Reduction-sensitive nanoparticles
تخفیف حساس نینو پارٹیکلز (آر ایس این پی) نینو کیریئروں پر مشتمل ہوتے ہیں جو کیمیائی طور پر تخفیف کے لیے ذمہ دار ہوتے ہیں۔ آر ایس این پی کا استعمال کرتے ہوئے منشیات کی ترسیل کے نظام کو مختلف ادویات سے بھرا جا سکتا ہے جو ایک متمرکز کم کرنے والے ماحول میں جاری کیے جانے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، جیسے کہ ٹیومر سے ہدف شدہ مائیکرو انوائرمنٹ۔ تخفیف حساس نینو پارٹیکلز جسم کے مقامی علاقوں میں ادویات کی بہتر کنٹرول ریلیز کے لیے ٹارگٹڈ ڈرگ ڈیلیوری کا ایک موثر طریقہ فراہم کرتے ہیں۔ ریڈوکس حساس نینو پارٹیکلز بمقابلہ تخفیف حساس نینو پارٹیکلز زیادہ سے زیادہ سطح کے رقبے کے ساتھ سائز میں چھوٹے ہوتے ہیں اور ان میں گھلنشیلتا کی سطح میں اضافہ ہوتا ہے۔ ان عناصر کے نتیجے میں حیاتیاتی دستیابی میں بہتری آتی ہے۔ تخفیف حساس نینو پارٹیکلز نینو پارٹیکلز ہوتے ہیں جو تخفیف سگنلنگ ماحول کے لیے ذمہ دار ہوتے ہیں۔ ریڈوکس حساس نینو پارٹیکلز ریڈکشن ایکٹیویشن یا آکسیڈیٹیو ایکٹیویشن کے ذریعے سگنلنگ کے لیے ذمہ دار ہو سکتے ہیں۔ لہذا، کیمیائی بندھنوں کا انحطاط یا تو مقامی علاقے میں آکسیڈینٹس یا ریڈکٹینٹس کے ذریعے چالو کیا جا سکتا ہے۔ کیمیائی بندھنوں کا پھٹنا/انحطاط نینو پارٹیکل کے اندر بھری ہوئی دوائیوں کو جسم میں چھوڑنے کے قابل بنائے گا۔ ایکٹیویشن میکانزم پر منحصر ہے، ریڈوکس حساس نینو پارٹیکلز کو ریڈکشن حساس نینو پارٹیکلز کے ساتھ منسلک کیا جا سکتا ہے اگر کیمیائی ایکٹیویشن کا طریقہ کمی کے ذریعے ہے۔ نینو پارٹیکل ڈرگ لوڈنگ نینو پارٹیکل ڈرگ لوڈنگ کا انحصار منشیات کے بڑے پیمانے پر تناسب اور منشیات سے بھرے نینو پارٹیکل پر ہوتا ہے۔ غور کرنے کے لیے ضروری تغیرات سوراخ کے حجم کا سائز، سطح، شکل اور نینو پارٹیکل کا چارج ہیں۔ منشیات کی لوڈنگ کا طریقہ اس بات پر منحصر ہوگا کہ کس قسم کی دوا دی جا رہی ہے، جو اس بیماری کے لحاظ سے مختلف ہوگی جس کا علاج کیا جاتا ہے۔ منشیات کی رہائی منشیات کی ترسیل کے لیے نینو پارٹیکلز کی حدود میں سے ایک منشیات کی ناکافی یا سست رہائی ہے۔ رہائی کی شرح اس بات کی نشاندہی کرنے کے لیے ایک اہم عنصر ہے کہ کس طرح منشیات کی سست رہائی علاج کے مناسب ارتکاز کو محدود کر سکتی ہے۔ اگر دوا کو کافی زیادہ مقدار میں نہیں دیا جاتا ہے تو اس کے نتیجے میں ٹیومر کے خلیات کا علاج ہو سکتا ہے جس کا کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔ ٹیومر کے خلیوں میں سیل کی موت شروع کرنے کے لیے ارتکاز کی حد کو پورا کرنا ضروری ہے۔ تاہم، علاج کی بے قابو رہائی بھی منفی ضمنی اثرات کی اجازت دے سکتی ہے۔ آر ایس این پیز میں منشیات کی رہائی کی شرحوں میں بہتری آئی ہے جس سے ادویات کی تعداد میں بہتری آتی ہے جو کسی مخصوص علاقے میں دی جا سکتی ہے۔ آر ایس این پیز کمی یا ریڈوکس حساس بانڈز پر مشتمل ہوتے ہیں۔ جسم میں انتظامیہ کے بعد، آر ایس این پی بالآخر ٹیومر مائیکرو انوائرمنٹ (ٹی ایم ای) کے ساتھ رابطے میں آئے گا۔ نینو پارٹیکلز کو اس وقت فعال کرنے کے لیے ترکیب کیا جا سکتا ہے جب ٹیومر کے مائیکرو انوائرمنٹ کی منتخب خصوصیات کا سامنا ہو۔ ٹی ایم ایز منفرد خصوصیات کی عکاسی کرتے ہیں جو صحت مند بافتوں کے مقابلے میں ایک مختلف مائیکرو ماحولیات پیدا کرتے ہیں۔ اس طرح نینو پارٹیکلز کو ٹی ایم ایز کے منفرد عناصر جیسے کہ کم کرنے والے ماحول کی تشکیل پر رد عمل ظاہر کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ ٹی ایم ایز کی کم کرنے کی صلاحیتیں کم کرنے والے ایجنٹوں کے اظہار کی وجہ سے ہیں۔ آر ایس این پیز کو تخفیف کے حساس بندھنوں کو ظاہر کرنے کے لیے وضع کیا جاتا ہے جو تخفیف کے ایجنٹوں کے سامنے آنے پر الگ ہو جاتے ہیں۔ کمی کے بعد نینو پارٹیکلز کا انحطاط شروع ہو جاتا ہے اور بھری ہوئی دوائیں چھوڑنا شروع ہو جاتی ہیں۔ فزیکو کیمیکل خصوصیت آر ایس این پیز نینو پارٹیکلز کی فزیکو کیمیکل خصوصیات میں سائز، شکل، کیمیائی ساخت، استحکام، ٹپوگرافی، سطح کے چارج اور سطح کے رقبے شامل ہیں۔ نینو پارٹیکل کی درجہ بندی سے ان خصوصیات کے انحراف پر اثر پڑ سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، آر ایس این پی کو پولیمرک، مائیکل، یا لپڈ-پولیمرک ہائبرڈ کے طور پر درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ نینو ذرات کی تخفیف حساسیت نینو ذرات میں شامل تخفیف-ذمہ دار کیمیائی ڈھانچوں پر منحصر ہے۔ کمی اس وقت ہوتی ہے جب کسی کیمیائی نوع میں الیکٹرانوں کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے۔ تخفیف حساس نینو پارٹیکلز اعلی پلازما استحکام اور فوری ردعمل/ایکٹیویشن کو ظاہر کرتے ہیں۔ ٹیومر کے خلیوں کا کم کرنے والا ماحول این اے ڈی پی ایچ/این اے ڈی پی + اور گلوٹاتھیون کی آکسیکرن اور کمی کی حالتوں سے بہت زیادہ متاثر ہوتا ہے۔ ٹیومر مائکرو انوائرمنٹ آر ایس این پیز کے موثر استعمال کے لیے، ٹیومر مائکرو انوائرمنٹ کی فزیکو کیمیکل خصوصیات پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔ ٹی ایم ای کی طرف سے دکھائی جانے والی خصوصیات ٹیومر ہائپوکسیا، انجیوجینیسیس، میٹابولزم، ایسڈوسس، ری ایکٹیو آکسیجن سپیسز (آر او ایس) وغیرہ ہیں۔ ٹیومر مائکرو انوائرمنٹ کے عناصر تخفیف پیدا کرنے والے ماحول کو متاثر کر سکتے ہیں۔ ٹیومر کے خلیات غیر معمولی طور پر ریڈوکس ہومیوسٹاسس کو منظم کرتے ہیں جس کی وجہ سے ریڈوکس کے توازن میں فرق ہوتا ہے اور آر او ایس کی سطح میں اضافہ ہوتا ہے۔ تحقیقی رجحانات سے پتہ چلتا ہے کہ آر او ایس کی بڑھتی ہوئی سطح کا تعلق اینٹی آکسیڈینٹ سرگرمی کی اعلی سطح سے ہے، جیسے انٹرا سیلولر جی ایس ایچ۔ کم کرنے والے ایجنٹ گلوٹاتھیون (جی ایس ایچ) یا γ-گلوٹامائل-سسٹینائل-گلائسین منشیات کی ترسیل کے استعمال کے لیے ایک اہم حیاتیاتی کم کرنے والا ایجنٹ ہے۔ یہ خلیے کے سائٹوسول اور نیوکلئس میں ایک موثر کم کرنے والا ماحول پیدا کرتا ہے۔ گلوٹاتھیون ایک اینٹی آکسیڈینٹ ہے جو قدرتی طور پر جگر میں پیدا ہوتا ہے اور ٹشو کی تعمیر، ٹشو کی مرمت، مدافعتی ردعمل، کیمیائی پیداوار اور پروٹین کی پیداوار میں حصہ لیتا ہے۔ جی ایس ایچ خلیوں کی تفریق، پھیلاؤ، اپوپٹوسس، اور فیروپٹوسس کا ایک اہم سگنلر بھی ہے۔ مزید برآں، ٹیومر مائکرو انوائرمنٹ میں گلوٹاتھیون کا ارتکاز مبینہ طور پر باقاعدہ ٹشو کے مقابلے میں کم از کم چار گنا زیادہ ہے۔ یہ ٹیومر خلیوں کی اعلی میٹابولک ضروریات کی وجہ سے ہے ؛ مثال کے طور پر، ٹیومر خلیوں کے تیزی سے پھیلاؤ کی شرح۔ نیکوٹینامائڈ اڈینائن ڈینیوکلیوٹائڈ فاسفیٹ این اے ڈی پی ایچ کا زیادہ اظہار آر او ایس کی اعلی سطح کا باعث بن سکتا ہے۔ این اے ڈی پی ایچ کا ارتکاز کم کرنے والے ماحول میں جی ایس ایچ سے کم ہوتا ہے۔ این اے ڈی پی ایچ ایک الیکٹران ڈونر ہے جو تمام حیاتیات میں موجود ہے ؛ مزید برآں، این اے ڈی پی ایچ کو انابولک رد عمل اور ریڈوکس بیلنس کو چلانے کے لیے کمی کے ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ این اے ڈی پی ایچ/این اے ڈی پی + کی کمی اور آکسیکرن کی حالتیں ماحول کی کم ردعمل کو متاثر کریں گی۔ کینسر کے خلیات سگنلنگ راستوں اور میٹابولک انزائموں کی انکولی تبدیلیوں کی وجہ سے ایک منفرد این اے ڈی پی ایچ ہومیوسٹاسس کا اظہار کرتے ہیں۔ ذیلی اقسام تخفیف حساس بانڈز ڈسلفائڈ بانڈز ڈسلفائڈ بانڈز کے ساتھ ریڈوکس حساس نینو پارٹیکلز عام طور پر طبی تحقیق میں مشاہدہ کیے جاتے ہیں۔ آر ایس این پی ڈائیسلفائیڈ بانڈز پر مشتمل ہو سکتا ہے جو کٹے ہوئے ہوتے ہیں اور تخفیف کی حالت میں متعارف کرائے جاتے ہیں۔ مزید برآں، گلوٹاتھیون کی کمی کے نتیجے میں سلف ہائیڈریل گروپس کی تشکیل ہوتی ہے۔ جی ایس ایچ کے بڑے ارتکاز میں، ڈائیسلفائیڈ بانڈ الگ ہونے کے قابل ہوتے ہیں۔ ایکٹیویشن کے عمل کے بعد، منشیات کے کیریئر کے انحطاط کے نتیجے میں منشیات کی رہائی ہوتی ہے۔ یہ روابط عام طور پر کوپولیمرز میں ہائیڈروفیلک اور ہائیڈروفوبک حصوں کے درمیان استعمال ہوتے ہیں۔ مزید برآں، آر ایس این پی کے ہائیڈروفیلک خول کم ہونے والے ماحول کے جواب میں خراب ہو جائیں گے۔ ڈائیسلفائیڈ بانڈز کو لنکروں اور کراس لنکنگ ایجنٹوں کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈائیسلفائیڈ بانڈز کا اظہار سائیڈ چینز، ریڑھ کی ہڈی، سطح پر، اور موئٹیز کے درمیان روابط کے طور پر کیا جا سکتا ہے۔ ڈائیسلفائیڈ بانڈ مائیکلز نینو پارٹیکلز میں کراس لنکنگ ایجنٹوں کے طور پر بھی کام کر سکتے ہیں۔ مائیکلز میں منشیات کی ترسیل کے لیے نینو کیریئر کے طور پر ساختی استحکام کی کمی ہوتی ہے۔ استحکام کی کمی کے نتیجے میں انتظامیہ کے بعد اور متاثرہ علاقے تک پہنچنے سے پہلے دوائیوں کا نقصان ہو سکتا ہے۔ یہ واقعہ ممکنہ طور پر ادویات کی غلط ریلیز سے منفی ضمنی اثرات کا سبب بن سکتا ہے۔ ڈائیسلفائیڈ بانڈز کو کراس لنکڈ ڈھانچوں کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ مائیکل نینو کیریئروں کے ساختی استحکام کو بڑھایا جا سکے۔ عام طور پر، یہ کراس لنکس خول یا مائیکلز نینو پارٹیکلز کے مرکز میں واقع ہوتے ہیں۔ ڈسلینائڈ بانڈز کے ساتھ ریڈوکس حساس نینو پارٹیکلز ڈسلفائڈ بانڈز کے مقابلے میں تخفیف ردعمل کا اشتراک کرتے ہیں۔ ڈسیلینائڈ ایک اضافی عنصر یا ریڈیکل کے ساتھ دو سیلینیم ایٹموں پر مشتمل ہوتا ہے۔ ڈسیلینائڈ بانڈ متحرک کوولینٹ بانڈ ہوتے ہیں جن کا انووں کے درمیان تبادلہ کیا جا سکتا ہے۔ ڈسیلینائڈ بانڈز میں بانڈ توانائی کا تخمینہ 172 کے جے/مول ہوتا ہے، اور ڈائیسلفائڈ بانڈز میں بانڈ توانائی کا تخمینہ 268 کے جے/مول ہوتا ہے۔ کم بانڈ توانائی میں حساس ریڈوکس-رسپانسیو ڈیلیوری کو ڈیزائن کرنے کی زیادہ صلاحیت ہوتی ہے۔ ڈسیلینائڈ بانڈز کو مائیکلز بنانے کے لیے ایمفیفیلک ٹرائبلکس یا ہائپر برانچڈ کوپولیمرز کے ہائیڈروفوبک حصوں سے منسلک دیکھا گیا ہے۔ سکینیمائڈ-تھیویتھر بانڈز سکینیمائڈ-تھیویتھر لنکیجز ماحول کو کم کرنے کے لیے حساسیت کا اظہار کرتے ہیں اور اس کے نتیجے میں انہیں الگ کیا جا سکتا ہے۔ ڈائیسلفائیڈ بانڈز کے مقابلے میں سکینیمائڈ-تھیویتھر بانڈز ریلیز کی سست شرح ظاہر کرتے ہیں۔ تاہم، سکینیمائڈ-تھیویتھر نینو پارٹیکلز اب بھی کم ہونے والے ماحول کے لیے حساس ہیں اور تیز انٹرا سیلولر ریلیز کے لیے جی ایس ایچ کے ذریعے الگ کیے جاتے ہیں۔ ٹرائمیتھائل بینزوکینون کے ساتھ ٹرائمیتھائل بینزوکینون بانڈز نینو پارٹیکلز نے کم ماحول کے لیے ردعمل کا مظاہرہ کیا ہے۔ ٹی ایم بی کیو کی جانچ کرنے والے تجربات ترسیل کے نظام میں ٹی ایم بی کیو نینو پارٹیکلز کے مکمل دائرہ کار کا مشاہدہ کرنے میں محدود ہیں۔ نشوونما/ترکیب تخفیف حساس نینو پارٹیکلز کی ترکیب نینو پارٹیکل کے میکانزم ذیلی قسم پر منحصر ہے۔ مزید برآں، ذیلی قسم کی کلاسوں کے اندر ترکیب مختلف ہو سکتی ہے جو اس بات پر منحصر ہے کہ مختلف تخفیف حساس بندھنوں کا اظہار کیسے کیا جاتا ہے۔ آر ایس این پیز کے انحراف منسلک سے لے کر ریڑھ کی ہڈی، سائیڈ چینز، سطح پر وغیرہ تک ہو سکتے ہیں۔ پولیمرک، لپڈ پولیمر ہائبرڈ، اور مائیکلز نینو پارٹیکلز کا استعمال کرتے ہوئے تخفیف حساسیت کے طریقہ کار کے ساتھ تحقیق کی گئی ہے۔ پیداوار کے طریقے نینو پارٹیکل کے لیے ترسیل کے طریقہ کار کے ڈیزائن پر منحصر ہوں گے۔ پولیمرک نینو پارٹیکل کی ترکیب پانی کے اختلاط پذیر سالوینٹ کے ساتھ الیکٹرولائٹ سیچوریٹڈ یا غیر الیکٹرولائٹ سیچوریٹڈ محلول کے اضافے سے ہوتی ہے ؛ اس کے علاوہ، مرکب کو مسلسل ہلایا جانا چاہیے۔ لپڈ مائیکلز خود اسمبلی کے ذریعے ایمفیفیلک مالیکیولز کے ذریعے تشکیل پاتے ہیں۔ لپڈ-پولیمر ہائبرڈ میں متعدد ترکیبی طریقے ہوتے ہیں جن میں سنگل سٹیپ طریقہ، دو سٹیپ طریقہ، نینو پریسیپیٹیشن، ایملسیفیکیشن-سالوینٹ بخارات، اور ایک غیر روایتی دو سٹیپ طریقہ شامل ہوتا ہے۔ فوائد تخفیف حساس نینو پارٹیکلز ٹیومر مائیکرو انوائرمنٹ کے عناصر کو نشانہ بنا کر مقامی منشیات کی فراہمی کا ایک طریقہ فراہم کرتے ہیں۔ آر ایس این پی میں ہائیڈرولک انحطاط کی پابندی کرتے وقت اعلی استحکام کے فوائد ہوتے ہیں، انٹرا سیلولر کم کرنے والے ماحول کے لیے تیز ردعمل، اور سائٹوسول اور سیل نیوکلئس میں منشیات کی رہائی ہوتی ہے۔ مزید برآں، سائٹوسول اور سیل نیوکلئس میں منشیات کی رہائی نے زیادہ طاقتور اور ناقص طور پر گھلنشیل اینٹی کینسر دوائیوں کے علاج کو مؤثر طریقے سے منظم کرنے کی صلاحیت ظاہر کی ہے۔ آر ایس این پیز کی فوری رہائی میں ملٹی ڈرگ مزاحم ٹیومر کے لیے ایک موثر علاج پیش کرنے کی صلاحیت ہے۔ یہ نینو پارٹیکلز کی ایک اہم حد کو حل کرتا ہے۔ نینو پارٹیکل منشیات کی ترسیل اکثر منشیات کی سست ریلیز ظاہر کرتی ہے۔ سست ریلیز نینو میڈیسن کو کم ارتکاز پر جاری کرنے کا باعث بن سکتی ہے ؛ اس کے علاوہ، یہ محدود ارتکاز ٹیومر کے خلیوں کی سیل کی موت کو روکتے ہیں۔ پولیمرک آر ایس این پیز نے بہتر گھلنشیلتا، استحکام، حیاتیاتی مطابقت، اور منشیات کے زہریلے پن میں کمی ظاہر کی ہے۔ مثال کے طور پر، کاربوہائیڈریٹ پولیمر۔ حدود تخفیف حساس نینو پارٹیکلز کی تاثیر کا انحصار پورے جسم میں آر ایس این پی کی ردعمل پر ہوتا ہے۔ مائکرو ٹیومر اور سوزش کے ماحول میں صحت مند خلیوں کے برعکس کم کرنے والے ایجنٹوں کی زیادہ تعداد ہوتی ہے۔ تاہم، صحت مند خلیات اب بھی جی ایس ایچ اور این اے ڈی پی ایچ کا اظہار کرتے ہیں۔ آر ایس این پیز کو کینسر کے خلیوں اور صحت مند خلیوں کے درمیان فرق کرنے کی صلاحیت کے لیے کم کرنے والے ایجنٹوں کی زیادہ تعداد کو قبول کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ مزید برآں، دیگر حدود دیگر خصوصیات پر منحصر ہیں، جیسے نینو پارٹیکل کی قسم ؛ مثال کے طور پر، مائیکلز نینو پارٹیکلز کے جسمانی استحکام کی نچلی سطح جو منشیات کے نقصان اور ناپسندیدہ مقامات پر رہائی کا باعث بن سکتی ہے۔ مزید برآں، پولیمرک نینو پارٹیکلز مؤثر طریقے سے ٹیومر کو نشانہ نہیں بنا سکتے اور اکثر منشیات کو بہت جلد چھوڑ دیتے ہیں۔ ٹیومر/کینسر کے علاج کی ایپلی کیشنز تخفیف حساس نینو پارٹیکلز کو منشیات کی فراہمی کے لیے نینو میڈیسن کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ نینو کیریئروں کے طور پر، آر ایس این پی کو بیماری کے علاج کے لیے ادویات سے بھرا جا سکتا ہے۔ یہ عام طور پر ٹیومر اور کینسر کے علاج کے استعمال میں دیکھا جاتا ہے۔ کینسر کے خلیات کم کرنے والے ماحول پیدا کرتے ہیں جو آر ایس این پی ایکٹیویشن کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ آر ایس این پی ایس کینسر کے خلیوں میں کینسر کے علاج کے دخول کو بھی بڑھا سکتا ہے۔ مخصوص ایپلی کیشنز میں چھاتی کا کینسر، جگر کا کینسر (ہیپاٹوما)، میلانوما، پھیپھڑوں کا کینسر، مہلک گلیوما، اعضاء کا کینسر، سروائیکل کینسر، ذیلی جلد EAT، پینکریٹک کینسر، بڑی آنت کا کینسر، پروسٹیٹ کینسر وغیرہ شامل ہیں لیکن ان تک محدود نہیں ہیں۔ سوزش کی بیماریاں سوزش کی بیماریوں کے لیے آر ایس این پی کی ترقی کو کم حد تک دریافت کیا گیا ہے۔ قطع نظر، حالیہ برسوں میں تخفیف حساس اور ریڈوکس حساس نینو پارٹیکلز نے سوزش کی بیماریوں کے دائرے میں زیادہ رفتار حاصل کی ہے۔ مزید پیشرفتوں سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ آنتوں کی سوزش کی بیماری کے علاج کے طور پر آر ایس این پی کی صلاحیت کا اندازہ کرنے کے لیے تحقیق کی گئی ہے۔ ایکٹیویشن میکانزم پی ایچ اور ریڈوکس حساسیت پر مشتمل تھا۔ تجربے کے نتائج نے کم کرنے کی صلاحیت کے لیے اعلی انتخاب کا مظاہرہ کیا ؛ اس لیے سوزش کی آنتوں کی بیماری کے علاج کے لیے آر ایس این پیز کی امید افزا صلاحیت کو قائم کیا۔ دیگر مطالعات نے فعال مقناطیسی گونج کے برعکس ایجنٹوں کے طور پر ممکنہ ایپلی کیشنز کا مظاہرہ کیا ہے۔ یہ مجوزہ ایجنٹ ریڈوکس ڈیس ریگولیشن لگا کر سوزش کی بیماریوں کے علاج کا پتہ لگانے اور نگرانی کرنے میں مدد کریں گے۔ حوالہ جات نینو پارٹیکلز بذریعہ فزیکل پراپرٹی منشیات کی ترسیل کے آلات