Dermal patch
ڈرمل پیچ یا جلد کا پیچ ایک میڈیکیٹیڈ چپکنے والا پیچ ہے جو انسانی جلد پر جلد میں دوا پہنچانے کے لیے رکھا جاتا ہے۔ یہ ٹرانسڈرمل پیچ کے برعکس ہے، جو دوا کو جلد کے ذریعے اور خون کے بہاؤ میں پہنچاتا ہے۔ مقبول استعمال فلیکٹر (ڈائیکلوفینک ایپولامائن) پیچ ایک این ایس اے آئی ڈی ٹپیکل پیچ ہے جو معمولی تناؤ، مچھر اور چوٹوں کی وجہ سے شدید درد کے علاج کے لیے ہے۔ یہ فائبرومیالجیا اور گٹھیا سمیت این ایس اے آئی ڈی سے فائدہ اٹھانے والے دائمی حالات کے لیے درد اور سوزش کے علاج میں بھی استعمال کیا جا رہا ہے۔ لیڈوڈین پیچ، جنہیں لیڈوڈرم کے طور پر فروخت کیا جاتا ہے، جھولوں (ہرپس زسٹر) کے پردیی درد کو دور کرتے ہیں۔ یہ شدید چوٹوں اور دائمی درد سے ہونے والے درد کے لیے عام طور پر آف لیبل استعمال ہونے لگا، حالانکہ 12 گھنٹے کے استعمال کے بعد اسے 12 گھنٹے کے لیے ہٹانے کی ضرورت کی وجہ سے محدود تھا۔ کچھ تجرباتی مطالعات آلودہ تجارتی جلد کے گرافٹ پیچوں کو مقامی اینٹی بائیوٹک کی فراہمی کے لیے سیرامک ڈرمل پیچوں کے استعمال اور دانتوں کی سرجری کے بعد مسوڑھوں تک مقامی اینٹی بائیوٹک پہنچانے کے لیے اینٹی بائیوٹک ڈرمل پیچوں کی تحقیقات کرتے ہیں۔ انوویٹو بائیو میٹریل سلکس اسپائیڈر سلک ریسرچ 2016 میں، یونیورسٹی آف ناٹنگھم کا ایک مطالعہ شائع ہوا جس میں پہلے مصنوعی مکڑی ریشم کی وضاحت کی گئی تھی جو عملی طور پر قدرتی طور پر کٹے ہوئے مکڑی ریشم سے ملتا جلتا ہے۔ غیر قدرتی میتھیونائن اینالاگ ایل-ایزائڈومومالینائن (ایل-آہا) اور جینیاتی طور پر تبدیل شدہ ای-کولی خلیوں کا استعمال کرتے ہوئے، تنت بنانے کے لیے درکار حالات کے تحت خود جمع ہونے والے پروٹین تیار کیے گئے۔ ان حالات پر جے جوہانسن اور ساتھی کارکنوں نے کئی سال پہلے تحقیق کی تھی جو مکڑی کے ریشم کے پروٹین کی پیداوار کا مطالعہ کر رہے تھے۔ مطالعہ میں استعمال ہونے والے پروٹین فطرت میں پائے جانے والے ریشم کے مونومرز کا ایک چھوٹا ورژن ہے جو اسی طرح برتاؤ کرتے ہیں۔ ترمیم کی وجہ سے، وہ پروٹین 4RepCT کے فعال علاقوں کا اظہار کرنے میں کامیاب رہے، جو کہ ایک خود جمع ہونے والا ریکومبیننٹ ڈریگ لائن ریشم پروٹین ہے، جو تنت کے محور کے ساتھ نرسری ویب مکڑی سے حاصل ہوتا ہے۔ 4RepCT پروٹین کو فعال کرنے کے طریقے کامیاب رہے ہیں، لیکن حیاتیاتی ماحول میں ایک مستحکم پروٹین فنکشنلائزیشن کو قابل اعتماد طریقے سے تیار کرنے کی راہ میں نہیں ہے جسے ٹیون اور ترمیم بھی کی جا سکتی ہے۔ ریشم کے جینوں میں فنکشنل پیپٹائڈ کے سلسلے کا جینیاتی فیوژن اور امینو ایسڈ سائیڈ چینز پر فنکشنل مالیکیولز کا کیمیائی امتزاج فی الحال صرف دو طریقے ہیں جو ٹیون ایبل فعالیت کے ساتھ فنکشنلائزڈ 4RepCT پروٹین حاصل کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں۔ پہلے نقطہ نظر کا فائدہ یہ ہے کہ ترجمے کے بعد ریشم کی ہیرا پھیری کو کم سے کم کیا جاتا ہے۔ بدقسمتی سے، جین کے اعلی جی سی (گوانائن-سائٹوسین) مواد کی وجہ سے جینیاتی ہیرا پھیری مشکل ہے جو نقل کی غلطیوں کا باعث بنتی ہے۔ یہ طریقہ فنکشنل بائنڈنگ سائٹس کے پھیلاؤ کو ایک واحد لگینڈ بائنڈنگ سائٹ فی 25 kDa 4RepCT ریشم پروٹین تک محدود کرتا ہے۔ بڑے اڈاپٹر پروٹین جیسے اینٹی باڈیز کو زیادہ بائنڈنگ سائٹس کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن اسے قابل عمل حل نہیں سمجھا جاتا ہے۔ یہ طریقہ 4RepCT پروٹین تیار کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے جس میں قدرتی اسپائڈروئن پروٹین سے زیادہ سیل چپکنے والی ہوتی ہے اور مختلف اینٹی مائکروبیل خصوصیات ہوتی ہیں۔ دوسرا طریقہ، ریشم کے پروٹین کی کیمیائی ترمیم کے نتیجے میں اطلاق کے لحاظ سے مضبوط یا حساس لنکرز کا استعمال کرتے ہوئے نامیاتی اور آرگنامیٹالک لگینڈز کی ایک وسیع رینج کی کئی کاپیوں کا کوولینٹ منسلک ہونا چاہیے۔ اس طریقہ کار کے ساتھ چیلنج یہ ہے کہ 4RepCT پروٹین سائٹ مخصوص میں ترمیم کرنا مشکل ہے۔ مخصوص سائٹ کو نشانہ بنانے کے لیے بقیہ کو بھی ترمیم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ وہ باقی ریشم کے پروٹین کے لیے قابل رسائی اور کیمیائی طور پر بائیو آرتھوگنل ہو۔ سائٹوسین کے باقیات عام طور پر مائیکل کے اضافے کے ذریعے اس قسم کے امتزاج کے لیے استعمال ہوتے ہیں، لیکن وہ تبادلے کے رد عمل سے گزرتے ہیں جو انہیں حیاتیاتی ماحول میں طویل عرصے تک غیر مستحکم بنا دیتا ہے۔ یہ دونوں طریقے کافی پرانے ہیں لیکن اس حقیقت کی توثیق کرنے میں مفید رہے ہیں کہ 4RepCT کو سیلولر چپکنے، اینٹی مائکروبیل طاقت، اور اس سے منسلک مالیکیول یا منشیات کی قسم کے اہم شعبوں میں ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ بعد میں ایزائڈ فنکشنل گروپوں کو ای ڈی سی/این ایچ ایس جوڑے کا استعمال کرتے ہوئے ڈریگ لائن سلک پروٹین کے این-ٹرمینل سے منسلک کیا گیا، جس سے بہتر سیل چپکنے والی گلائکو پولیمر سے منسلک فلمیں اور قابل کنٹرول مائیکرو آرکیٹیکچرز کے ساتھ ڈی این اے سلک چیمیرا حاصل ہوئے۔ اس کے ساتھ مسلح، اس مطالعے میں محققین نے 3 ایل-آہ کے باقیات کو 4 ریپی سی ٹی میں شامل کرنے کی تحقیقات کی، جس سے فائدہ ہوا۔ ایل-آہا کی ایزائڈ سائیڈ چینز فاسفین ریجینٹس کے ساتھ اسٹاؤنجر لائیگیشن، اور کاپر (I)-اتپریرک ایزائڈ-الکین سائکلوڈیشن (سی یو اے اے سی) یا اسٹرین پروموٹڈ ایزائڈ-الکین سائکلوڈیشن (ایس پی اے اے سی) کے ذریعے بہت سے مختلف فنکشنل مالیکیولز کے ساتھ انتہائی مخصوص اور موثر سائٹ مخصوص کنجگیشن کی اجازت دیتی ہیں۔ ترجیحی کلک رد عمل کیو اے اے سی اور ایس پی اے اے سی دونوں عام کلک رد عمل ہیں جو اکثر کلک کیمسٹری میں متغیر ہوتے ہیں۔ یہ اچھی طرح سے جانا جاتا ہے کہ انٹرا سیلولر کیو (I) سائٹوٹوکسک ہے، جس کا مطلب ہے کہ کیو اے اے سی اتنا عام نہیں ہے جتنا کہ ان ویو ایپلی کیشنز کی طرف لے جانے والی تحقیق کے لیے ایس پی اے اے سی کلک رد عمل۔ اس تحقیق کے محققین نے چند وجوہات کی بناء پر ان ویو ایپلی کیشنز رکھنے کے اس تحقیق کے مقصد کے باوجود، کیو اے اے سی استعمال کرنے کا فیصلہ کیا۔ سب سے پہلے، تانبے کے پروٹین سے جڑے ہونے کا امکان کم ہے کیونکہ اس میں صرف 2 گلوٹامک ایسڈ کے باقیات ہوتے ہیں اور کوئی ہسٹائڈائن کے باقیات نہیں ہوتے ہیں (دو باقیات جن کا تعلق Cu (I) سے زیادہ ہوتا ہے)۔ یہ باقیات تھیورڈاکسن میں موجود ہوتے ہیں ؛ جو کہ ترکیب کے دوران 4RepCT پروٹین سے منسلک گھلنشیل فیوژن پارٹنر ہے۔ تاہم، اس سے مسائل پیدا نہیں ہوتے ہیں کیونکہ تھرومبین کے ساتھ سیلف اسمبلی ری ایکشن کو متحرک کرنے کے لیے تھیوریڈوکسن کو ہٹا دیا جاتا ہے جس کے نتیجے میں فائبر بنتا ہے۔ کیو (I) لدے ہوئے تھائرڈاکسن کو ہٹانے سے ریشم کی ساخت سے تقریبا تمام تانبے کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ محققین نے ای ڈی ٹی اے پر مشتمل بفر کے ذریعے اور ٹی ایچ پی ٹی اے (جو تانبے کے آئنوں کو مستحکم کرتا ہے) کا استعمال کرتے ہوئے ریشوں کو دھویا جس کے نتیجے میں سی یو (I) کو مزید ہٹا دیا گیا جس سے تانبے کے آئنوں کے وزن کا سراغ 0.1 فیصد سے کم رہ گیا۔ دوسرا، کیو اے اے سی کلک رد عمل میں ایس پی اے اے سی سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے جہاں 4 ریپی سی ٹی جیسے اعلی سائٹوسین مواد والے پروٹین موجود ہوتے ہیں۔ SPAAC عمل، 4RepCT جیسے پروٹین کی موجودگی میں، اکثر آف ٹارگیٹ سائٹس میں 'کلکس' پیدا کرتا ہے جس کے نتیجے میں لگینڈ پروٹین کے غلط حصے سے جڑ جاتا ہے اور پروٹین کو بنیادی طور پر بیکار بنا دیتا ہے۔ فائبر کے ساتھ فعال سائٹس کی تعداد کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے، کیو اے اے سی کو ترجیح دی جاتی ہے۔ سرکردہ نتائج اس مطالعے نے دو مختلف فلوروفورز اور اینٹی بائیوٹک لیوفلوکساسن کے ساتھ کیو اے اے سی کے ثالثی کنجگیشن کا مظاہرہ کیا، جس میں بہتر خصوصیات کے ساتھ بائیو میٹریل کے طور پر کوولینٹ طور پر فعال ریکومبیننٹ مکڑی ریشم پروٹین کی صلاحیت کو ظاہر کیا گیا۔ محققین الکین فلوروفورز کے ساتھ کامیابی سے جوڑنے میں کامیاب رہے، یہ ثابت کرتے ہوئے کہ پروٹین کو ریشم کے ریشے کے محور سے جوڑتے ہوئے ایزائڈ گروپ کے ذریعے فعال کیا جا سکتا ہے۔ ان کے نتائج نے نہ صرف فائبر کے محور کے ساتھ ایک شدید یکساں فلوروسینس دکھایا بلکہ ایک شدید یکساں جامع فلوروسینس بھی دکھایا جب فائبر کو 1:1 کے تناسب میں دو مختلف فلوروفورز سے سجایا گیا۔ یہ ثابت کرنے کے لیے کہ فنکشنل ایزائڈ گروپ کو طبی لحاظ سے متعلقہ مالیکیول سے سجایا جا سکتا ہے، محققین نے فائبر کو گلائسیڈائل پروپرجیل ایتھر (ایک ایسڈ-لیبل لنکر) سے سجانے کی کوشش کی اور بالترتیب ایپوکسائڈ کاربوکسیلیٹ گروپوں کے درمیان ایسٹر بانڈ کا استعمال کرتے ہوئے اس سے لیوفلوکساسن (ایک گرام مثبت ٹارگیٹنگ اینٹی بائیوٹک) باندھ دیا۔ انہوں نے ای کولی این سی ٹی سی 12242 بیکٹیریا کے خلاف فعال ریشم ریشوں کے ساتھ ایک روک تھام زون کی جانچ کی جہاں ہر عنصر کی سطح ایل بی میڈیا پر مشتمل تھی۔ ان کے نتائج نے لیوفلوکساسن سے آراستہ فائبر کی ایک کامیاب فعالیت کو ظاہر کیا جس نے 120 گھنٹوں تک 3.5 سینٹی میٹر کے دائرے میں اینٹی بائیوٹک استقامت کو برقرار رکھا اور پی ≤ 0.1 کے ساتھ دیگر عوامل کی سطحوں (صرف ایل بی میڈیا، غیر فعال ریشم، اور لیوفلوکساسن ڈوپڈ ریشم) کی سیل کثافت ~50% کو برقرار رکھا۔ 5 دن کے فائبر سے لیوفلوکساسن کی زیادہ سے زیادہ مستقل رہائی حاصل کی گئی۔ ڈرمل ایپلی کیشنز تاریخی مکڑی کا ریشم جلد کے قدیم ترین پیچوں میں سے ایک ہے۔ بنیادی طور پر زخم کے بائنڈنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، کیپچر سرپل ریشم پر پایا جانے والا گلائکوپروٹین چپکنے والا، نیز خود فائبر کے پروٹین ڈھانچے میں ہلکی اینٹی بیکٹیریل خصوصیات ہوتی ہیں۔ مقامی جراثیم کش کے طور پر کام کرنے والے ریشم نے سیپسس اور دائمی بیماری کی شرح کو کم کیا۔ ریشم کی وسکویلسٹک خصوصیات اور اعلی تناؤ کی طاقت اور سختی نے جراحی ٹیپ کی طرح زخم کی شفایابی میں مدد کی۔ تجویز کردہ بڑے سطح کے علاقے کے زخم کی دیکھ بھال کے موجودہ طریقوں-گوج ریپنگ، شہد کے سرکے کے علاج، اور نظامی اینٹی بائیوٹکس-اور مقبول ڈرمل پیچ کے استعمال کے باوجود، مکڑی کا ریشم طبی عمل میں اپنا راستہ نہیں ڈھونڈ سکا ہے۔ تاریخی طور پر اس کی بنیادی وجہ کاشتکاری اور ریشم کی کٹائی میں دشواری ہے۔ ریشم کے کیڑوں کے برعکس، جو ریشم کو کئی آسان نقل کے حالات کے لیے گھومتے ہیں، مکڑیاں مخصوص مقاصد کے لیے ریشم کو گھومتی ہیں جیسے شکار پکڑنا، لیبارٹری کے حالات میں نقل کرنا مشکل ہے۔ اس کے علاوہ، مکڑیاں عام طور پر کینبیلسٹک ہوتی ہیں، اس لیے کافی تعداد میں افزائش پزیر کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ زبردستی سلک لگانے سے غیر موزوں ریشم حاصل ہوتا ہے۔ ڈرمل ایپلی کیشنز کے لیے سب سے مشہور مجوزہ استعمال کا معاملہ یہ ہے: مقامی منشیات کی ترسیل کے لیے ڈرمل پیچ مقامی اینٹی بائیوٹک زخم ڈریسنگ مقامی ڈرمل ریپر فیوژن اسکیفولڈز غیر چپکنے والی مقامی منشیات کی ترسیل کے آلات کو منسلک کرنے کے لیے کٹینئس میوکوسل چپکنے والی ریشم کیڑے ریشم ریسرچ ریسرچ سے پتہ چلتا ہے کہ ریشم کے کیڑے کے ریشم میں کوئی موروثی اینٹی بائیوٹک خصوصیات، بائیو نقل کرنے والی مکینیکل خصوصیات نہیں ہوتی ہیں، اور یہ کچھ لوگوں میں سانس کی مہلک الرجی کا سبب بن سکتا ہے۔ 2020 کے ایک مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ ریکومبیننٹ طور پر تیار کردہ مکڑی ریشم کے پروٹین ایک کھڑے حل کے مائع ہوا کے انٹرفیس پر خود جمع ہوتے ہیں، جس سے پروٹین پارगम्य، انتہائی مضبوط اور انتہائی لچکدار جھلیاں بنتی ہیں۔ غیر منضبط سیلف اسمبلی ایک نانوفائبرلر جھلی بناتی ہے جو خلیوں کی نشوونما میں معاون ہوتی ہے۔ انسانی جلد کے خلیوں کی ایک مربوط پرت تین دن کے اندر بن جاتی ہے، اور یہ مریض کو براہ راست ترسیل کے لیے موزوں ہوگی۔ ڈرمل ایپلی کیشنز چونکہ ریشم کے کیڑے کا ریشم انسانوں کے لیے ممکنہ طور پر مہلک ہوتا ہے جب وہ ویسکولچر کے ساتھ رابطے میں ہوتا ہے، اس لیے ریشم کے کیڑے کے ریشم کے لیے کوئی منظور شدہ ڈرمل پیچ، یا ڈرمل پیچ جیسا استعمال نہیں ہوتا ہے۔ حوالہ جات خوراک منشیات کی ترسیل کے آلات فارماکوکینٹکس کی تشکیل کرتی ہے