Dermal patch
एक त्वचीय पैच या त्वचा पैच एक औषधीय चिपकने वाला पैच है जिसे मानव त्वचा पर त्वचा में दवा देने के लिए रखा जाता है। यह एक ट्रांसडर्मल पैच के विपरीत है, जो त्वचा के माध्यम से और रक्तप्रवाह में दवा पहुँचाता है। लोकप्रिय उपयोग फ्लेक्टर (डाइक्लोफेनाक एपोलामाइन) पैच मामूली उपभेदों, मोच और चोटों के कारण तीव्र दर्द के उपचार के लिए एक एन. एस. ए. आई. डी. सामयिक पैच है। इसका उपयोग फाइब्रोमाइल्गिया और गठिया सहित एन. एस. ए. आई. डी. से लाभान्वित पुरानी स्थितियों के लिए दर्द और सूजन के उपचार में भी किया जा रहा है। लिडोडर्म के रूप में विपणन किए जाने वाले लिडोकेन पैच, दाद (हर्पीस जोस्टर) के परिधीय दर्द से राहत देते हैं। यह आमतौर पर तीव्र चोटों और पुराने दर्द से होने वाले दर्द के लिए ऑफ-लेबल उपयोग किया जाने लगा, हालांकि 12 घंटे के उपयोग के बाद 12 घंटे के लिए इसे हटाने की आवश्यकता से सीमित था। कुछ प्रयोगात्मक अध्ययन दूषित वाणिज्यिक त्वचा ग्राफ्ट पैच के लिए स्थानीय एंटीबायोटिक वितरण के लिए सिरेमिक त्वचीय पैच के उपयोग और दंत शल्य चिकित्सा के बाद मसूड़ों में स्थानीय एंटीबायोटिक देने के लिए एंटीबायोटिक त्वचीय पैच के उपयोग की जांच करते हैं। अभिनव जैव सामग्री रेशम मकड़ी रेशम अनुसंधान 2016 में, नॉटिंघम विश्वविद्यालय के एक अध्ययन में पहले सिंथेटिक मकड़ी रेशम का वर्णन किया गया था जो कार्यात्मक रूप से प्राकृतिक रूप से कताई गई मकड़ी रेशम के समान है। गैर-प्राकृतिक मेथियोनीन एनालॉग एल-एज़िडोहोमोअलानाइन (एल-अहा) और आनुवंशिक रूप से संशोधित ई-कोली कोशिकाओं का उपयोग करके, फिलामेंट बनाने के लिए आवश्यक स्थितियों के तहत स्व-इकट्ठा प्रोटीन का उत्पादन किया गया था। इन स्थितियों पर वर्षों पहले जे. जोहानसन और स्पाइडर सिल्क प्रोटीन के उत्पादन का अध्ययन करने वाले सहकर्मियों द्वारा शोध किया गया था। अध्ययन में उपयोग किए गए प्रोटीन प्रकृति में पाए जाने वाले रेशम मोनोमर्स का एक लघु संस्करण हैं जो उसी तरह से व्यवहार करते हैं; संशोधनों के कारण, वे प्रोटीन 4RepCT के कार्यात्मक क्षेत्रों को व्यक्त करने में सक्षम थे, जो एक स्व-संयोजन पुनः संयोजक ड्रैगलाइन रेशम प्रोटीन है, जो फिलामेंट की धुरी के साथ नर्सरी-वेब मकड़ी से प्राप्त होता है। 4RepCT प्रोटीन को कार्यात्मक बनाने के तरीके सफल रहे हैं, लेकिन जैविक वातावरण में एक स्थिर प्रोटीन कार्यात्मकता का विश्वसनीय रूप से उत्पादन करने के तरीके में नहीं हैं जिन्हें ट्यून और संशोधित भी किया जा सकता है। रेशम जीन में कार्यात्मक पेप्टाइड अनुक्रमों का आनुवंशिक संलयन और अमीनो एसिड साइड चेन पर कार्यात्मक अणुओं का रासायनिक संयुग्मन केवल दो तरीके हैं जो वर्तमान में ट्यूनेबल कार्यक्षमता के साथ कार्यात्मक 4RepCT प्रोटीन प्राप्त करने के लिए जाने जाते हैं। पहले दृष्टिकोण का लाभ यह है कि रेशम के अनुवाद के बाद के हेरफेर को कम किया जाता है। दुर्भाग्य से, जीन की उच्च जी. सी. (ग्वानीन-साइटोसिन) सामग्री के कारण आनुवंशिक हेरफेर चुनौतीपूर्ण है जो प्रतिलेखन त्रुटियों की ओर ले जाता है। यह विधि कार्यात्मक बंधन स्थलों की व्यापकता को एकल लिगैंड-बंधन स्थल प्रति 25 kDa 4RepCT रेशम प्रोटीन तक सीमित करती है। एंटीबॉडी जैसे बड़े एडाप्टर प्रोटीन का उपयोग अधिक बाध्यकारी साइटों को प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन इसे एक व्यवहार्य समाधान नहीं माना जाता है। इस विधि को 4RepCT प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए दिखाया गया है जिसमें प्राकृतिक स्पाइड्रोइन प्रोटीन की तुलना में उच्च कोशिका आसंजन होता है और जिसमें विभिन्न रोगाणुरोधी गुण होते हैं। दूसरी विधि, रेशम प्रोटीन के रासायनिक संशोधन के परिणामस्वरूप अनुप्रयोग के आधार पर मजबूत या संवेदनशील लिंकर्स का उपयोग करके कार्बनिक और ऑर्गेनोमेटेलिक लिगेंड की एक विस्तृत श्रृंखला की कई प्रतियों का सहसंयोजक लगाव होना चाहिए। इस विधि के साथ चुनौती यह है कि 4RepCT प्रोटीन साइट-विशिष्ट का संशोधन करना मुश्किल है। विशिष्ट स्थल लक्ष्यीकरण के लिए अवशेषों को शेष रेशम प्रोटीन के लिए सुलभ और रासायनिक रूप से जैव-ऑर्थोगोनल होने के लिए भी संशोधित करने की आवश्यकता होती है। साइटोसिन अवशेषों का उपयोग आमतौर पर एक माइकल जोड़ के माध्यम से इस प्रकार के संयुग्मन के लिए किया जाता है, लेकिन वे विनिमय प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं जो उन्हें जैविक वातावरण में लंबी अवधि के लिए अस्थिर बनाता है। ये दोनों विधियाँ अपेक्षाकृत पुरानी हैं लेकिन इस तथ्य को मान्य करने में उपयोगी रही हैं कि 4RepCT को सेलुलर आसंजन, रोगाणुरोधी शक्ति और इससे जुड़े अणु या दवा के प्रकार के महत्वपूर्ण क्षेत्रों में ट्यून किया जा सकता है। बाद में एज़ाइड कार्यात्मक समूहों को ई. डी. सी./एन. एच. एस. युग्मन का उपयोग करके एक ड्रैगलाइन रेशम प्रोटीन के एन-टर्मिनल में संयुग्मित किया गया, जिससे उन्नत कोशिका आसंजन के साथ ग्लाइकोपॉलिमर-संयुग्मित फिल्में और नियंत्रणीय सूक्ष्म-वास्तुकला के साथ डी. एन. ए.-रेशम चिमेरा प्राप्त हुए। इसके साथ सशस्त्र, इस अध्ययन में शोधकर्ताओं ने 3 एल-अहा अवशेषों को 4RepCT में शामिल करने की जांच की, जिससे लाभ हुआ। एल-अहा की एज़ाइड साइड चेन फॉस्फीन अभिकर्मकों के साथ स्टॉडिंगर बंधन के माध्यम से बहुत अलग कार्यात्मक अणुओं के लिए अत्यधिक विशिष्ट और कुशल साइट-विशिष्ट संयुग्मन की अनुमति देती है, और कॉपर (I)-उत्प्रेरित एज़ाइड-एल्काइन साइक्लोडेशन (सी. यू. ए. ए. सी.) या स्ट्रेन ने क्लिक प्रतिक्रियाओं में एज़ाइड-एल्काइन साइक्लोडेशन (एस. पी. ए. ए. सी.) को बढ़ावा दिया है। पसंदीदा क्लिक प्रतिक्रियाएँ सी. यू. ए. ए. सी. और एस. पी. ए. ए. सी. दोनों सामान्य क्लिक प्रतिक्रियाएँ हैं जो अक्सर क्लिक रसायन विज्ञान में विनिमेय होती हैं। यह सर्वविदित है कि अंतःकोशिकीय सी. यू. (आई) साइटोटॉक्सिक है, जिसका अर्थ है कि सी. यू. ए. ए. सी. अनुसंधान के लिए एस. पी. ए. ए. सी. क्लिक प्रतिक्रियाओं के रूप में आम नहीं है जो इन-विवो अनुप्रयोगों की ओर ले जाती है। इस अध्ययन के लिए शोधकर्ताओं ने कुछ कारणों से इन-विवो अनुप्रयोगों के लिए इस शोध के उद्देश्य के बावजूद सी. यू. ए. ए. सी. का उपयोग करने का फैसला किया। सबसे पहले, केवल 2 ग्लूटामिक एसिड अवशेषों की उपस्थिति और कोई हिस्टिडीन अवशेष (सी. यू. (आई) के लिए उच्च आत्मीयता वाले दो अवशेष) नहीं होने के कारण तांबे के प्रोटीन से बंधे होने की संभावना कम है। ये अवशेष थियोरेडॉक्सिन में मौजूद होते हैं; जो संश्लेषण के दौरान 4RepCT प्रोटीन से संयुग्मित घुलनशील संलयन भागीदार है। हालाँकि, यह समस्या पैदा नहीं करता है क्योंकि थ्रोम्बिन के साथ स्व-संयोजन प्रतिक्रिया को ट्रिगर करने के लिए थियोरेडॉक्सिन को हटा दिया जाता है जिसके परिणामस्वरूप फाइबर बनता है। क्यू (आई) से लदे थियोरेडॉक्सिन को हटाने से रेशम की संरचना से लगभग सभी तांबे को हटा दिया जाता है। शोधकर्ताओं ने ई. डी. टी. ए. युक्त एक बफर के माध्यम से और टी. एच. पी. टी. ए. (जो तांबे के आयनों को स्थिर करता है) का उपयोग करके, फाइबर को धोया, जिसके परिणामस्वरूप सी. यू. (आई) को और हटा दिया गया, जिससे तांबे के आयनों के वजन का निशान <0.1% रह गया। दूसरा, क्यू. ए. ए. सी. क्लिक प्रतिक्रियाओं में एस. पी. ए. ए. सी. से बेहतर प्रदर्शन करता है जहां 4आर. ई. पी. सी. टी. जैसे उच्च साइटोसिन सामग्री वाले प्रोटीन मौजूद होते हैं। एस. पी. ए. ए. सी. प्रक्रिया, 4आर. ई. पी. सी. टी. जैसे प्रोटीन की उपस्थिति में, अक्सर ऑफ-टारगेट साइटों में 'क्लिक' बनाएगी जिसके परिणामस्वरूप लिगैंड प्रोटीन के गलत हिस्से में संयुग्मित हो जाता है और प्रोटीन को अनिवार्य रूप से बेकार कर देता है। फाइबर के साथ कार्यात्मक स्थलों की संख्या को अधिकतम करने के लिए, सी. यू. ए. ए. सी. को प्राथमिकता दी जाती है। प्रमुख परिणाम इस अध्ययन ने दो अलग-अलग फ्लोरोफोर और एंटीबायोटिक लेवोफ्लोक्सासिन के साथ सी. यू. ए. ए. सी. के मध्यस्थ संयुग्मन का प्रदर्शन किया, जो उन्नत गुणों के साथ जैव सामग्री के रूप में सहसंयोजक रूप से कार्यात्मक पुनर्संयोजक मकड़ी रेशम प्रोटीन की क्षमता को प्रदर्शित करता है। शोधकर्ता एल्काइन फ्लोरोफोर्स के साथ सफलतापूर्वक संयुग्मन करने में सक्षम थे, यह साबित करते हुए कि प्रोटीन को रेशम फाइबर के अक्ष से संयुग्मित करते हुए एक एज़ाइड समूह के माध्यम से कार्यात्मक बनाया जा सकता है। उनके परिणामों ने न केवल फाइबर अक्ष के साथ एक तीव्र समान प्रतिदीप्ति दिखाई, बल्कि एक तीव्र समान समग्र प्रतिदीप्ति भी दिखाई, जब फाइबर को 1:1 के अनुपात में दो अलग-अलग फ्लोरोफोर से सजाया गया था। यह साबित करने के लिए कि कार्यात्मक एज़ाइड समूह को चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक अणु से सजाया जा सकता है, शोधकर्ताओं ने फाइबर को ग्लाइसिडिल प्रोपर्जिल ईथर (एक एसिड-लेबल लिंकर) से सजाने का प्रयास किया और क्रमशः एपॉक्साइड कार्बोक्सिलेट समूहों के बीच एक एस्टर बंधन का उपयोग करके इसे लेवोफ्लोक्सासिन (एक ग्राम-पॉजिटिव लक्षित एंटीबायोटिक) से बांध दिया। उन्होंने ई. कोलाई एन. सी. टी. सी. 12242 बैक्टीरिया के खिलाफ कार्यात्मक रेशम तंतुओं के साथ एक निषेध क्षेत्र परीक्षण किया, जहां प्रत्येक कारक स्तर में एल. बी. मीडिया था। उनके परिणामों ने लेवोफ्लोक्सासिन सजाए गए फाइबर का एक सफल कार्यात्मककरण दिखाया, जिसने पी ≤ 0.01 के साथ 3.5 सेमी त्रिज्या में 120 घंटे तक एक एंटीबायोटिक दृढ़ता बनाए रखी और अन्य कारक स्तरों (केवल एल. बी. मीडिया, गैर-कार्यात्मक रेशम, और लेवोफ्लोक्सासिन डोप्ड रेशम) का एक कोशिका घनत्व ~50% बनाए रखा। 5 दिनों के फाइबर से लेवोफ्लोक्सासिन की अधिकतम निरंतर रिहाई हासिल की गई थी। त्वचीय अनुप्रयोग ऐतिहासिक स्पाइडर रेशम सबसे पहले ज्ञात त्वचीय धब्बों में से एक है। मुख्य रूप से घाव को बांधने के लिए उपयोग किए जाने वाले, कैप्चर सर्पिल रेशम पर पाए जाने वाले ग्लाइकोप्रोटीन चिपकने वाले, साथ ही फाइबर की प्रोटीन संरचना में हल्के जीवाणुरोधी गुण होते हैं। रेशम, एक स्थानीय एंटीसेप्टिक के रूप में कार्य करता है, सेप्सिस और पुरानी बीमारी की दर को कम करता है। रेशम के विस्कोइलास्टिक गुणों और उच्च तन्यता शक्ति और कठोरता ने सर्जिकल टेप के समान घाव भरने में सहायता की। प्रस्तावित बड़े सतह-क्षेत्र के घाव की देखभाल के वर्तमान तरीकों-गज रैपिंग, शहद सिरके के उपचार और प्रणालीगत एंटीबायोटिक दवाओं-और लोकप्रिय त्वचीय पैच के उपयोग की तुलना में इसकी श्रेष्ठता के बावजूद, मकड़ी रेशम ने नैदानिक अभ्यास में अपना रास्ता नहीं पाया है। ऐतिहासिक रूप से इसका मुख्य कारण खेती और रेशम की कटाई की कठिनाई है। रेशम के कीड़ों के विपरीत, जो कई आसान-से-प्रतिकृति स्थितियों के लिए रेशम को स्पिन करते हैं, मकड़ियां विशिष्ट उद्देश्यों के लिए रेशम को स्पिन करती हैं जैसे कि शिकार पकड़ना, प्रयोगशाला स्थितियों में प्रतिकृति बनाना मुश्किल है। इसके अलावा, मकड़ियां आम तौर पर नरभक्षी होती हैं, इसलिए पर्याप्त संख्या में प्रजनन करना मुश्किल हो जाता है। जबरन रेशम से अनुपयुक्त रेशम प्राप्त होता है। त्वचीय अनुप्रयोगों के लिए सबसे लोकप्रिय प्रस्तावित उपयोग मामले हैंः स्थानीय दवा वितरण के लिए त्वचीय पैच स्थानीय एंटीबायोटिक घाव ड्रेसिंग गैर-चिपकने वाली स्थानीय दवा वितरण उपकरणों को संलग्न करने के लिए स्थानीय त्वचीय रिपर्फ्यूजन मचान क्यूटेनियस म्यूकोसल चिपकने वाला रेशम कीट रेशम अनुसंधान से पता चलता है कि रेशम कीट रेशम में कोई अंतर्निहित एंटीबायोटिक विशेषताएँ, जैव-अनुकरणीय यांत्रिक गुण नहीं होते हैं, और कुछ लोगों में घातक श्वसन एलर्जी प्रतिक्रियाएँ पैदा कर सकते हैं। 2020 के एक अध्ययन में पाया गया कि पुनर्संयोजित रूप से उत्पादित स्पाइडर सिल्क प्रोटीन एक स्थायी समाधान के तरल-वायु इंटरफेस पर स्व-इकट्ठा होते हैं, जिससे प्रोटीन पारगम्य, अति मजबूत और अति लचीली झिल्ली बनती है। अप्रवर्तित स्व-संयोजन एक नैनोफाइब्रिलर झिल्ली बनाता है जो कोशिका विकास का समर्थन करता है। मानव त्वचा कोशिकाओं की एक मिश्रित परत तीन दिनों के भीतर बन जाती है, और एक रोगी को सीधे प्रसव के लिए उपयुक्त होगी। त्वचीय अनुप्रयोग चूंकि रेशमकीट रेशम वास्कुलेचर के संपर्क में आने पर मनुष्यों के लिए संभावित रूप से घातक होता है, इसलिए रेशमकीट रेशम के लिए कोई अनुमोदित त्वचीय पैच या त्वचीय पैच जैसा अनुप्रयोग नहीं है। संदर्भ खुराक दवा वितरण उपकरण फार्माकोकाइनेटिक्स बनाता है