातु नैनोमैग्नेट्स: कार्बन गोले दीर्घकालिक स्थिरता और विश्वसनीय लिंकर रसायन शास्त्र की अनुमति देते हैं| journal = Nanomedicine (Lond.) | volume = 4 | issue = 7 | pages = 787–98 | date = October 2009 | pmid = 19839814 | doi = 10.2217/nnm.09.55 }}</ref> | ||
== ऊतक अभियंतािंग == | == ऊतक अभियंतािंग == | ||
ऊतक अभियांत्रिकी के भाग के रूप में | ऊतक अभियांत्रिकी के भाग के रूप में उपयोग किया जा सकता है, उपयुक्त नैनोमेटीरियल आधारित प्रखंड और विकास कारकों का उपयोग करते हुए क्षतिग्रस्त ऊतक को पुन: निर्माण या मरम्मत या नया आकार देने में मदद के लिए.ऊतक अभियांत्रिकी यदि सफल अंग प्रत्यारोपण या कृत्रिम प्रत्यारोपण जैसे पारंपरिक उपचारों को प्रतिस्थापित कर सकता है। सूक्ष्म कण जैसे कि ग्राफीन, कार्बन नैनोट्यूब, मोलिब्डेनम डिस्सल्फाइड और टंगस्टन डिस्सल्फाइड का उपयोग अस्थि [[ऊतक अभियांत्रिकी]] अनुप्रयोगों के लिए ययांत्रिकीय रूप से मजबूत जैव निम्नैरिक बहुमरिक नैनोकंजिट बनाने के लिए एजेंट के रूप में किया जा रहा है। निम्न सांद्रता (~0.2 वजन %) पर बहुलक मैट्रिक्स में इन नैनोकणों के संयोजन से बहुलक नैनोकंपोटेस के संपीड़न और फ्लेक्चुरल यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण सुधार होता है।।<ref>{{cite journal | vauthors = Lalwani G, Henslee AM, Farshid B, Lin L, Kasper FK, Qin YX, Mikos AG, Sitharaman B | title = हड्डी ऊतक इंजीनियरिंग के लिए द्वि-आयामी नैनोस्ट्रक्चर-प्रबलित बायोडिग्रेडेबल पॉलीमेरिक नैनोकंपोजिट्स| journal = Biomacromolecules | volume = 14 | issue = 3 | pages = 900–9 | date = March 2013 | pmid = 23405887 | pmc = 3601907 | doi = 10.1021/bm301995s }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lalwani G, Henslee AM, Farshid B, Parmar P, Lin L, Qin YX, Kasper FK, Mikos AG, Sitharaman B | display-authors = 6 | title = हड्डी ऊतक इंजीनियरिंग के लिए टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड नैनोट्यूब प्रबलित बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर| journal = Acta Biomaterialia | volume = 9 | issue = 9 | pages = 8365–73 | date = September 2013 | pmid = 23727293 | pmc = 3732565 | doi = 10.1016/j.actbio.2013.05.018 }}</ref> संभावित रूप से, इन नैनोकॉम्पोजिट्स का प्रयोग एक उपन्यास के रूप में किया जा सकता है जो कि यंत्रवत् मजबूत, हल्के वजन सम्मिश्र रूप में अस्थि प्रत्यारोपण के रूप में किया जाता है।{{citation needed|date=February 2016}} | ||
उदाहरण के लिए, एक इन्फ्रारेड लेजर द्वारा सक्रिय सोने के लेपित [[nanoshells|नैनोशेल]] के निलंबन का उपयोग करके एक मांस वेल्डर को चिकन मांस के दो टुकड़ों को एक टुकड़े में फ्यूज करने के लिए प्रदर्शित किया गया था। इसका उपयोग सर्जरी के दौरान धमनियों को वेल्ड करने के लिए किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Gobin AM, O'Neal DP, Watkins DM, Halas NJ, Drezek RA, West JL | title = बहिर्जात अवशोषक के रूप में नैनोशेल्स का उपयोग करके अवरक्त लेजर-ऊतक वेल्डिंग के पास| journal = Lasers in Surgery and Medicine | volume = 37 | issue = 2 | pages = 123–9 | date = August 2005 | pmid = 16047329 | doi = 10.1002/lsm.20206 | s2cid = 4648228 }}</ref> एक अन्य उदाहरण [[nanonephrology|नैनोऔषध]] है, गुर्दे पर सूक्ष्मऔषधि | उदाहरण के लिए, एक इन्फ्रारेड लेजर द्वारा सक्रिय सोने के लेपित [[nanoshells|नैनोशेल]] के निलंबन का उपयोग करके एक मांस वेल्डर को चिकन मांस के दो टुकड़ों को एक टुकड़े में फ्यूज करने के लिए प्रदर्शित किया गया था। इसका उपयोग सर्जरी के दौरान धमनियों को वेल्ड करने के लिए किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Gobin AM, O'Neal DP, Watkins DM, Halas NJ, Drezek RA, West JL | title = बहिर्जात अवशोषक के रूप में नैनोशेल्स का उपयोग करके अवरक्त लेजर-ऊतक वेल्डिंग के पास| journal = Lasers in Surgery and Medicine | volume = 37 | issue = 2 | pages = 123–9 | date = August 2005 | pmid = 16047329 | doi = 10.1002/lsm.20206 | s2cid = 4648228 }}</ref> एक अन्य उदाहरण [[nanonephrology|नैनोऔषध]] है, गुर्दे पर सूक्ष्मऔषधि का उपयोग। | ||
== चिकित्सा उपकरण == | == चिकित्सा उपकरण == | ||
न्यूरो-इलेक्ट्रॉनिक अंतर्भिमुखी एक दूरदर्शी लक्ष्य है जो सूक्ष्म उपकरणों के निर्माण से संबंधित है, | न्यूरो-इलेक्ट्रॉनिक अंतर्भिमुखी एक दूरदर्शी लक्ष्य है जो सूक्ष्म उपकरणों के निर्माण से संबंधित है, जो कंप्यूटर को तंत्रिका तंत्र से जुड़ने एवं जोड़ने की अनुमति देता है। इस विचार के लिए एक आण्विक संरचना तैयार करने की आवश्यकता है जो किसी बाहरी कंप्यूटर द्वारा तंत्रिका आवेगों के नियंत्रण और पता लगाने की अनुमति प्रदान करता है। ईंधन भरने योग्य रणनीति का तात्पर्य है कि ऊर्जा को निरंतर या समय-समय पर बाहरी ध्वनि, रासायनिक, टेदरेड, चुंबकीय, या जैविक विद्युत स्रोतों से भर दिया जाता है, जबकि एक गैर-ईंधन योग्य रणनीति का अर्थ है कि सभी ऊर्जा आंतरिक ऊर्जा भंडारण से खींची जाती है जो सभी ऊर्जा के समाप्त होने पर रुक जाएगी। स्व-संचालित सूक्ष्म उपकरणों के लिए एक सूक्ष्मस्केल [[एंजाइमी जैव ईंधन सेल]] विकसित किया गया है जो मानव [[रक्त]] और तरबूज सहित बायोफ्लुइड्स से ग्लूकोज का उपयोग होता है।<ref>{{cite web | title = स्व-संचालित नैनो प्रौद्योगिकी उपकरणों के लिए एक नैनोस्केल जैव ईंधन सेल|url=http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=19573.php| date = 3 January 2011 | work = Nanowerk }}</ref> इस नवान्वेषण की एक सीमा यह है कि बिजली की खपत से विद्युत का हस्तक्षेप या रिसाव अथवा बिजली की खपत से अत्यधिक गर्म होना संभव है। संरचना की तार बेहद कठिन है क्योंकि उन्हें ठीक तंत्रिका तंत्र में स्थित होना चाहिए। इंटरफेस प्रदान करने वाली संरचनाएं शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ भी संगत होनी चाहिए।<ref name="Nanomed2">{{cite book | url = http://www.nanomedicine.com/NMIIA.htm | series = Nanomedicine | volume = IIA | title = जैव| vauthors = Freitas Jr RA | date = 2003 | publisher = Landes Bioscience | location = Georgetown, TX | isbn = 978-1-57059-700-8 }}{{page needed|date=August 2021}}</ref> | ||
=== सेल मरम्मत मशीन === | === सेल मरम्मत मशीन === | ||
आण्विक सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी अभियांत्रिकी [[आणविक निर्माणों]] की संभावना के संबंध में सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी का एक [[वायदा अध्ययन|फ़्यूचर्स अध्ययन]] का उपक्षेत्र है, ऐसी मशीनें जो पदार्थ को आण्विक या परमाणु पैमाने पर पुनः क्रम में ला सकती हैं।{{citation needed|date=June 2019}} [[नैनोरोबोटिक्स|सूक्ष्मरोबोटिक्स]] का प्रयोग शरीर में प्रविष्ट किए गए इन सूक्ष्मरोबोटिक्स को क्षति एवं संक्रमण की मरम्मत का पता लगाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। आणविक सूक्ष्मप्रौद्योगिकी अत्यधिक सैद्धांतिक है, यह अनुमान लगाने की कोशिश कर रही है कि सूक्ष्मप्रौद्योगिकी क्या आविष्कार कर सकती है और भविष्य की जांच के लिए एक एजेंडा प्रस्तावित कर सकती है। आण्विक सूक्ष्मप्रौद्योगिकी के प्रस्तावित तत्व, जैसे आण्विक असेंबलर और सूक्ष्मरोबोटिक्स वर्तमान क्षमताओं से कहीं अधिक हैं।<ref name="Nanomed1" /><ref name="Nanomed2" /><ref name=nanofactory>{{cite web | vauthors = Freitas Jr RA, Merkle RC | work = Molecular Assembler | date = 2006 |url= http://www.MolecularAssembler.com/Nanofactory |title=नैनोफैक्टरी सहयोग}}</ref> सूक्ष्मऔषधि में भविष्य की प्रगति उम्र बढ़ने के लिए जिम्मेदार मानी जाने वाली कई प्रक्रियाओं की मरम्मत के माध्यम से [[जीवन विस्तार]] को जन्म दे सकती है। के. एरिक ड्रेक्स्लर, सूक्ष्म प्रौद्योगिकी के संस्थापकों में से एक, ने अपनी 1986 की पुस्तक [[सृजन के इंजन]] में, [[रॉबर्ट फ्रीटास]] द्वारा मेडिकल सूक्ष्मरोबोट्स की पहली तकनीकी चर्चा के साथ, कोशिकाओं के भीतर काम करने वाली और अभी तक काल्पनिक आणविक मशीनों के रूप में उपयोग करने वाली सेल रिपेयर मशीनों को पोस्ट किया। 1999 में।<ref name="Nanomed1" />[[रेमंड कुर्ज़वील]], एक [[भविष्यवादी]] और [[ट्रांसह्यूमनिस्ट]], ने अपनी पुस्तक [[विलक्षणता निकट है|विलक्षणता निकट]] में कहा है कि उनका मानना है कि उन्नत चिकित्सा सूक्ष्मरोबोटिक्स 2030 तक उम्र बढ़ने के प्रभावों का इलाज कर सकता है।<ref>{{Cite book | vauthors = Kurzweil R |author-link1 = Raymond Kurzweil |year=2005 |title=विलक्षणता निकट है|publisher=[[Viking Press]] |location=[[New York City]] |isbn=978-0-670-03384-3 |oclc=57201348|title-link=विलक्षणता निकट है}}{{Page needed|date=September 2010}}</ref> [[रिचर्ड फेनमैन]] के अनुसार, यह उनके पूर्व स्नातक छात्र और सहयोगी [[अल्बर्ट हिब्स]] थे जिन्होंने मूल रूप से उन्हें सुझाव दिया था ({{circa|1959}}) फेनमैन की सैद्धांतिक माइक्रोमाचिन्स के लिए चिकित्सा उपयोग का विचार (सूक्ष्म प्रौद्योगिकी देखें)। हिब्स ने सुझाव दिया कि कुछ मरम्मत मशीनों को एक का दिन आकार इस बिंदु तक कम किया जा सकता है, जो सिद्धांत रूप में संभव हो (जैसा कि फेनमैन ने कहा था) आणविक मशीन जैविक। यह विचार फेयन्मन के 1959 के निबंध देयर इज़ प्लेंट ऑफ़ रूम एट द बॉटम में सम्मिलित किया गया था।<ref>{{cite web | url = http://www.its.caltech.edu/~feynman/plenty.html | title = नीचे बहुत जगह है| vauthors = Feynman RP | author-link1 = Richard Feynman | date = December 1959 | access-date = 23 March 2016 | archive-url = https://web.archive.org/web/20100211190050/http://www.its.caltech.edu/~feynman/plenty.html | archive-date = 11 February 2010 | url-status = dead }}</ref> | |||
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अतिसूक्ष्म औषध सूक्ष्म प्रौद्योगिकी का चिकित्सा अनुप्रयोग है।[1] सूक्ष्मऔषधि सूक्ष्मसामग्री और जैविक उपकरणों के चिकित्सा अनुप्रयोगों से लेकर सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक्स बायोसेंसर तक, और यहां तक कि जैविक मशीनों जैसे आणविक सूक्ष्मप्रौद्योगिकी के संभावित भविष्य के अनुप्रयोगों की श्रेणी में आती है। सूक्ष्मऔषधि लिए वर्तमान समस्याओं में सूक्ष्मस्केल सामग्री के विषाक्तता और पर्यावरणीय प्रभाव से संबंधित मुद्दों को समझना सम्मिलित है। (ऐसी सामग्री जिसकी संरचना सूक्ष्ममीटर के पैमाने पर होती है, यानी एक मीटर का अरबवां हिस्सा)।[2][3]
कार्यात्मकताओं को जैविक अणुओं या संरचनाओं के साथ जोड़कर सूक्ष्मसामग्री में जोड़ा जा सकता है। सूक्ष्म सामग्री का आकार अधिकांश जैविक अणुओं और संरचनाओं के समान होता है इसलिए, सूक्ष्मसामग्री विवो और इन विट्रो बायोमेडिकल रिसर्च और अनुप्रयोग दोनों के लिए उपयोगी हो सकते हैं। इस प्रकार अब तक, जीव विज्ञान के साथ सूक्ष्मसामग्री के एकीकरण ने नैदानिक उपकरणों, कंट्रास्ट एजेंटों, विश्लेषणात्मक उपकरणों, भौतिक चिकित्सा अनुप्रयोगों और दवा वितरण वाहनों का विकास किया है।
सूक्ष्म-चिकित्सा का उद्देश्य निकट भविष्य में अनुसंधान उपकरणों और नैदानिक रूप से उपयोगी उपकरणों का एक बहुमूल्य सेट प्रदान करता है।[4][5] राष्ट्रीय सूक्ष्म प्रौद्योगि की पहल दवा उद्योग में उन्नत दवा वितरण प्रणाली, नई चिकित्सा और विवो इमेजिंग में सम्मिलित हो सकते हैं।[6] सूक्ष्मऔषधि अनुसंधान चार सूक्ष्मऔषधि विकास केंद्रों का समर्थन करते हुए यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ कॉमन फंड प्रोग्राम से धन प्राप्त कर रहा है।[7]
2015 में सूक्ष्मऔषधि की बिक्री 16 बिलियन डॉलर तक पहुंच गई, सूक्ष्म प्रौद्योगिकी आरएंडडी में हर साल कम से कम 3.8 बिलियन डॉलर का निवेश किया जा रहा है। 2013 में उत्पाद की बिक्री 1 ट्रिलियन डॉलर से अधिक होने के साथ हाल के वर्षों में उभरती हुई सूक्ष्म प्रौद्योगिकी के लिए वैश्विक वित्त पोषण में प्रति वर्ष 45% की वृद्धि हुई है।[8] जैसा कि सूक्ष्मऔषधि उद्योग का विकास जारी रहा है, अर्थव्यवस्था पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ने की उम्मीद की जाती है।
दवा वितरण
सूक्ष्मप्रौद्योगिकी ने सूक्ष्मकणों का उपयोग करके विशिष्ट कोशिकाओं तक दवा पहुँचाने की संभावना प्रदान की है।[9][10] समग्र दवा की खपत और दुष्प्रभावों को काफी कम किया जा सकता है। सक्रिय औषध घटक को केवल रुग्ण क्षेत्र में जमा करके और आवश्यकता से अधिक मात्रा में कम करके किया जा सकता है। लक्षित दवा वितरण का उद्देश्य दवाओं के दुष्प्रभावों को कम करना है जिससे खपत और उपचार व्यय में कमी आती है। इसके अतिरिक्त लक्षित दवा वितरण स्वस्थ कोशिकाओं के अवांछित संपर्क को कम करके लक्षित दवा के दुष्प्रभाव को कम करता है। दवा देने के लिए शरीर के विशिष्ट स्थानों और अवधि के दौरान जैव उपलब्धता को अधिकतम करने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। यह संभावित रूप से सूक्ष्मअभियंता उपकरणों द्वारा आणविक लक्ष्यीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।[11][12] चिकित्सा प्रौद्योगिकियों के लिए सूक्ष्मस्केल का उपयोग करने का एक लाभ यह है कि छोटे उपकरण कम आक्रामक होते हैं और संभवतः शरीर के अंदर प्रत्यारोपित किए जा सकते हैं, साथ ही जैव रासायनिक प्रतिक्रिया का समय बहुत कम होता है। ये उपकरण विशिष्ट दवा वितरण की तुलना में तेज़ और अधिक संवेदनशील होते हैं।[13] सूक्ष्मऔषधि के माध्यम से दवा वितरण की प्रभावकारिता काफी हद तक इस पर आधारित है। ए) दवाओं का कुशल संपुटीकरण, बी) शरीर के लक्षित क्षेत्र में दवा का सफल वितरण, और सी) सफल दवा जारी करना।[14] ]बहुत सी सूक्ष्मवितरण दवाएं 2019 तक बाजार पर थीं।[15]
दवा वितरण प्रणाली, लिपिड-[16] या पॉलिमर-आधारित सूक्ष्मकणों को दवा के भेषज बलगतिकी और जैव वितरण में सुधार के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।[17][18][19] चूँकि, विभिन्न रोगियों के बीच सूक्ष्मऔषधि के भेषज बलगतिकी और फार्माकोडायनामिक्स अत्यधिक परिवर्तनशील हैं।[20] जब शरीर के रक्षा तंत्र के [21] सूक्ष्मकणों में लाभकारी गुण होते हैं जिनका उपयोग दवा वितरण में सुधार के लिए किया जा सकता है। कोशिका झिल्लियों के माध्यम से और कोशिका कोशिका द्रव्य में दवाओं को प्राप्त करने की क्षमता सहित जटिल औषध वितरण प्रणाली का विकास किया जा रहा है। ट्रिगर प्रतिक्रिया दवा के अणुओं को अधिक कुशलता से उपयोग करने का एक तरीका है। ड्रग्स को शरीर में रखा जाता है और केवल एक विशेष संकेत मिलने पर ही सक्रिय होता है। उदाहरण के लिए, खराब घुलनशीलता वाली दवा को दवा वितरण प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जहां हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक वातावरण विद्यमान होते हैं, जिससे घुलनशीलता में सुधार होता है।[22] दवा वितरण प्रणाली को विनियमित दवा रिलीज के माध्यम से ऊतक क्षति को रोकने में भी सक्षम हो सकती है, दवा निकासी दरों को कम करना या वितरण की मात्रा कम और गैर-लक्षित ऊतक पर प्रभाव कम करता है। चूँकि, इन सूक्ष्मकणों का जैव वितरण सूक्ष्म- और माइक्रोसाइज्ड सामग्री के जटिल मेजबान की प्रतिक्रियाओं के कारण अभी भी अपूर्ण है।[21]और शरीर में विशिष्ट अंगों को लक्षित करने में कठिनाई होती है। फिर भी, सूक्ष्मपार्टिकुलेट सिस्टम की क्षमता और सीमाओं को अनुकूलित करने और बेहतर ढंग से समझने के लिए बहुत सारे काम अभी भी चल रहे हैं। जबकि अनुसंधान की प्रगति यह साबित करती है कि सूक्ष्मकणों द्वारा लक्ष्यीकरण और वितरण को बढ़ाया जा सकता है, सूक्ष्मटॉक्सिसिटी के खतरे उनके चिकित्सा उपयोगों की आगे की समझ में एक महत्वपूर्ण अगला कदम बन जाते हैं।[23] सूक्ष्मकणों की विषाक्तता आकार, और सामग्री पर निर्भर करती है। ये कारक बिल्ड-अप और अंग क्षति को भी प्रभावित कर सकते हैं। सूक्ष्मकणों को लम्बे समय तक बनाये रखने के लिए बनाया जाता है, लेकिन इसके कारण ये अंगों, विशेष रूप से यकृत और प्लीहा में फंस जाते हैं क्योंकि इन्हें तोड़ या बाहर नहीं निकाला जा सकता है। इस नॉन-बायोडिग्रेडेबल सामग्री का निर्माण रैट में में अंग क्षति और सूजन का कारण देखा गया है। ।[24] असमंगी स्थिर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में ट्यूमर स्थल पर चुंबकीय सूक्ष्मकणों के चुंबकीय वितरण से ट्यूमर के विकास में वृद्धि हो सकती है। समर्थक प्रो-ट्यूमरजेनिक प्रभावों को दरकिनार करने के लिए बारी बारी से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का उपयोग किया जाना चाहिए। [25][26][27][28] एंटीबायोटिक प्रतिरोध या विभिन्न रोगाणुरोधी उपयोगों को कम करने की क्षमता के लिए नैनोकणों पर अनुसंधान किया जा रहा है। मल्टी ड्रग रेजिस्टेन्स (एमडीआर) संयमों को दरकिनार करने के लिए भी नैनोकणों का उपयोग किया जा सकता है।[9]
अनुसंधान के तहत सिस्टम
लिपिड सूक्ष्मप्रौद्योगिकी में अग्रिम अभियांत्रिकी मेडिकल सूक्ष्मउपकरण तथा उपन्यास दवा वितरण प्रणालियों के साथ-साथ संवेदन अनुप्रयोगों के विकास में सहायक थी।[29] प्रारंभिक शोध के तहत माइक्रो आरएनए वितरण के लिए एक अन्य प्रणाली कैंसर से नियंत्रणमुक्त दो अलग-अलग माइक्रोआरएनए के स्व-संयोजन द्वारा गठित सूक्ष्मकण है।[30] एक संभावित अनुप्रयोग छोटे विद्युत् यांत्रिक आलेखित्र प्रणालियों पर आधारित होते है, जैसे कि विद्युत् यांत्रिक आलेखित्र प्रणालियों की दवाओं और सेंसर के सक्रिय रिलीज के लिए जांच की जा रही है ताकि लोहे के सूक्ष्मकणों या सोने के गोले के साथ संभावित कैंसर का इलाज किया जा सके।[31]
अनुप्रयोग
कुछ सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी-आधारित दवाएं जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं या मानव नैदानिक परीक्षणों में सम्मिलित होती हैं।
- अब्रक्सेन, स्तन कैंसर के इलाज के लिए अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा अनुमोदित,[32] गैर-छोटे-सेल फेफड़ों के कैंसरर (एनएससीएलसी)[33] और अग्न्याशय के कैंसर,[34] सूक्ष्मपार्टिकल एल्बुमिन बाउंड पैक्लिटैक्सेल है।
- डॉक्सिल को मूल रूप से एचआईवी से संबंधित कपोसी के सार्कोमा पर उपयोग के लिए एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था। अब इसका उपयोग ओवेरियन कैंसर और मल्टीपल मायलोमा के इलाज के लिए भी किया जा रहा है। दवा लिपोसोम्स में बंद है, जो वितरित की जा रही दवा के जीवन को बढ़ाने में मदद करती है। लिपोसोम स्व-संयोजन, गोलाकार, बंद कोलाइडल संरचनाएं हैं जो एक जलीय स्थान को घेरने वाले लिपिड बाईलेयर्स से बने होते हैं। लिपोसोम कार्यक्षमता बढ़ाने में भी मदद करते हैं और यह उस क्षति को कम करने में मदद करते हैं, जो दवा विशेष रूप से हृदय की मांसपेशियों को करती है।।[35]
- मेटास्टैटिक अग्नाशय के कैंसर के इलाज के लिए ओनिवाइड, लिपोसोम एनकैप्सुलेटेड इरिनोटेकन, अक्टूबर 2015 में एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था।[36]
- रैपम्यून एक सूक्ष्मक्रिस्टल-आधारित दवा है, जिसे 2000 में एफडीए द्वारा प्रत्यारोपण के बाद अंग अस्वीकृति को रोकने के लिए अनुमोदित किया गया था। सूक्ष्मक्रिस्टल घटक दवा की घुलनशीलता और विघटन दर में वृद्धि की अनुमति देते हैं, जिससे बेहतर अवशोषण और उच्च जैवउपलब्धता होती है।[37]
- काबेनुआ को एफडीए द्वारा कैबोटेग्रेविर एक्सटेंडेड-रिलीज़ इंजेक्टेबल नैनो-सस्पेंशन, प्लस रिलपीवायरिन एक्सटेंडेड-रिलीज़ इंजेक्टेबल नैनो-सस्पेंशन के रूप में अनुमोदित किया गया है। यह वयस्कों में एचआईवी -1 संक्रमण के उपचार के लिए एक पूर्ण आहार के रूप में इंगित किया गया है, जो उन लोगों में वर्तमान एंटीरेट्रोवायरल रेजिमेन को बदलने के लिए है, जो बिना किसी इतिहास के एक स्थिर एंटीरेट्रोवायरल रेजिमेन पर वायरोलॉजिकल रूप से दबा हुआ है (एचआईवी -1 आरएनए 50 प्रतियां प्रति एमएल से कम)। उपचार विफलता और कैबोटेग्रेविर या रिलपीवायरिन के लिए कोई ज्ञात या संदिग्ध प्रतिरोध नहीं है। एचआईवी-1 संक्रमित वयस्कों के लिए यह पहला एफडीए-अनुमोदित इंजेक्शन, पूर्ण आहार है जिसे महीने में एक बार दिया जाता है।
इमेजिंग
विवो इमेजिंग में एक और क्षेत्र है जहां उपकरण और डिवाइस विकसित किए जा रहे हैं।[38] सूक्ष्मपार्टिकल कंट्रास्ट एजेंटों का उपयोग करते हुए, अल्ट्रासाउंड और एमआरआई जैसी छवियों का एक अनुकूल वितरण और बेहतर कंट्रास्ट होता है। कार्डियोवैस्कुलर इमेजिंग में, सूक्ष्मकणों में रक्त पूलिंग, इस्केमिया, एंजियोजिनेसिस, एथीरोसलेरोसिस और फोकल क्षेत्रों के दृश्य में सहायता करने की क्षमता होती है जहां सूजन मौजूद होती है।[38]
क्वांटम बिंदु (आकार-ट्यूनेय प्रकाश उत्सर्जन के साथ नैनोकण), जब एमआरआई (चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग) के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, ट्यूमर स्थलों की असाधारण छवियां उत्पन्न कर सकता है। पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर कैडमियम सेलेनियम चमक के नैनोकणों को इंजेक्ट करते समय, वे कैंसर ट्यूमर में झपकी लेते हैं। सर्जन इसे चमकदार ट्यूमर के रूप में देख सकते है, और इस ट्यूमर को हटाने के लिए एक गाइड के रूप में उपयोग कर सकते हैं। कार्बनिक रंगों के मुकाबले ये नैनोकण बहुत अधिक चमकीले होते हैं और उन्हें उत्तेजना के लिए केवल एक प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। इसका अर्थ है कि फ्लोरोसेंट क्वांटम डॉट्स के प्रयोग से एक उच्च कंट्रास्ट छवि तथा कम कीमत पर आज के कंट्रास्ट मीडिया के रूप में उपयोग किए जाने वाले जैविक रंग की तुलना में कम मूल्य पर उत्पादन हो सकता है। चूँकि, नकारात्मक पक्ष यह है कि क्वांटम डॉट्स सामान्तया काफी जहरीले तत्वों से बने होते हैं, लेकिन इस चिंता को फ्लोरोसेंट डोपेंट के उपयोग से संबोधित किया जा सकता है।[39]
ट्रैकिंग प्रक्रिया यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि दवाओं को कितनी अच्छी तरह वितरित किया जा रहा है या पदार्थों को कैसे मेटाबोलाइज किया जाता है। पूरे शरीर में कोशिकाओं के एक छोटे समूह का पता लगाना कठिन है, इसलिए वैज्ञानिक कोशिकाओं को डाई करते थे। इन रंगों को प्रकाशित करने के लिए एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश से उत्तेजित होने की आवश्यकता होती है। जबकि विभिन्न रंग के रंग प्रकाश की विभिन्न आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, कोशिकाओं के रूप में कई प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती थी। इस समस्या को हल करने का एक तरीका ल्यूमिनेसेंट टैग के साथ है। .ये टैग प्रोटीन से जुड़े क्वांटम डॉट्स होते हैं जो कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं।[39] ये डॉट्स आकार में यादृच्छिक हो सकते हैं, जैव-अक्रिय सामग्री से बने हो सकते हैं, और वे रंग का आकार आश्रित नैनोस्केल गुण प्रदर्शित करते है। इसके परिणामस्वरूप, आकारों का चयन किया जाता है, ताकि क्वांटम डॉट्स फ्लोरोसिस के समूह को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश की आवृत्ति दूसरे समूह को ज्योतिर्मय बनाने के लिए आवश्यक आवृत्ति का एक भी गुणक हो। फिर दोनों समूहों को एक ही प्रकाश स्रोत से प्रकाशित किया जा सकता है। उन्होंने सूक्ष्मपार्टिकल्स डालने का तरीका भी खोज लिया है[40] शरीर के प्रभावित हिस्सों में ताकि शरीर के उन हिस्सों में ट्यूमर के विकास या सिकुड़न या अंग की परेशानी को दिखाते हुए चमक उठे।[41]
संवेदन
सूक्ष्मप्रौद्योगिकी -ऑन-चिप प्रयोगशाला-ऑन-चिप प्रौद्योगिकी का एक आयाम है। एक उपयुक्त एंटीबॉडी से जुड़े चुंबकीय सूक्ष्मकणों का उपयोग विशिष्ट अणुओं, संरचनाओं या सूक्ष्मजीवों को लेबल करने के लिए किया जाता है। विशेष रूप से सिलिका सूक्ष्मपार्टिकल्स फोटोफिजिकल दृष्टिकोण से निष्क्रिय होते हैं और सूक्ष्मपार्टिकल शेल के भीतर बड़ी संख्या में डाई जमा कर सकते हैं।[42] डीएनए के छोटे खंडों के साथ टैग किए गए सोने के सूक्ष्मकणों का उपयोग नमूने में अनुवांशिक अनुक्रम का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। पॉलीमेरिक माइक्रोबीड्स में विभिन्न आकार के क्वांटम डॉट्स को एम्बेड करने से जैविक परख के लिए बहुरंगा ऑप्टिकल कोडिंग प्राप्त की जा चुकी है। न्यूक्लिक एसिड के विश्लेषण के लिए सूक्ष्मपोर प्रौद्योगिकी न्यूक्लियोटाइड्स के तारों को सीधे इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर में परिवर्तित करती है।[citation needed]
कैंसर कोशिकाओं द्वारा छोड़े गए प्रोटीनों तथा अन्य जैव चिह्नकारों की पहचान करने में सक्षम सेंसर परीक्षण चिप्स रोगियों के खून की कुछ बूँदें से प्रारंभिक चरणों में कैंसर का पता लगाने और निदान करने में समर्थ हो सकते हैं।[43] सूक्ष्मप्रौद्योगिकी आर्थ्रोस्कोपी के उपयोग को आगे बढ़ाने में मदद कर रही है, जो पेंसिल के आकार के उपकरण हैं जिनका उपयोग सर्जरी में रोशनी और कैमरों के साथ किया जाता है ताकि सर्जन छोटे चीरों के साथ सर्जरी कर सकें। चीरे जितने छोटे होते हैं, उपचार का समय उतना ही तेज होता है, जो रोगियों के लिए बेहतर होता है। यह आर्थोस्कोप को बालों की लट से भी छोटा बनाने का तरीका खोजने में भी मदद कर रहा है।[44]
नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित कैंसर की जांच के बारे में शोध से कई टेस्ट करवाए जा सकते हैं जिन्हें फार्मेसी में किया जा सकता है। परिणाम बहुत सटीक होने का संकेत करते हैं और उत्पाद सस्ते होने का वादा किया जाता है। और वे बहुत कम मात्रा में रक्त ले सकते हैं और लगभग पाँच मिनट में शरीर में कहीं भी कैंसर का पता लगा सकते हैं, एक संवेदनशीलता के साथ जो एक पारंपरिक प्रयोगशाला परीक्षण से हज़ार गुना बेहतर है। इन उपकरणों को कैंसर प्रोटीन का पता लगाने के लिए नैनोवायर से बनाया गया है, प्रत्येक सूक्ष्मवायर डिटेक्टर एक अलग कैंसर मार्कर के प्रति संवेदनशील होने के लिए तैयार है।[31]सूक्ष्मवायर डिटेक्टरों का सबसे बड़ा लाभ यह है कि वे परीक्षण उपकरण में लागत जोड़े बिना कहीं भी दस से एक सौ समान चिकित्सा स्थितियों के लिए कहीं भी परीक्षण कर सकते हैं।[45] सूक्ष्मप्रौद्योगिकी ने कैंसर का पता लगाने, निदान और उपचार के लिए ऑन्कोलॉजी को निजीकृत करने में भी मदद की है। अब इसे बेहतर प्रदर्शन के लिए प्रत्येक व्यक्ति के ट्यूमर के अनुरूप बनाया जा सकता है। उन्होंने ऐसे तरीके खोजे हैं जिससे वे शरीर के एक विशिष्ट हिस्से को लक्षित कर सकेंगे जो कैंसर से प्रभावित हो रहा है।[46]
पूति उपचार
डायलिसिस के विपरीत, जो विलायकों के आकार से संबंधित विलायकों के प्रसार और अर्द्ध-पारगम्य झिल्ली में द्रव के अति निस्पंदन के सिद्धांत पर काम करता है, नैनोकणों के साथ शुद्धिकरण पदार्थों के विशिष्ट लक्ष्यीकरण की अनुमति देता है।[47] इसके अतिरिक्त बड़े यौगिक जो सामान्यतः डायलजेबल नहीं होते हैं, उन्हें हटाया जा सकता है।[48]
शुद्धिकरण प्रक्रिया लौह-चुंबकीय या सुपरपरामैग्नेटिक गुणों वाले कार्यात्मक आयरन ऑक्साइड या कार्बन लेपित धातु सूक्ष्मकणों पर आधारित होती है।[49] बाध्यकारी एजेंट जैसे प्रोटीन,[47] एंटीबायोटिक दवाओं,[50] या सिंथेटिक लाइगैंडों[51] सहसंयोजक रूप से कण सतह से जुड़े होते हैं। ये बाध्यकारी एजेंट समूह बनाने वाली लक्षित प्रजातियों के साथ बातचीत करने में सक्षम हैं। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र प्रवणता को लागू करने से सूक्ष्मकणों पर बल लगाने की अनुमति मिलती है। इसलिए कणों को बल्क द्रव से अलग किया जा सकता है, जिससे इसे दूषित पदार्थों से साफ किया जा सकता है।[52][53]
कार्यात्मक सूक्ष्ममैग्नेट के छोटे आकार (<100 एनएम) और बड़े सतह क्षेत्र में रक्तसंलयन की तुलना में लाभप्रद गुण होते हैं, जो कि रक्त के शुद्धिकरण की तकनीक के रूप से उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकी है और सतह के अधिशोषण पर आधारित है। ये लाभ उच्च लोडिंग और बाध्यकारी एजेंटों के लिए सुलभ हैं, लक्ष्य यौगिक के प्रति उच्च चयनात्मकता, तेजी से प्रसार, छोटे हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध और कम खुराक के होते है।[54]
ऊतक अभियंतािंग
ऊतक अभियांत्रिकी के भाग के रूप में उपयोग किया जा सकता है, उपयुक्त नैनोमेटीरियल आधारित प्रखंड और विकास कारकों का उपयोग करते हुए क्षतिग्रस्त ऊतक को पुन: निर्माण या मरम्मत या नया आकार देने में मदद के लिए.ऊतक अभियांत्रिकी यदि सफल अंग प्रत्यारोपण या कृत्रिम प्रत्यारोपण जैसे पारंपरिक उपचारों को प्रतिस्थापित कर सकता है। सूक्ष्म कण जैसे कि ग्राफीन, कार्बन नैनोट्यूब, मोलिब्डेनम डिस्सल्फाइड और टंगस्टन डिस्सल्फाइड का उपयोग अस्थि ऊतक अभियांत्रिकी अनुप्रयोगों के लिए ययांत्रिकीय रूप से मजबूत जैव निम्नैरिक बहुमरिक नैनोकंजिट बनाने के लिए एजेंट के रूप में किया जा रहा है। निम्न सांद्रता (~0.2 वजन %) पर बहुलक मैट्रिक्स में इन नैनोकणों के संयोजन से बहुलक नैनोकंपोटेस के संपीड़न और फ्लेक्चुरल यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण सुधार होता है।।[55][56] संभावित रूप से, इन नैनोकॉम्पोजिट्स का प्रयोग एक उपन्यास के रूप में किया जा सकता है जो कि यंत्रवत् मजबूत, हल्के वजन सम्मिश्र रूप में अस्थि प्रत्यारोपण के रूप में किया जाता है।[citation needed]
उदाहरण के लिए, एक इन्फ्रारेड लेजर द्वारा सक्रिय सोने के लेपित नैनोशेल के निलंबन का उपयोग करके एक मांस वेल्डर को चिकन मांस के दो टुकड़ों को एक टुकड़े में फ्यूज करने के लिए प्रदर्शित किया गया था। इसका उपयोग सर्जरी के दौरान धमनियों को वेल्ड करने के लिए किया जा सकता है।[57] एक अन्य उदाहरण नैनोऔषध है, गुर्दे पर सूक्ष्मऔषधि का उपयोग।
चिकित्सा उपकरण
न्यूरो-इलेक्ट्रॉनिक अंतर्भिमुखी एक दूरदर्शी लक्ष्य है जो सूक्ष्म उपकरणों के निर्माण से संबंधित है, जो कंप्यूटर को तंत्रिका तंत्र से जुड़ने एवं जोड़ने की अनुमति देता है। इस विचार के लिए एक आण्विक संरचना तैयार करने की आवश्यकता है जो किसी बाहरी कंप्यूटर द्वारा तंत्रिका आवेगों के नियंत्रण और पता लगाने की अनुमति प्रदान करता है। ईंधन भरने योग्य रणनीति का तात्पर्य है कि ऊर्जा को निरंतर या समय-समय पर बाहरी ध्वनि, रासायनिक, टेदरेड, चुंबकीय, या जैविक विद्युत स्रोतों से भर दिया जाता है, जबकि एक गैर-ईंधन योग्य रणनीति का अर्थ है कि सभी ऊर्जा आंतरिक ऊर्जा भंडारण से खींची जाती है जो सभी ऊर्जा के समाप्त होने पर रुक जाएगी। स्व-संचालित सूक्ष्म उपकरणों के लिए एक सूक्ष्मस्केल एंजाइमी जैव ईंधन सेल विकसित किया गया है जो मानव रक्त और तरबूज सहित बायोफ्लुइड्स से ग्लूकोज का उपयोग होता है।[58] इस नवान्वेषण की एक सीमा यह है कि बिजली की खपत से विद्युत का हस्तक्षेप या रिसाव अथवा बिजली की खपत से अत्यधिक गर्म होना संभव है। संरचना की तार बेहद कठिन है क्योंकि उन्हें ठीक तंत्रिका तंत्र में स्थित होना चाहिए। इंटरफेस प्रदान करने वाली संरचनाएं शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ भी संगत होनी चाहिए।[59]
सेल मरम्मत मशीन
आण्विक सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी अभियांत्रिकी आणविक निर्माणों की संभावना के संबंध में सूक्ष्म-प्रौद्योगिकी का एक फ़्यूचर्स अध्ययन का उपक्षेत्र है, ऐसी मशीनें जो पदार्थ को आण्विक या परमाणु पैमाने पर पुनः क्रम में ला सकती हैं।[citation needed] सूक्ष्मरोबोटिक्स का प्रयोग शरीर में प्रविष्ट किए गए इन सूक्ष्मरोबोटिक्स को क्षति एवं संक्रमण की मरम्मत का पता लगाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। आणविक सूक्ष्मप्रौद्योगिकी अत्यधिक सैद्धांतिक है, यह अनुमान लगाने की कोशिश कर रही है कि सूक्ष्मप्रौद्योगिकी क्या आविष्कार कर सकती है और भविष्य की जांच के लिए एक एजेंडा प्रस्तावित कर सकती है। आण्विक सूक्ष्मप्रौद्योगिकी के प्रस्तावित तत्व, जैसे आण्विक असेंबलर और सूक्ष्मरोबोटिक्स वर्तमान क्षमताओं से कहीं अधिक हैं।[1][59][60] सूक्ष्मऔषधि में भविष्य की प्रगति उम्र बढ़ने के लिए जिम्मेदार मानी जाने वाली कई प्रक्रियाओं की मरम्मत के माध्यम से जीवन विस्तार को जन्म दे सकती है। के. एरिक ड्रेक्स्लर, सूक्ष्म प्रौद्योगिकी के संस्थापकों में से एक, ने अपनी 1986 की पुस्तक सृजन के इंजन में, रॉबर्ट फ्रीटास द्वारा मेडिकल सूक्ष्मरोबोट्स की पहली तकनीकी चर्चा के साथ, कोशिकाओं के भीतर काम करने वाली और अभी तक काल्पनिक आणविक मशीनों के रूप में उपयोग करने वाली सेल रिपेयर मशीनों को पोस्ट किया। 1999 में।[1]रेमंड कुर्ज़वील, एक भविष्यवादी और ट्रांसह्यूमनिस्ट, ने अपनी पुस्तक विलक्षणता निकट में कहा है कि उनका मानना है कि उन्नत चिकित्सा सूक्ष्मरोबोटिक्स 2030 तक उम्र बढ़ने के प्रभावों का इलाज कर सकता है।[61] रिचर्ड फेनमैन के अनुसार, यह उनके पूर्व स्नातक छात्र और सहयोगी अल्बर्ट हिब्स थे जिन्होंने मूल रूप से उन्हें सुझाव दिया था (c. 1959) फेनमैन की सैद्धांतिक माइक्रोमाचिन्स के लिए चिकित्सा उपयोग का विचार (सूक्ष्म प्रौद्योगिकी देखें)। हिब्स ने सुझाव दिया कि कुछ मरम्मत मशीनों को एक का दिन आकार इस बिंदु तक कम किया जा सकता है, जो सिद्धांत रूप में संभव हो (जैसा कि फेनमैन ने कहा था) आणविक मशीन जैविक। यह विचार फेयन्मन के 1959 के निबंध देयर इज़ प्लेंट ऑफ़ रूम एट द बॉटम में सम्मिलित किया गया था।[62]
यह भी देखें
- नैनोमेडिसिन के लिए ब्रिटिश सोसायटी
- कोलाइडयन सोना
- हार्ट नैनोटेक्नोलॉजी
- IEEE P1906.1 - नैनोस्केल और आणविक संचार ढांचे के लिए अनुशंसित अभ्यास
- अपूर्णता
- निगरानी (दवा)
- नेनोबायोटेक्नोलॉजी
- नैनोपार्टिकल-बायोमोलेक्यूल कंजुगेट
- नैनोजाइम
- कल्पना में नैनो तकनीक
- फ़ोटोडायनॉमिक थेरेपी
- टॉप-डाउन और बॉटम-अप डिज़ाइन
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- रॅपाम्यून
- कैंसर विज्ञान
- अर्धपारगम्य झिल्ली
- सोखना
- आणविक मशीनें
संदर्भ
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