Dendrimer
ڈینڈریمرز انتہائی ترتیب شدہ، شاخ دار پولیمرک مالیکیول ہوتے ہیں۔ ڈینڈریمر کے مترادف اصطلاحات میں آربورولز اور کاسکیڈ مالیکیولز شامل ہیں۔ عام طور پر، ڈینڈریمرز کور کے بارے میں ہم آہنگ ہوتے ہیں، اور اکثر ایک کروی تین جہتی مورفولوجی کو اپناتے ہیں۔ لفظ ڈینڈرون کا بھی اکثر سامنا ہوتا ہے۔ ڈینڈرن عام طور پر ایک واحد کیمیائی طور پر قابل توجہ گروپ پر مشتمل ہوتا ہے جسے فوکل پوائنٹ یا کور کہا جاتا ہے۔ ڈینڈرون اور ڈینڈرائمرز کے درمیان فرق کو اوپری شکل میں واضح کیا گیا ہے، لیکن اصطلاحات کا سامنا عام طور پر ایک دوسرے سے ہوتا ہے۔ پہلے ڈینڈریمرز 1978 میں آر جی فرٹز ووگل کے مختلف ترکیب کے طریقوں سے بنائے گئے تھے۔ 1981 میں الائیڈ کارپوریشن میں ڈینک والٹر، 1983 اور 1985 میں ڈاؤ کیمیکل میں ڈونلڈ ٹوملیا، اور 1985 میں جارج آر نیوکوم۔ 1990 میں کریگ ہاکر اور جین فریشیٹ نے ایک مربوط مصنوعی نقطہ نظر متعارف کرایا تھا۔ اس کے بعد ڈینڈریمر کی مقبولیت میں بہت اضافہ ہوا، جس کے نتیجے میں سال 2005 تک 5,000 سے زیادہ سائنسی مقالے اور پیٹنٹ حاصل ہوئے۔ خصوصیات ڈینڈریٹک مالیکیولز ساختی کمال کی خصوصیت رکھتے ہیں۔ ڈینڈریمرز اور ڈینڈرون مونوڈیسپرس ہوتے ہیں اور عام طور پر انتہائی ہم آہنگ، کروی مرکبات ہوتے ہیں۔ ڈینڈریٹک مالیکیولز کے میدان کو تقریبا کم مالیکیولر وزن اور اعلی مالیکیولر وزن پرجاتیوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ پہلے زمرے میں ڈینڈرائمرز اور ڈینڈرونز شامل ہیں، اور مؤخر الذکر میں ڈینڈرونائزڈ پولیمرز، ہائپر برانچڈ پولیمرز، اور پولیمر برش شامل ہیں۔ ڈینڈریمرز کی خصوصیات میں سالماتی سطح پر فعال گروہوں کا غلبہ ہوتا ہے، تاہم، اندرونی فعالیت کے ساتھ ڈینڈریمرز کی مثالیں موجود ہیں۔ فنکشنل مالیکیولز کا ڈینڈریٹک ان کیپسولشن فعال سائٹ کو الگ تھلگ کرنے کی اجازت دیتا ہے، ایک ایسا ڈھانچہ جو بائیو میٹریلز میں فعال سائٹس کی نقل کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، زیادہ تر پولیمر کے برعکس، ڈینڈرائمرز کو پانی میں گھلنشیل بنانا ممکن ہے، ان کے بیرونی خول کو چارج شدہ پرجاتیوں یا دیگر ہائیڈروفیلک گروپوں کے ساتھ فعال کرکے۔ ڈینڈریمرز کی دیگر قابل قابو خصوصیات میں زہریلا پن، کرسٹلیت، ٹیکٹو-ڈینڈریمر کی تشکیل، اور چیرالیٹی شامل ہیں۔ ڈینڈریمرز کی نسل کے لحاظ سے بھی درجہ بندی کی جاتی ہے، جس سے مراد بار بار شاخوں کے چکر کی تعداد ہے جو اس کی ترکیب کے دوران انجام دی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، اگر ایک ڈینڈریمر متغیر ترکیب کے ذریعے بنایا جاتا ہے (نیچے دیکھیں)، اور شاخوں کے رد عمل کو بنیادی مالیکیول پر تین بار انجام دیا جاتا ہے، تو اس کے نتیجے میں ڈینڈریمر کو تیسری نسل کا ڈینڈریمر سمجھا جاتا ہے۔ ہر یکے بعد دیگرے آنے والی نسل کے نتیجے میں ڈینڈریمر پچھلی نسل کے سالماتی وزن سے تقریبا دگنا ہوتا ہے۔ اعلی نسل کے ڈینڈریمرز کی سطح پر زیادہ بے نقاب فعال گروپ بھی ہوتے ہیں، جنہیں بعد میں کسی دی گئی ایپلی کیشن کے لیے ڈینڈریمر کو اپنی مرضی کے مطابق بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سنتھسیس پہلے ڈینڈریمرز میں سے ایک، نیوکوم ڈینڈریمر، 1985 میں ترکیب کیا گیا تھا۔ یہ میکرو مالیکیول عام طور پر آربورول کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ اعداد و شمار آربورول کی پہلی دو نسلوں کے طریقہ کار کا خاکہ ایک مختلف راستے سے پیش کرتے ہیں (ذیل میں زیر بحث)۔ ترکیب کا آغاز ڈائی میتھائلفارمائڈ اور بینزین میں ٹرائی میتھائل سوڈیو میتھینیٹریکاربسیلیٹ کے ذریعے 1-بروموپینٹین کے نیوکلیوفیلک متبادل سے ہوتا ہے۔ اس کے بعد ایسٹر گروپوں کو لیتھیم ایلومینیم ہائیڈرائڈ کے ذریعے تخفیف کے مرحلے میں ٹرائول میں کم کر دیا گیا۔ زنجیر کے سروں کی سرگرمی الکحل گروپوں کو ٹاسائل کلورائڈ اور پائریڈین کے ساتھ ٹاسائلیٹ گروپوں میں تبدیل کرکے حاصل کی گئی تھی۔ اس کے بعد ٹاسیل گروپ نے ٹرائکاربوکسیلیٹ کے ساتھ ایک اور رد عمل میں گروپوں کو چھوڑنے کے طور پر کام کیا، جس سے نسل دو تشکیل پائی۔ دونوں مراحل کی مزید تکرار آربورول کی اعلی نسلوں کی طرف لے جاتی ہے۔ پولی (امیڈوامین)، یا پی اے ایم اے ایم، شاید سب سے مشہور ڈینڈریمر ہے۔ پی اے ایم اے ایم کا بنیادی حصہ ایک ڈائمین (عام طور پر ایتھائلینیڈیمین) ہے، جس کا رد عمل میتھائل ایکریلیٹ کے ساتھ کیا جاتا ہے، اور پھر ایک اور ایتھائلینیڈیمین جنریشن-0 (جی-0) پی اے ایم اے ایم بناتا ہے۔ یکے بعد دیگرے رد عمل اعلی نسلیں پیدا کرتے ہیں، جن کی خصوصیات مختلف ہوتی ہیں۔ نچلی نسلوں کو لچکدار مالیکیول کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جس میں کوئی قابل تعریف اندرونی خطہ نہیں ہوتا ہے، جبکہ درمیانے درجے کے (G-3 یا G-4) میں اندرونی جگہ ہوتی ہے جو بنیادی طور پر ڈینڈریمر کے بیرونی خول سے الگ ہوتی ہے۔ بہت بڑے (جی-7 اور اس سے بڑے) ڈینڈریمرز کو ان کے بیرونی خول کی ساخت کی وجہ سے بہت گھنے سطحوں والے ٹھوس ذرات کی طرح سمجھا جا سکتا ہے۔ پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمرز کی سطح پر فعال گروپ کلک کیمسٹری کے لیے مثالی ہے، جو بہت سے ممکنہ ایپلی کیشنز کو جنم دیتا ہے۔ ڈینڈریمرز کو تین بڑے حصے سمجھا جا سکتا ہے: ایک کور، ایک اندرونی خول، اور ایک بیرونی خول۔ مثالی طور پر، ایک ڈینڈریمر کو ان حصوں میں سے ہر ایک میں مختلف فعالیت کے لیے ترکیب کیا جا سکتا ہے تاکہ گھلنشیلتا، تھرمل استحکام، اور مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے مرکبات کے منسلک ہونے جیسی خصوصیات کو کنٹرول کیا جا سکے۔ مصنوعی عمل ڈینڈریمر پر شاخوں کے سائز اور تعداد کو بھی درست طریقے سے کنٹرول کر سکتے ہیں۔ ڈینڈریمر کی ترکیب کے دو متعین طریقے ہیں، متفرق ترکیب اور متغیر ترکیب۔ تاہم، چونکہ اصل رد عمل فعال سائٹ کی حفاظت کے لیے درکار بہت سے مراحل پر مشتمل ہوتے ہیں، اس لیے کسی بھی طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے ڈینڈریمرز کی ترکیب کرنا مشکل ہے۔ اس سے ڈینڈریمر بنانا مشکل ہو جاتا ہے اور اسے خریدنا بہت مہنگا ہو جاتا ہے۔ اس وقت، صرف چند کمپنیاں ہیں جو ڈینڈرائمرز فروخت کرتی ہیں۔ پولیمر فیکٹری سویڈن اے بی بائیو مطابقت پذیر بیس-ایم پی اے ڈینڈرائمرز کو تجارتی بناتا ہے اور ڈینڈرائٹیک پی اے ایم اے ڈینڈرائمرز کا واحد کلوگرام پیمانے پر پروڈیوسر ہے۔ ماؤنٹ پلیزنٹ، مشی گن، یو ایس اے سے نینو سنتھونس، ایل ایل سی پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمرز اور دیگر ملکیتی ڈینڈریمرز تیار کرتی ہے۔ مختلف طریقے ڈینڈریمر کو ایک ملٹی فنکشنل کور سے جمع کیا جاتا ہے، جسے رد عمل کے ایک سلسلے کے ذریعے باہر کی طرف بڑھایا جاتا ہے، عام طور پر ایک مائیکل رد عمل۔ ڈینڈریمر میں غلطیوں کو روکنے کے لیے رد عمل کے ہر مرحلے کو مکمل تکمیل کی طرف لے جانا چاہیے، جو پچھلی نسلوں کا سبب بن سکتا ہے (کچھ شاخیں دوسروں سے چھوٹی ہوتی ہیں)۔ اس طرح کی نجاست ڈینڈریمر کی فعالیت اور توازن کو متاثر کر سکتی ہے، لیکن اسے صاف کرنا انتہائی مشکل ہے کیونکہ کامل اور نامکمل ڈینڈریمر کے درمیان نسبتا سائز کا فرق بہت کم ہے۔ کنورجنٹ طریقے ڈینڈریمر چھوٹے مالیکیولز سے بنائے جاتے ہیں جو دائرے کی سطح پر ختم ہوتے ہیں، اور رد عمل اندر کی طرف بڑھتے ہیں اور آخر کار ایک کور سے منسلک ہوتے ہیں۔ یہ طریقہ راستے میں نجاست اور چھوٹی شاخوں کو ہٹانا بہت آسان بناتا ہے، تاکہ آخری ڈینڈریمر زیادہ مونوڈیسپرس ہو۔ تاہم اس طرح بنائے گئے ڈینڈریمر اتنے بڑے نہیں ہوتے جتنے مختلف طریقوں سے بنائے جاتے ہیں کیونکہ کور کے ساتھ سٹیرک اثرات کی وجہ سے ہجوم محدود ہوتا ہے۔ کلک کیمسٹری ڈینڈریمرز کو کلک کیمسٹری کے ذریعے تیار کیا گیا ہے، جس میں ڈائلز-ایلڈر رد عمل، تھائول-این اور تھائول-ین رد عمل اور ایزائڈ-الکین رد عمل کو استعمال کیا گیا ہے۔ ڈینڈریمر کی ترکیب میں اس کیمسٹری کو تلاش کرکے کافی راستے کھولے جا سکتے ہیں۔ ڈینڈرائمرز کی ایپلی کیشنز میں عام طور پر دیگر کیمیائی پرجاتیوں کو ڈینڈرائمر کی سطح پر جوڑنا شامل ہوتا ہے جو پتہ لگانے والے ایجنٹوں (جیسے ڈائی مالیکیول)، افینیٹی لگینڈز، ٹارگیٹنگ اجزاء، ریڈیولیگنڈز، امیجنگ ایجنٹس، یا فارماسیوٹک طور پر فعال مرکبات کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ ڈینڈریمرز میں ان ایپلی کیشنز کے لیے بہت زیادہ صلاحیت ہوتی ہے کیونکہ ان کی ساخت کثیر جہتی نظاموں کا باعث بن سکتی ہے۔ دوسرے لفظوں میں، ایک ڈینڈریمر مالیکیول میں سینکڑوں ممکنہ مقامات ہوتے ہیں جو ایک فعال نوع سے جوڑ سکتے ہیں۔ محققین کا مقصد ڈینڈرائٹک میڈیا کے ہائیڈروفوبک ماحول کو فوٹو کیمیکل رد عمل کا انعقاد کرنے کے لیے استعمال کرنا تھا جو مصنوعی طور پر چیلنج شدہ مصنوعات پیدا کرتے ہیں۔ کاربوکسلک ایسڈ اور فینول سے ختم ہونے والے پانی میں گھلنشیل ڈینڈریمرز کی ترکیب کی گئی تاکہ منشیات کی ترسیل میں ان کی افادیت کو قائم کرنے کے ساتھ ساتھ ان کے اندرونی حصوں میں کیمیائی رد عمل کا انعقاد کیا جا سکے۔ یہ محققین کو ایک ہی ڈینڈریمر سے ٹارگیٹنگ مالیکیولز اور ڈرگ مالیکیولز دونوں کو منسلک کرنے کی اجازت دے سکتا ہے، جس سے صحت مند خلیوں پر ادویات کے منفی ضمنی اثرات کو کم کیا جا سکتا ہے۔ ڈینڈریمرز کو گھلنشیل ایجنٹ کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 1980 کی دہائی کے وسط میں ان کے تعارف کے بعد سے، ڈینڈریمر فن تعمیر کی یہ نئی کلاس میزبان مہمان کیمسٹری کے لیے ایک اہم امیدوار رہی ہے۔ ہائیڈروفوبک کور اور ہائیڈروفیلک پیریفیری والے ڈینڈریمرز نے مائیکل جیسے رویے کی نمائش کی ہے اور حل میں کنٹینر کی خصوصیات رکھتے ہیں۔ 1985 میں نیوکوم نے غیر سالماتی مائیکلز کے طور پر ڈینڈریمرز کے استعمال کی تجویز پیش کی تھی۔ اس مشابہت نے گھلنشیل ایجنٹوں کے طور پر ڈینڈریمرز کی افادیت کو اجاگر کیا۔ دواسازی کی صنعت میں دستیاب زیادہ تر دوائیں ہائیڈروفوبک نوعیت کی ہوتی ہیں اور یہ خاصیت خاص طور پر تشکیل کے بڑے مسائل پیدا کرتی ہے۔ دواؤں کی اس خامی کو ڈینڈریمیرک اسکیفولڈنگ کے ذریعے دور کیا جا سکتا ہے، جسے اس طرح کے اسکیفولڈز کی پانی کے ساتھ ہائیڈروجن کے وسیع بندھن میں حصہ لینے کی صلاحیت کی وجہ سے منشیات کو سمیٹنے کے ساتھ ساتھ گھلنشیل کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈینڈریمر لیبز ڈینڈریمر کی گھلنشیل خصوصیت کو جوڑنے، منشیات کی ترسیل کے لیے ڈینڈریمرز کو تلاش کرنے اور مخصوص کیریئرز کو نشانہ بنانے کی کوشش کر رہی ہیں۔ ڈنڈریمرز کو دواسازی کی ایپلی کیشنز میں استعمال کرنے کے قابل ہونے کے لیے، انہیں مارکیٹ تک پہنچنے کے لیے مطلوبہ ریگولیٹری رکاوٹوں کو عبور کرنا ہوگا۔ اس مقصد کو حاصل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ایک ڈینڈریمر سکافولڈ پولی ایتھوکسائیتھائلگلیسینامائڈ (پی ای ای-جی) ڈینڈریمر ہے۔ اس ڈینڈریمر سکافولڈ کو ڈیزائن کیا گیا ہے اور اس میں ایچ پی ایل سی کی اعلی پاکیزگی، استحکام، آبی گھلنشیلتا اور کم موروثی زہریلا پن دکھایا گیا ہے۔ پولیمرک کیریئرز کا استعمال کرتے ہوئے غیر تبدیل شدہ قدرتی مصنوعات کی فراہمی کے لیے منشیات کی ترسیل کے طریقے وسیع پیمانے پر دلچسپی کا باعث ہیں۔ ہائیڈروفوبک مرکبات کو جکڑنے اور کینسر مخالف ادویات کی فراہمی کے لیے ڈینڈریمرز کی تلاش کی گئی ہے۔ ڈینڈریمرز کی جسمانی خصوصیات، بشمول ان کی مونو ڈسپرسٹی، پانی کی گھلنشیلتا، انکیپسولشن کی صلاحیت، اور بڑی تعداد میں فعال ہونے والے پردیی گروپ ان میکرو مالیکیولز کو منشیات کی ترسیل کی گاڑیوں کے لیے موزوں امیدوار بناتے ہیں۔ منشیات کی ترسیل میں ڈینڈریمر کیمیائی تبدیلیوں کا کردار ڈینڈریمر خاص طور پر کیمیائی تبدیلیوں کی وسیع رینج کی وجہ سے منشیات کی ترسیل کے ورسٹائل آلات ہیں جو ویوو مناسبیت میں اضافہ کرنے اور سائٹ سے مخصوص ٹارگٹڈ منشیات کی فراہمی کی اجازت دینے کے لیے بنائے جا سکتے ہیں۔ ڈینڈریمر سے منشیات کا لگاؤ (1) ڈینڈریمر پروڈرگ بنانے والے ڈینڈریمر کی بیرونی سطح پر کوولینٹ منسلک یا کنجگیشن، (2) چارج شدہ بیرونی فنکشنل گروپوں کے لیے آئنک کوآرڈینیشن، یا (3) ڈینڈریمر-ڈرگ سپرمولیکولر اسمبلی کے ذریعے کسی دوا کے مائیکل جیسے کیپسولشن کے ذریعے پورا کیا جا سکتا ہے۔ ڈینڈریمر پروڈرگ ڈھانچے کے معاملے میں، کسی دوا کو ڈینڈریمر سے جوڑنا مطلوبہ ریلیز کینیٹکس کے لحاظ سے براہ راست یا لنکر کی ثالثی ہو سکتی ہے۔ اس طرح کا لنکر پی ایچ حساس، انزائم اتپریرک، یا ڈائیسلفائڈ برج ہو سکتا ہے۔ ڈینڈریمرز کے لیے دستیاب ٹرمینل فنکشنل گروپس کی وسیع رینج بہت سی مختلف اقسام کے لنکر کیمسٹریز کی اجازت دیتی ہے، جو سسٹم پر ایک اور ٹیون ایبل جزو فراہم کرتی ہے۔ لنکر کیمسٹری کے لیے غور کرنے والے کلیدی پیرامیٹرز میں (1) ہدف کی جگہ پر پہنچنے پر ریلیز میکانزم، چاہے وہ خلیے کے اندر ہو یا کسی خاص اعضاء کے نظام میں، (2) منشیات-ڈینڈریمر کا فاصلہ تاکہ لیپوفیلک دوائیوں کو ڈینڈریمر میں فولڈنگ سے روکا جا سکے، اور (3) لنکر کی انحطاط اور منشیات پر ریلیز کے بعد ٹریس میں ترمیم شامل ہیں۔ پولی تھیلین گلائکول (پی ای جی) ڈینڈریمرز کے لیے ایک عام ترمیم ہے تاکہ وہ اپنے سطح کے چارج اور گردش کے وقت میں ترمیم کر سکیں۔ سطحی چارج حیاتیاتی نظاموں کے ساتھ ڈینڈریمرز کے تعاملات کو متاثر کر سکتا ہے، جیسے کہ امین-ٹرمینل ترمیم شدہ ڈینڈریمرز جن میں انیونک چارج کے ساتھ سیل جھلی کے ساتھ تعامل کرنے کا رجحان ہوتا ہے۔ ویوو کے کچھ مطالعات میں دکھایا گیا ہے کہ پولیکیشنک ڈینڈریمرز جھلی پارگمیلیائزیشن کے ذریعے سائٹوٹوکسک ہوتے ہیں، یہ ایک ایسا رجحان ہے جسے امین گروپوں پر پیجیلیشن کیپس کے اضافے کے ذریعے جزوی طور پر کم کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں کم سائٹوٹوکسائٹی اور سرخ خون کے خلیوں میں ہیمولیسس کم ہوتا ہے۔ مزید برآں، مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ ڈینڈریمرز کی پیجیلیشن کے نتیجے میں پی ای جی ترمیم کے بغیر ہم منصبوں کے مقابلے میں زیادہ منشیات کی لوڈنگ، منشیات کی سست ریلیز، ویو میں گردش کا طویل وقت، اور کم زہریلا پن ہوتا ہے۔ ڈینڈریمر بائیو ڈسٹری بیوشن میں ترمیم کرنے اور مخصوص اعضاء کو نشانہ بنانے کی اجازت دینے کے لیے متعدد ٹارگیٹنگ موئٹیز کا استعمال کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، ٹیومر کے خلیوں میں فولیٹ ریسیپٹرز کا زیادہ اظہار ہوتا ہے اور اس وجہ سے کیموتھراپیٹکس کی مقامی منشیات کی فراہمی کے لیے اہداف کا وعدہ کرتے ہیں۔ پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمرز کے ساتھ فولک ایسڈ کے امتزاج کو کینسر کے ماؤس ماڈلز میں میتھوٹریکسیٹ جیسے کیموتھراپیٹکس کی آن ٹارگیٹ سائٹوٹوکسائٹی کو برقرار رکھتے ہوئے ہدف کو بڑھانے اور آف ٹارگیٹ زہریلا کو کم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ خلیوں کے اہداف پر ڈینڈرائمرز کے اینٹی باڈی کی ثالثی سے نشانہ بنانے سے بھی ٹارگٹڈ ڈرگ ڈیلیوری کا وعدہ ظاہر ہوا ہے۔ چونکہ ایپیڈرمل گروتھ فیکٹر ریسیپٹرز (ای جی ایف آر) اکثر دماغی ٹیومر میں حد سے زیادہ ظاہر ہوتے ہیں، ای جی ایف آر سائٹ سے متعلق منشیات کی فراہمی کے لیے ایک آسان ہدف ہیں۔ کینسر کے خلیوں میں بوران کی ترسیل موثر نیوٹران کیپچر تھراپی کے لیے اہم ہے، ایک کینسر کا علاج جس کے لیے کینسر کے خلیوں میں بوران کی بڑی تعداد اور صحت مند خلیوں میں کم تعداد کی ضرورت ہوتی ہے۔ ای جی ایف آر کو نشانہ بنانے والی مونوکلونل اینٹی باڈی دوا کے ساتھ منسلک ایک بورونیٹڈ ڈینڈریمر کا استعمال چوہوں میں کینسر کے خلیوں میں بورون کو کامیابی کے ساتھ پہنچانے کے لیے کیا گیا۔ پیپٹائڈز کے ساتھ نینو پارٹیکل ڈینڈریمرز میں ترمیم کرنا بھی مشترکہ کلچر کے منظر نامے میں کولوریکٹل (ایچ سی ٹی-116) کینسر کے خلیوں کی ٹارگٹڈ تباہی کے لیے کامیاب رہا ہے۔ ٹارگیٹنگ پیپٹائڈز کو سائٹ یا سیل مخصوص ڈیلیوری حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور یہ دکھایا گیا ہے کہ یہ پیپٹائڈز ڈینڈریمرز کے ساتھ جوڑے بنانے پر ٹارگیٹنگ کی خاصیت میں اضافہ کرتے ہیں۔ خاص طور پر، جیمسیٹابائن سے بھرے وائی آئی جی ایس آر-سی ایم سی ایچ ٹی/پی اے ایم اے ایم، جو ایک منفرد قسم کا ڈینڈریمر نینو پارٹیکل ہے، ان کینسر کے خلیوں پر ٹارگٹڈ موت کو جنم دیتا ہے۔ یہ لینینن ریسیپٹرز کے ساتھ ڈینڈریمر کے انتخابی تعامل کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے۔ مستقبل میں پیپٹائڈ ڈینڈریمرز کو کینسر کے خلیوں کو درست طریقے سے نشانہ بنانے اور کیموتھراپیٹک ایجنٹوں کی فراہمی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈینڈریمرز کے سیلولر اپ ٹیک میکانزم کو کیمیائی ٹارگیٹنگ ترمیم کا استعمال کرتے ہوئے بھی ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ غیر تبدیل شدہ پی اے ایم اے ایم-جی 4 ڈینڈریمر کو سیال مرحلے کے اینڈوسیٹوسس کے ذریعے فعال مائکروگلیا میں لیا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، ہائیڈروکسیل پی اے ایم اے ایم-جی 4 ڈینڈرائمرز کی مینوز ترمیم اندرونی کاری کے طریقہ کار کو مینوز ریسیپٹر (سی ڈی 206) میڈیٹڈ اینڈوسیٹوسس میں تبدیل کرنے میں کامیاب رہی۔ مزید برآں، مینوز ترمیم خرگوش میں جسم کے باقی حصوں میں حیاتیاتی تقسیم کو تبدیل کرنے میں کامیاب رہی۔ فارماکوکینٹکس اور فارماکوڈینامکس ڈینڈریمرز میں کسی دوا کے فارماکوکینٹک اور فارماکوڈینامک (پی کے/پی ڈی) پروفائلز کو مکمل طور پر تبدیل کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ کیریئر کے طور پر، پی کے/پی ڈی کا تعین اب خود دوا سے نہیں ہوتا بلکہ ڈینڈریمر کی لوکلائزیشن، منشیات کی رہائی، اور ڈینڈریمر کے اخراج سے ہوتا ہے۔ ADME خصوصیات مختلف ڈینڈریمر سائز، ساخت، اور سطح کی خصوصیات کے لحاظ سے بہت زیادہ ٹیون ایبل ہیں۔ جبکہ G9 ڈینڈریمر جگر اور تلی میں بہت زیادہ بائیو ڈسٹری بیوٹ کرتے ہیں، G6 ڈینڈریمر زیادہ وسیع پیمانے پر بائیو ڈسٹری بیوٹ کرتے ہیں۔ جیسے جیسے سالماتی وزن بڑھتا ہے، پیشاب کی کلیئرنس اور پلازما کلیئرنس میں کمی آتی ہے جبکہ ٹرمینل نصف زندگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ ترسیل کے راستے مقررہ علاج کے ساتھ مریض کی تعمیل کو بڑھانے کے لیے، منشیات کی انتظامیہ کے دوسرے راستوں کے مقابلے زبانی طور پر ادویات کی فراہمی کو اکثر ترجیح دی جاتی ہے۔ تاہم بہت سی دوائیوں کی زبانی حیاتیاتی دستیابی بہت کم ہوتی ہے۔ ڈینڈریمرز کا استعمال زبانی طور پر دی جانے والی دوائیوں کی گھلنشیلتا اور استحکام کو بڑھانے اور آنتوں کی جھلی کے ذریعے منشیات کے دخول کو بڑھانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ کیموتھراپیٹک سے منسلک پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمرز کی حیاتیاتی دستیابی کا مطالعہ چوہوں میں کیا گیا ہے۔ یہ پایا گیا ہے کہ زبانی طور پر زیر انتظام ڈینڈریمر کا تقریبا 9 فیصد گردش میں برقرار پایا گیا تھا اور یہ کہ آنتوں میں کم سے کم ڈینڈریمر کی خرابی واقع ہوئی تھی۔ انٹراوینس ڈینڈریمر ڈیلیوری جسم کے مختلف اعضاء اور یہاں تک کہ ٹیومر تک جین پہنچانے کے لیے جین ویکٹر کے طور پر وعدہ ظاہر کرتی ہے۔ ایک تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ نس کے اندر انجکشن کے ذریعے، پی پی آئی ڈینڈریمرز اور جین کمپلیکس کے امتزاج کے نتیجے میں جگر میں جین کا اظہار ہوتا ہے، اور ایک اور تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ اسی طرح کے انجکشن نے مشاہدہ شدہ جانوروں میں ٹیومر کی نشوونما کو کم کیا۔ ٹرانسڈرمل منشیات کی ترسیل میں بنیادی رکاوٹ ایپیڈرمس ہے۔ ہائیڈروفوبک ادویات کو جلد کی پرت میں گھسنا بہت مشکل ہوتا ہے، کیونکہ وہ جلد کے تیل میں بہت زیادہ تقسیم ہوتی ہیں۔ حال ہی میں، پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمرز کو ہائیڈروفیلسیٹی کو بڑھانے کے لیے این ایس اے آئی ڈی ایس کے لیے ڈیلیوری گاڑیوں کے طور پر استعمال کیا گیا ہے، جس سے منشیات کے زیادہ دخول کی اجازت ملتی ہے۔ یہ تبدیلیاں پولیمرک ٹرانسڈرمل بڑھانے والے کے طور پر کام کرتی ہیں جو منشیات کو جلد کی رکاوٹ میں زیادہ آسانی سے گھسنے کی اجازت دیتی ہیں۔ ڈینڈریمرز منشیات کی ترسیل کے لیے نئی آنکھوں کی گاڑیوں کے طور پر بھی کام کر سکتے ہیں، جو اس مقصد کے لیے فی الحال استعمال ہونے والے پولیمرز سے مختلف ہیں۔ وانڈمی اور بوبیک کے ایک مطالعے میں دو ماڈل دوائیوں کے لیے خرگوش میں آنکھوں کی ترسیل کی گاڑیوں کے طور پر پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمرز کا استعمال کیا گیا اور اس ترسیل کے آنکھوں کی رہائش کے وقت کو موازنہ کرنے کے لیے ناپا گیا اور بعض صورتوں میں آنکھوں کی ترسیل میں استعمال ہونے والے موجودہ بائیو ایڈہیسو پولیمرز سے زیادہ۔ یہ نتیجہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ زیر انتظام دوائیں زیادہ فعال تھیں اور ان کی آزاد منشیات کے ہم منصبوں کے مقابلے میں ڈینڈریمرز کے ذریعے ڈیلیور ہونے پر حیاتیاتی دستیابی میں اضافہ ہوا تھا۔ مزید برآں، فوٹو کیوریبل، ڈرگ ایلیوٹنگ ڈینڈرائمر-ہائیلورونک ایسڈ ہائیڈروگلز کو آنکھ پر براہ راست لگائی جانے والی کارنیل ٹانگیں کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ یہ ہائیڈروگل ٹانکے خرگوش کے نمونوں میں ایک طبی آلہ کے طور پر کارآمد ثابت ہوئے ہیں جو روایتی ٹانکے کو پیچھے چھوڑتے ہیں اور کارنیل کے داغ کو کم کرتے ہیں۔ برین ڈرگ ڈیلیوری ڈینڈریمر ڈرگ ڈیلیوری نے بھی روایتی طور پر منشیات کی فراہمی کے بہت سے مشکل مسائل کے ممکنہ حل کے طور پر بڑا وعدہ دکھایا ہے۔ دماغ میں منشیات کی ترسیل کے معاملے میں، ڈینڈرائمرز ویو میں بی بی بی کو مؤثر طریقے سے عبور کرنے کے لیے ای پی آر اثر اور بلڈ برین بیریئر (بی بی بی) کی خرابی کا فائدہ اٹھانے کے قابل ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروکسیل سے ختم ہونے والے پی اے ایم اے ایم ڈینڈرائمرز میں دماغ میں میکروفیجز کو سوجن کرنے کی ایک اندرونی ہدف کی صلاحیت ہوتی ہے، جس کی تصدیق دماغی فالج کے خرگوش کے ماڈل میں فلوروسینٹ لیبل والے نیوٹرل جنریشن ڈینڈرائمرز کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے۔ اس اندرونی ہدف نے مختلف حالات میں منشیات کی فراہمی کو قابل بنایا ہے، جس میں دماغی فالج اور دیگر نیورو انفلامیٹری عوارض سے لے کر دماغی چوٹ اور ہائپوتھرمک سرکولیٹری گرفتاری تک، چوہوں اور خرگوش سے لے کر کتوں تک کے مختلف جانوروں کے ماڈل شامل ہیں۔ دماغ میں ڈینڈریمر کا استعمال سوزش کی شدت اور بی بی بی کی خرابی سے متعلق ہے اور یہ خیال کیا جاتا ہے کہ بی بی بی کی خرابی ڈینڈریمر کے دخول کی اجازت دینے والا کلیدی محرک ہے۔ لوکلائزیشن فعال مائکروگلیا کی طرف بہت زیادہ منحرف ہے۔ ڈینڈریمر-کنجوگیٹڈ این-ایکٹیل سسٹین نے دوا کی بنیاد پر مفت دوا کے مقابلے میں 1000 گنا سے زیادہ کم خوراک پر سوزش کے طور پر ویو میں افادیت ظاہر کی ہے، جس سے دماغی فالج، ریٹ سنڈروم، میکولر انحطاط اور دیگر سوزش کی بیماریوں کے فینوٹائپ کو الٹ دیا گیا ہے۔ کلینیکل ٹرائلز اسٹارفرما، ایک آسٹریلوی دوا ساز کمپنی، کے پاس متعدد مصنوعات ہیں جو یا تو پہلے ہی استعمال کے لیے منظور ہو چکی ہیں یا کلینیکل ٹرائل کے مرحلے میں ہیں۔ ایس پی ایل 7013، جسے ایسٹڈریمر سوڈیم بھی کہا جاتا ہے، ایک ہائپر برانچڈ پولیمر ہے جو اسٹارفارما کی ویوا جیل لائن آف فارماسیوٹیکلز میں استعمال ہوتا ہے جو فی الحال بیکٹیریل وگینوسس کے علاج اور یورپ، جنوب مشرقی ایشیا، جاپان، کینیڈا اور آسٹریلیا میں ایچ آئی وی، ایچ پی وی، اور ایچ ایس وی کے پھیلاؤ کو روکنے کے لیے منظور شدہ ہے۔ ایس پی ایل 7013 کی وسیع اینٹی وائرل کارروائی کی وجہ سے، کمپنی نے حال ہی میں اس کا تجربہ سارس-کوو-2 کے علاج کے لیے ایک ممکنہ دوا کے طور پر کیا ہے۔ کمپنی کا کہنا ہے کہ ابتدائی ان وٹرو مطالعات خلیوں میں سارس-کوو-2 انفیکشن کی روک تھام میں اعلی افادیت ظاہر کرتے ہیں۔ جین کی ترسیل اور منتقلی ڈی این اے کے ٹکڑوں کو خلیے کے مطلوبہ حصوں تک پہنچانے کی صلاحیت میں بہت سے چیلنجز شامل ہیں۔ موجودہ تحقیق ڈی این اے کو نقصان پہنچائے یا غیر فعال کیے بغیر خلیوں میں جینوں کو ٹریفک کرنے کے لیے ڈینڈریمرز کو استعمال کرنے کے طریقے تلاش کرنے کے لیے کی جا رہی ہے۔ پانی کی کمی کے دوران ڈی این اے کی سرگرمی کو برقرار رکھنے کے لیے، ڈینڈریمر/ڈی این اے کمپلیکس کو پانی میں گھلنشیل پولیمر میں بند کر دیا جاتا تھا، اور پھر جین کی منتقلی میں ثالثی کے لیے تیزی سے انحطاط کی شرح کے ساتھ فعال پولیمر فلموں میں جمع یا سینڈوچ کیا جاتا تھا۔ اس طریقہ کار کی بنیاد پر، پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمر/ڈی این اے کمپلیکس کا استعمال سبسٹریٹ میڈیٹڈ جین ڈیلیوری کے لیے فنکشنل بائیوڈیگریڈیبل پولیمر فلموں کو شامل کرنے کے لیے کیا گیا۔ تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ تیزی سے انحطاط پذیر فنکشنل پولیمر میں مقامی ٹرانسفیکشن کی بڑی صلاحیت ہے۔ سینسرز ڈینڈریمرز کے سینسرز میں ممکنہ استعمال ہوتے ہیں۔ مطالعہ شدہ نظاموں میں پولی (پروپیلین امائن) کا استعمال کرتے ہوئے پروٹون یا پی ایچ سینسر، فلوروسینس سگنل بجھانے کا پتہ لگانے کے لیے کیڈیمیم-سلفایڈ/پولی پروپیلینامین ٹیٹرایکساکونٹامین ڈینڈرائمر کمپوزائٹس، اور دیگر کے درمیان دھاتی کیشن فوٹو ڈیٹیکشن کے لیے پولی (پروپیلینامین) پہلی اور دوسری نسل کے ڈینڈرائمر شامل ہیں۔ ڈینڈریٹک ڈھانچوں میں متعدد پتہ لگانے اور بائنڈنگ سائٹس کی صلاحیت کی وجہ سے اس شعبے میں تحقیق وسیع اور جاری ہے۔ نینو پارٹیکلز ڈینڈریمرز کا استعمال مونوڈیسپرس دھاتی نینو پارٹیکلز کی ترکیب میں بھی کیا جاتا ہے۔ پولی (امیڈوامائڈ)، یا پی اے ایم اے ایم، ڈینڈرائمرز کو ڈینڈرائمر کے اندر برانچنگ پوائنٹس پر ان کے ترتیری امین گروپوں کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ دھاتی آئنوں کو آبی ڈینڈریمر محلول میں متعارف کرایا جاتا ہے اور دھاتی آئن ایک کمپلیکس بناتے ہیں جس میں ترتیری امینوں میں موجود الیکٹرانوں کی واحد جوڑی ہوتی ہے۔ پیچیدگی کے بعد، آئنوں کو ایک نینو پارٹیکل بنانے کے لیے ان کی زیرو ویلینٹ حالتوں میں کم کر دیا جاتا ہے جو ڈینڈریمر کے اندر جکڑا ہوتا ہے۔ ان نینو پارٹیکلز کی چوڑائی 1.5 سے 10 نینو میٹر تک ہوتی ہے اور انہیں ڈینڈریمر سے جڑے نینو پارٹیکلز کہا جاتا ہے۔ دیگر ایپلی کیشنز جدید کاشتکاری میں کیڑے مار ادویات، جڑی بوٹیوں اور کیڑے مار ادویات کے وسیع پیمانے پر استعمال کو دیکھتے ہوئے، کمپنیوں کی طرف سے ڈینڈریمرز کا استعمال زرعی کیمیکلز کی فراہمی کو بہتر بنانے میں مدد کے لیے کیا جا رہا ہے تاکہ پودوں کی صحت مند نشوونما کو ممکن بنایا جا سکے اور پودوں کی بیماریوں سے لڑنے میں مدد کی جا سکے۔ خون کے متبادل کے طور پر استعمال کرنے کے لیے ڈینڈریمرز کی بھی جانچ کی جا رہی ہے۔ ہیمی ممیٹک مرکز کے ارد گرد ان کا سٹیرک بلک فری ہیمی کے مقابلے میں انحطاط کو نمایاں طور پر سست کرتا ہے، اور فری ہیمی کے ذریعے ظاہر ہونے والی سائٹوٹوکسائٹی کو روکتا ہے۔ ڈینڈریٹک فنکشنل پولیمر پولیمیڈوامین (پی اے ایم اے ایم) کا استعمال کور شیل ڈھانچہ تیار کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ مائکرو کیپسول اور روایتی اور قابل تجدید ماخذ کے سیلف ہیلنگ کوٹنگز کی تشکیل میں استعمال کیا جاتا ہے۔ منشیات کی ترسیل کے نظام میں ڈینڈریمر مختلف میزبان مہمان تعاملات کی ایک مثال ہے۔ میزبان اور مہمان، ڈینڈریمر اور منشیات کے درمیان تعامل، بالترتیب، یا تو ہائیڈروفوبک یا کوولینٹ ہو سکتا ہے۔ میزبان اور مہمان کے درمیان ہائیڈروفوبک تعامل کو "منسلک" سمجھا جاتا ہے، جبکہ کوولینٹ تعاملات کو مربوط سمجھا جاتا ہے۔ طب میں ڈینڈریمرز کے استعمال سے منشیات کی گھلنشیلتا اور حیاتیاتی دستیابی میں اضافہ کرکے منشیات کی فراہمی میں بہتری آئی ہے۔ مل کر، ڈینڈریمر سیلولر لینے اور ہدف بنانے کی صلاحیت دونوں میں اضافہ کر سکتے ہیں، اور منشیات کی مزاحمت کو کم کر سکتے ہیں۔ مختلف نان سٹیرایڈیل اینٹی انفلامیٹری ڈرگس (این ایس اے آئی ڈی) کی گھلنشیلتا اس وقت بڑھ جاتی ہے جب انہیں پی اے ایم اے ایم ڈینڈرائمرز میں شامل کیا جاتا ہے۔ اس مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ این ایس اے آئی ڈی کی گھلنشیلتا میں اضافہ پی اے ایم اے ایم میں سطح کے امین گروپوں اور این ایس اے آئی ڈی میں پائے جانے والے کاربوکسیل گروپوں کے درمیان الیکٹروسٹیٹک تعاملات کی وجہ سے ہوتا ہے۔ گھلنشیلتا میں اضافے میں حصہ ڈالنا منشیات میں خوشبودار گروپوں اور ڈینڈریمر کی اندرونی گہاوں کے درمیان ہائیڈروفوبک تعاملات ہیں۔ جب کسی دوا کو ڈینڈریمر کے اندر بند کر دیا جاتا ہے، تو اس کی جسمانی اور جسمانی خصوصیات غیر متغیر رہتی ہیں، بشمول غیر مخصوص اور زہریلا۔ تاہم، جب ڈینڈریمر اور دوا کو باہمی طور پر جوڑا جاتا ہے، تو اسے مخصوص ٹشو کو نشانہ بنانے اور رہائی کی شرح کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈینڈریمر کی سطحوں پر متعدد ادویات کا کوولینٹ کنجگیشن ناقابل حل پذیری کا مسئلہ پیدا کر سکتا ہے۔ کینسر کے علاج کے لیے بھی اس اصول کا مطالعہ کیا جا رہا ہے۔ کئی گروہوں نے کینسر کے خلاف دوائیوں کو شامل کیا ہے جیسے: کیمپٹوتھیسن، میتھوٹریکسٹ، اور ڈاکسوروبیسن۔ ان تحقیق کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ڈینڈریمرز نے آبی گھلنشیلتا میں اضافہ کیا ہے، رہائی کی شرح کو سست کیا ہے، اور ممکنہ طور پر منشیات کی سائٹوٹوکسائٹی کو کنٹرول کیا ہے۔ سیسپلیٹن کو پی اے ایم اے ایم ڈینڈریمرز کے ساتھ جوڑ دیا گیا ہے جس کے نتیجے میں وہی فارماکولوجیکل نتائج برآمد ہوئے جو اوپر درج ہیں، لیکن کنجگیشن نے نس کے اندر ٹھوس ٹیومر میں سیسپلیٹن کو جمع کرنے میں بھی مدد کی۔ مزید دیکھیں ڈینڈروونائزڈ پولیمر میٹالوڈینڈریمر فیروسین پر مشتمل ڈینڈریمر حوالہ جات سپرمولیکولر کیمسٹری