Hydrodynamic delivery
हाइड्रोडायनामिक डिलीवरी (एच. डी.) कृन्तक मॉडल में डी. एन. ए. सम्मिलन की एक विधि है। जीन पशु के रक्तप्रवाह में इंजेक्शन के माध्यम से वितरित किए जाते हैं, और यकृत में व्यक्त किए जाते हैं। यह प्रोटोकॉल जीन कार्य को निर्धारित करने, जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने और विवो में फार्मास्यूटिकल्स विकसित करने में सहायक है। विधियाँ हाइड्रोडायनामिक डिलीवरी को बिना वायरल संक्रमण (आधान) के जीन डालने के तरीके के रूप में विकसित किया गया था। प्रक्रिया के लिए एक उच्च दबाव वाली सुई का उपयोग करके कृंतक की नसों में एक उच्च मात्रा वाले डीएनए समाधान को डालने की आवश्यकता होती है। डी. एन. ए. का आयतन आम तौर पर जानवर के शरीर के वजन के 8-10% के बराबर होता है, और 5-7 सेकंड के भीतर इंजेक्ट किया जाता है। सम्मिलन के दबाव से कार्डियक कंजेशन (हृदय में दबाव बढ़ जाता है) होता है, जिससे डी. एन. ए. घोल रक्त प्रवाह के माध्यम से प्रवाहित होता है और यकृत में जमा हो जाता है। दबाव कोशिका झिल्ली में छिद्रों का विस्तार करता है, जिससे डी. एन. ए. अणु पेरेनकाइमा, या अंग की कार्यात्मक कोशिकाओं में मजबूर हो जाते हैं। यकृत में, ये कोशिकाएँ हेपेटोसाइट्स हैं। इंजेक्शन के बाद दो मिनट से भी कम समय में, दबाव प्राकृतिक स्तर पर लौट आता है, और छिद्र वापस सिकुड़ जाते हैं, जिससे कोशिका के अंदर डीएनए फंस जाता है। इंजेक्शन के बाद, अधिकांश जीन लंबे समय तक जानवर के यकृत में व्यक्त किए जाते हैं। मूल रूप से डी. एन. ए. डालने के लिए विकसित, एच. डी. में आगे के विकास ने कोशिकाओं में आर. एन. ए., प्रोटीन और छोटे ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स को डालने में सक्षम बनाया है। अनुप्रयोग हाइड्रोडायनामिक वितरण विधियों का विकास विवो प्रयोगों में अध्ययन करने के लिए एक वैकल्पिक तरीके की अनुमति देता है। यह विधि छोटे स्तनधारियों में वायरल संक्रमण के संभावित जोखिमों और जटिलताओं के बिना प्रभावी साबित हुई है। इन अध्ययनों के अनुप्रयोगों में शामिल हैंः नियामक तत्वों का परीक्षण, एंटीबॉडी उत्पन्न करना, जीन चिकित्सा तकनीकों का विश्लेषण करना और रोगों के लिए मॉडल विकसित करना। आमतौर पर, जीन यकृत में व्यक्त किए जाते हैं, लेकिन गुर्दे, फेफड़े, मांसपेशियों, हृदय और अग्न्याशय में जीन को व्यक्त करने के लिए प्रक्रिया को बदला जा सकता है। जीन चिकित्सा हाइड्रोडायनामिक डिलीवरी का उपयोग आनुवंशिक रोगों से निपटने के प्रयास में जीन डालने के लिए किया गया है। चूँकि एच. डी. ने मुख्य रूप से कृन्तकों जैसे छोटे स्तनधारियों पर ध्यान केंद्रित किया है, इसलिए मनुष्यों में इसका उपयोग सीमित है। चल रहे शोध बड़े स्तनधारियों और भविष्य के नैदानिक अध्ययनों में अनुप्रयोगों को बढ़ा रहे हैं। कंप्यूटर-सहायता प्राप्त छवि-निर्देशित तकनीक शल्यचिकित्सकों को सटीक स्थान पर सुई या कैथेटर डालने की अनुमति देती है, जबकि एक स्वचालित इंजेक्शन उपकरण इष्टतम जीन संचरण के लिए आवश्यक दबाव की निगरानी और समायोजन करता है। अधिक सटीक इंजेक्शन के साथ, डीएनए समाधान की मात्रा को जीव के शरीर के वजन के लगभग 1 प्रतिशत तक कम किया जा सकता है इंजेक्शन का संचालन करने के लिए एक कैथेटर का उपयोग करके, शल्यचिकित्सक यकृत के अलावा अन्य अंगों में जीन को व्यक्त करने में सक्षम होते हैं। कैथेटर को वैकल्पिक स्थानों पर रखने से डी. एन. ए. समाधान लक्ष्य तक पहुँच सकता है, हालाँकि जीन अभी भी यकृत में व्यक्त किए जाते हैं। मॉडल जीवों का विकास करना हाइड्रोडायनामिक डीएनए वितरण मानव रोग के लिए मॉडल सिस्टम बनाने के लिए एक उपयोगी उपकरण है। इस तकनीक का उपयोग करके, प्रयोगशालाएं विवो में आनुवंशिक रोगों का अध्ययन करने में सक्षम हैं। अध्ययन उपचार का अध्ययन करने के लिए प्रयोगशाला के जानवरों में ऑन्कोजीन डालने में सक्षम हैं। जीन हस्तांतरण के अलावा, एच. डी. को ट्यूमर कोशिकाओं में भी काम करने के लिए दिखाया गया है। मेटास्टैटिक कैंसर कोशिकाओं को विशिष्ट कैंसर का अध्ययन करने के लिए मॉडल जीवों में सफलतापूर्वक वितरित किया जा सकता है। वैकल्पिक गैर-वायरल आधान विधियों का उपयोग बिना वायरल वेक्टर के किसी जीव में जीन डालने के लिए किया जा सकता है। इन्हें भौतिक और रासायनिक तकनीकों में विभाजित किया जा सकता है। भौतिक विधियाँः इलेक्ट्रोपोरेशन जीन गन सोनोपोरेशन माइक्रोनीडल मैग्नेटॉफेक्शन रासायनिक विधियाँः कैशनिक लिपिड कैशनिक पॉलिमर डेंड्रिमर-आधारित वैक्टर पॉलीपेप्टाइड-आधारित वैक्टर अकार्बनिक, पॉलीमेरिक और लिपिड नैनोपार्टिकल्स मिथुन सर्फैक्टेंट संदर्भ जैविक अवधारणाएँ