आइलैट सेल प्रत्यारोपण में नैनो प्रौद्योगिकी के उपयोग की खोज

आइलैट सेल प्रत्यारोपण में नैनो प्रौद्योगिकी के उपयोग की खोज

मधुमेह सबसे लगातार वैश्विक स्वास्थ्य चुनौतियों में से एक है, जो दुनिया भर में 500 मिलियन लोगों को प्रभावित करता है। टाइप 1 मधुमेह वाले व्यक्तियों और उन्नत प्रकार 2 मधुमेह वाले व्यक्तियों के लिए, एक्सोजेनस इंसुलिन थेरेपी देखभाल का मानक है। फिर भी, लगातार ग्लाइसेमिक नियंत्रण प्राप्त करना मुश्किल है, और हाइपोग्लाइसेमिया, न्यूरोपैथी, नेफ्रोपैथी और कार्डियोवैस्कुलर जटिलताओं का जोखिम काफी हद तक रहता है। आइलेट सेल प्रत्यारोपण आणविक पैमाने के करीबी संरचना को दूर करने के लिए नैनोटेक्नोलॉजी को एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में उभरना है।

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आइलैट सेल प्रत्यारोपण में एक मृत दाता अग्न्याशय से इंसुलिन उत्पन्न बीटा कोशिकाओं को अलग करना शामिल है और उन्हें मधुमेह के साथ प्राप्तकर्ता की पोर्टल नस में शामिल करना शामिल है। प्रत्यारोपण कोशिकाएं यकृत में प्रवेश करती हैं और आदर्श परिस्थितियों में रक्त ग्लूकोज के स्तर के जवाब में इंसुलिन को स्रावित करना शुरू कर देती हैं। जबकि प्रक्रिया इंसुलिन इंजेक्शन की आवश्यकता को समाप्त या कम कर सकती है, कई औपचारिक बाधाएं इसकी दीर्घकालिक सफलता को सीमित करती हैं।

प्रतिरक्षा अस्वीकृति और आत्मप्रतिरक्षा

गंभीर इम्यूनसप्रेसिव दवाओं के साथ भी, अधिकांश ग्रेफ्ट पांच साल के भीतर असफल हो जाते हैं। टाइप 1 मधुमेह रोगियों में आत्मप्रतिभूति की पुनरावृत्ति अधिक तीव्र हो जाती है। इम्युनोसप्रेशन स्वयं गंभीर जोखिमों को वहन करता है, जिसमें संक्रमण, घातकता और नेफ्रोक्सिसिटी शामिल है, जिससे यह कई रोगियों के लिए अनुपयुक्त हो जाता है। प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया सेलुलर हमले तक सीमित नहीं है; एंटीबॉडी-मध्यस्थ अस्वीकृति और पूरक सक्रियण भी इन रोगियों को नुकसान पहुंचाने में योगदान देता है। वर्तमान डायबिटीज़ पूरी तरह से दबाव वाली प्रक्रियाओं को रोकता है और साइड इफेक्ट्स को कम करता है।

हाइपोक्सिया और पोषक तत्व Deprivation

प्रत्यारोपण के पहले दिनों के दौरान, आइसलेट में एक समर्पित रक्त आपूर्ति की कमी होती है और आसपास के ऊतकों से ऑक्सीजन प्रसार पर निर्भर करती है। यह हाइपोक्सिक वातावरण तेजी से कोशिका मृत्यु का कारण बनता है, जिसमें तत्काल बाद प्रत्यारोपण अवधि में 50-70% की आइसलेट खो जाती हैं। इंट्रापोर्टल साइट को आइसलेट फंक्शन के लिए शारीरिक रूप से आदर्श नहीं है, क्योंकि इम्युनोसप्रेसिव ड्रग्स, सूजन और क्लोटिंग की उच्च स्थानीय सांद्रता अधिक से अधिक व्यवहार्यता को प्रभावित कर सकती है। हाइपोक्सिया के अलावा, प्रत्यारोपण में आवश्यक पोषक तत्वों और विकास कारकों की कमी होती है जो आम तौर पर अग्नाशय सूक्ष्मवैद्युलेशन द्वारा प्रदान की जाती हैं।

सीमित डोनर आपूर्ति

प्रत्येक वर्ष उपलब्ध दाता की संख्या मांग से बहुत कम हो जाती है। यहां तक कि जब एक उपयुक्त अंग उपलब्ध होता है, तो आइलेट अलगाव प्रक्रियाएं परिवर्तनीय मात्रा और गुणवत्ता उत्पन्न करती हैं। यह कमी उन तरीकों की आवश्यकता को प्रेरित करती है जो प्रत्येक प्रत्यारोपण सेल के अस्तित्व और कार्य में सुधार करते हैं। इसके अलावा, कैडेरिक दाताओं पर निर्भरता को आइलेट गुणवत्ता, शुद्धता और व्यवहार्यता में परिवर्तनशीलता का परिचय देता है। स्टेम सेल-व्युत्पन्न आइलेट उत्पादन में अग्रिम एक संभावित समाधान प्रदान करते हैं, लेकिन इन कोशिकाओं को प्रतिरक्षा हमले से सुरक्षा की आवश्यकता होती है और एक सहायक माइक्रोएनवायरनमेंट-चालन होता है कि नैनो टेक्नोलॉजी अच्छी तरह से पते के अनुकूल है।

नैनोटेक्नोलॉजी: आणविक पैमाने पर इंजीनियरिंग समाधान

नैनोटेक्नोलॉजी में 1 और 100 नैनोमीटर के बीच आयामों के साथ सामग्रियों का डिजाइन और अनुप्रयोग शामिल है। इस पैमाने पर, सामग्री अद्वितीय भौतिक, रासायनिक और जैविक गुणों को प्रदर्शित करती है जिसे आइसलेट प्रत्यारोपण की विशिष्ट चुनौतियों को संबोधित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। नैनोपार्टिकल्स को लक्ष्य अणुओं के साथ कार्यात्मक बनाया जा सकता है, जो चिकित्सीय एजेंटों के साथ संलग्न है, या तीन आयामी मचानों में इकट्ठा किया जाता है जो प्राकृतिक अतिरिक्त सेलुलर मैट्रिक्स की नकल करते हैं। ये नैनोस्केल सिस्टम स्थानीयकृत, नियंत्रित दवाओं, ऑक्सीजन और विकास कारकों की डिलीवरी को सक्षम करते हैं, जबकि इम्यूनोसायोलाशन और संवेदन क्षमताओं को भी प्रदान करते हैं। नैनोटेक्न की बहुमुखी प्रतिभा एक ही प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली, प्रतिरक्षा प्रणाली

प्रतिरक्षा संरक्षण के लिए नैनोकोटिंग्स

सबसे आशाजनक रणनीतियों में से एक है कि ढाल को प्रत्यारोपण किया जाता है, टिकाऊ, अर्ध-पारगम्य नैनोस्केल कोटिंग के साथ आईलेट्स। ये नैनोकोटिंग्स एक बाधा के रूप में कार्य करते हैं जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को रोकता है जैसे कि टी कोशिकाएं, मैक्रोफेज और एंटीबॉडी - दाता कोशिकाओं से संपर्क करने से, जबकि अभी भी ग्लूकोज, इंसुलिन, ऑक्सीजन और अपशिष्ट उत्पादों के पारित होने की अनुमति देता है। कोटिंग की मोटाई आम तौर पर कुछ सौ नैनोमीटर होती है, जो प्रसार को संरक्षित करने के लिए पर्याप्त होती है लेकिन सेलुलर प्रवेश को अवरुद्ध करने के लिए पर्याप्त मजबूत होती है।

पॉलीथिलीन ग्लाइकोल (PEG) जैसे पदार्थ, अलगिनेटेड, चिटोसन और पॉलीइलेक्ट्रोलाइट मल्टीलायर्स का व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है। परत-दर-परत (LbL) असेंबली एक विशेष रूप से बहुमुखी तकनीक है, जहां विपरीत रूप से आरोपित पॉलिमर वास्तव में इसलेट सतह पर अनुक्रमिक रूप से जमा किए जाते हैं। यह कोटिंग मोटाई, छिद्र और सतही आरोप पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है। PEG-आधारित कोटिंग को अनियमित रूप से दबाने के लिए दिखाया गया है।

नैनोकोटिंग स्थायित्व और गिरावट

नैदानिक अनुवाद के लिए एक महत्वपूर्ण विचार नैनोकोटिंग्स की दीर्घकालिक स्थिरता है। कोटिंग को महीनों से वर्षों तक क्रैकिंग या डिलामिनेटिंग के बिना बरकरार रहना चाहिए, जबकि पुराने विदेशी शरीर संचय से बचने के लिए बायोडिग्रेडेबल भी होना चाहिए। शोधकर्ता क्रॉसलिंक्ड हाइड्रोजेल कोटिंग विकसित कर रहे हैं जो इंजेक्शन और engraftment के दौरान यांत्रिक तनाव का सामना कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, डोपामाइन-संशोधित अल्जीनेट कोटिंग को आइलेट सतह के साथ मजबूत चिपकने वाला बंधन बना सकते हैं, और नैनोपार्टिकल्स जैसे सिलिका या ग्राफीन ऑक्साइड यांत्रिक गुणों को मजबूत कर सकते हैं। बड़े पशु मॉडलों में दीर्घकालिक अध्ययन को पूर्ण graft पर कोटिंग जीवनकाल का आकलन करने के लिए आवश्यक है।

नैनो-स्कफ़ोल्ड्स और बायोमीमेटिक माइक्रोएनवायरनमेंट

परे कोटिंग व्यक्तिगत islets, नैनोटेक्नोलॉजी तीन आयामी मचानों के निर्माण को सक्षम बनाता है जो अग्नाशय सूक्ष्मपर्यावरण की प्राकृतिक वास्तुकला को फिर से स्थापित करती है। ये नैनोसंरचनात्मक पाड़ कृत्रिम निसा के रूप में काम करते हैं, जो संवहनीकरण और पोषक विनिमय को सुविधाजनक बनाने के दौरान आइलेट आसंजन, अस्तित्व और कार्य का समर्थन करते हैं।

इलेक्ट्रोस्पून नैनोफाइबर मैट जैव अवक्रमणीय पॉलिमर जैसे पॉलीकैप्रोलैक्टोन (PCL), पॉलीलाैक्टिक-सह-ग्लाइकोलिक एसिड (PLGA), या प्राकृतिक प्रोटीन जैसे कोलेजन और जिलेटिन उच्च सतह क्षेत्र और porosity प्रदान करते हैं जो अतिरिक्त सेलुलर मैट्रिक्स की नकल करते हैं। फाइबर व्यास, अभिविन्यास और सतह रसायन को सेल व्यवहार को प्रभावित करने के लिए ट्यून किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, संरेखित नैनोफाइबर सेल माइग्रेशन और अभिविन्यास का मार्गदर्शन करते हैं, जबकि integrin-binding पेप्टाइड्स (जैसे, RGD) संलग्नक और संकेत को बढ़ाते हैं। कुछ मचान परिणामी विकास कारकों को विभिन्न गिरावट दरों के साथ नैनोफाइबर की कई परतों को शामिल करते हैं।

नैनोस्केल घटकों पर आधारित हाइड्रोजेल, जैसे कि स्वयं-संतुलन पेप्टाइड्स या नैनोसाइज्ड क्रॉसलिंकर्स, एक और बहुमुखी मंच प्रदान करते हैं। इन इंजेक्शन हाइड्रोजेल को आइसलेट्स के साथ कैथेटर के माध्यम से वितरित किया जा सकता है, एक सहायक जेल बना सकता है in situ]। संवहनी एंडोथेलियल विकास कारक (VEGF) या ऑक्सीजन उत्पन्न नैनोपार्टिकल्स (जैसे, कैल्शियम पेरोक्साइड या perfluorocarbon नैनो इमल्शन) को बढ़ावा देने के लिए, तेजी से अमीनो रिवास्क्युलराइजेशन को बढ़ावा देने और हानिकारक आइसपेप्टाइड शारीरिक रूप से हाइड्रोजेलीय रूप को कम करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।

हाल के काम ने यह प्रदर्शित किया है कि अग्नाशय decellular मैट्रिक्स, एक नैनोफैबरस पाड़ में संसाधित, ऊतक विशिष्ट cues को संरक्षित करता है और मानक संस्कृति की स्थिति की तुलना में इंसुलिन स्राव में काफी सुधार करता है। ये ऑर्गन-व्युत्पन्न पाड़ अभी भी प्रीक्लिनिकल मूल्यांकन में हैं लेकिन व्यक्तिगत प्रत्यारोपण के लिए एक आशाजनक दिशा का प्रतिनिधित्व करते हैं। मेसेन्चमल स्टेम सेल या एंडोथेलियल प्रोजेनेटर कोशिकाओं के साथ मचान प्रौद्योगिकी का संयोजन संवहनीकरण को और अधिक मूल-जैसे आला उत्पन्न कर सकता है।

लक्षित ड्रग डिलिवरी के लिए नैनोपार्टिकल

प्रणालीगत इम्युनोसप्रेशन व्यापक दुष्प्रभावों का कारण बनता है। नैनोपार्टिकल्स प्रत्यारोपण स्थल पर स्थानीय रूप से इम्यूनोसप्रेशन दवाओं को वितरित कर सकते हैं, प्रभावी स्थानीय सांद्रता को बनाए रखते हुए सिस्टमिक विषाक्तता को कम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, बायोडिग्रेडेबल PLGA नैनोपार्टिकल्स को टैक्रोलिमस या रॅपायसिन से लोड किया जा सकता है, जो कि इसलेट के साथ सीधे कई सप्ताह तक दवा जारी कर सकता है। इस दृष्टिकोण को कम समग्र दवा खुराक के साथ छोटे पशु मॉडल में आइलेट अस्तित्व को लम्बा करने के लिए दिखाया गया है।

नैनोपार्टिकल्स भी आइलेट अस्तित्व और कार्य को बढ़ावा देने के लिए विकास कारकों को वितरित कर सकते हैं। नैनोसाइज्ड वाहक में एक्सेनेटाइड (GLP-1 अनुरूप) या हेपेटोसाइट विकास कारक की encapsulation इन प्रोटीनों को गिरावट से बचाता है और निरंतर रिलीज प्रदान करता है। एक अध्ययन में, क्यूमिइन से लोड किए गए नैनोपार्टिकल्स, एक विरोधी भड़काऊ यौगिक, प्रारंभिक graft हानि को कम करता है और मधुमेह चूहों में ग्लाइसेमिक नियंत्रण में सुधार करता है। इसके अलावा, नैनोपार्टिकल्स को स्थानीय उत्तेजनाओं जैसे कि pH या प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, जो ऑन-डिमांड दवा रिलीज को सक्षम बनाता है।

एक अन्य रोमांचक अनुप्रयोग चुंबकीय लक्ष्यीकरण के लिए लौह ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स का उपयोग है। चुंबकीय नैनोपार्टिकल्स के साथ टैगिंग आइलेट्स द्वारा, सर्जन लीवर या अन्य प्रत्यारोपण साइट के भीतर वांछित स्थान पर कोशिकाओं को ध्यान केंद्रित करने के लिए बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग कर सकते हैं, जिससे कि उत्कीर्ण क्षमता में सुधार हो सकता है और पोर्टल परिसंचरण में सेल हानि को कम किया जा सकता है। मैग्नेटाइज्ड आइलेट्स को भी हेरफेर किया जा सकता है इन विट्रो ] प्रत्यारोपण से पहले 3D संरचनाओं में असेंबली के लिए। हाल के शोध ने नैनोपार्टिकल आधारित दवा वितरण के साथ चुंबकीय लक्ष्य को जोड़ा है ताकि दोहरी-कार्य प्रणाली बनाई जा सके जो दोनों पदों को हटा दिया जाता है और सुरक्षात्मक एजेंटों को जारी किया जा सके।

वास्तविक समय निगरानी के लिए नैनोसेंसर

नैनोटेक्नोलॉजी ग्रेफ्ट फंक्शन और वास्तविक समय में स्थानीय माइक्रोएनवायरनमेंट की निगरानी करने की क्षमता भी प्रदान करती है। फ्लोरोसेंट नैनोसेंसर जैसे पॉलिमर-रैप्ड कार्बन नैनोट्यूब या क्वांटम डॉट्स - प्रत्यारोपण वाले आइसलेट्स के साथ एम्बेडेड किया जा सकता है। ये सेंसर ग्लूकोज, ऑक्सीजन, पीएच, या भड़काऊ साइटोकिन्स के जवाब में अपने ऑप्टिकल संकेत को बदल देते हैं। एक छोटे बाहरी पाठक या प्रत्यारोपण योग्य डिवाइस का उपयोग करके, चिकित्सक अंततः नैनो-ट्रैक्ट के भीतर ऑक्सीजन-ग्रेडेंट को सक्षम करने के लिए उपयोग किया जाता है।

वर्तमान अनुसंधान और नैदानिक प्रगति

बेंच से बिस्तर के किनारे तक नैनोटेक्नोलॉजी का अनुवाद अभी भी एक प्रारंभिक चरण में है, लेकिन कई नैदानिक परीक्षणों और उन्नत प्रीक्लिनिकल अध्ययन रास्ते को फ़र्श कर रहे हैं। एक उल्लेखनीय उदाहरण चरण I / II परीक्षण है एनकैप्सुलेशन डिवाइस सिस्टम (Viacyte / नव बायोमेडिकल), जो स्टेम सेल-व्युत्पन्न बीटा कोशिकाओं के घर के लिए एक अर्ध-पारगम्य नैनोफिल्म पाउच का उपयोग करता है। जबकि पूरी तरह से एक नैनोटेक्नोलॉजी डिवाइस नहीं है, यह प्रतिरक्षा के लिए नैनोस्केल पोर सुविधाओं को शामिल करता है। परिणाम रोगियों में इम्यूनोसप्रेशन के बिना इंसुलिन उत्पादन दिखाया गया है, हालांकि चुनौतियों ने उपकरण और फ़ाइब्रोसिस के साथ बने रहने के साथ समस्याएँ।

एमआईटी जैसे विश्वविद्यालयों में शोधकर्ता, कैलिफोर्निया सैन फ्रांसिस्को विश्वविद्यालय, और मियामी विश्वविद्यालय सक्रिय रूप से LbL विधानसभा और सतह से शुरू बहुलकीकरण का उपयोग कर अनुरूप नैनोकोटिंग विकसित कर रहे हैं। गैर मानव प्राइमेट में उनके अध्ययन ने हार्वर्ड में एक टीम द्वारा विकसित एक माइक्रोफ्लाइडिक डिवाइस में लंबे समय तक आइसलेट अस्तित्व का प्रदर्शन किया है। नैदानिक अनुवाद अगले पांच से दस वर्षों के भीतर उम्मीद की जाती है। एक और आशाजनक विकास [FLT: 0]]nanoencapsulated islets] का उपयोग है जो कि एक पैकेज में ऑक्सीजन, दवा वितरण और संवेदन को जोड़ती है।

] राष्ट्रीय चिकित्सा पुस्तकालय में कई प्रकार के समान अध्ययनों को उजागर किया गया है, जिनमें नैनो-एनेमिक्सलेशन, नैनो-एनेमिक्सलेशन, और बायोइंजीनियरिंग शामिल हैं। हाल के व्यापक समीक्षा ]]Nanomedicine]]] नैनो-एनेमेबल्ड इम्यूनोसायोलाशन में प्रगति को कम करता है और नैदानिक अपनाने के लिए सामग्री शेष बाधाओं को कम करता है। इसके अतिरिक्त, ClinicalTrials.gov डेटाबेस [FLT:] नैनो-एएनएनॉमेटिक दवा का प्रयोग]]

भविष्य निर्देशन और शेष चुनौतियां

Scalable विनिर्माण

नैदानिक तैनाती के लिए एक बाधा नैनोकोटिंग और मचान निर्माण की स्केलेबिलिटी और पुनर्जन्म है। हजारों व्यक्ति को कोटिंग करना जल्दी और समान रूप से स्वचालित प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। माइक्रोफ्लोडिक सिस्टम और स्प्रे-कोटिंग टेक्नोलॉजी को इस पते के लिए विकसित किया जा रहा है। नैनोमटेरियल घटकों की नसबंदी और शेल्फ जीवन को नियामक मानकों को पूरा करने के लिए कठोर मूल्यांकन की भी आवश्यकता होती है। उच्च-थ्रूपुट विनिर्माण तकनीक, जैसे कि औद्योगिक पैमाने पर इलेक्ट्रोस्पिनिंग और नैनोफाइबर मैट के लिए रोल-टू-रोल प्रोसेसिंग, को बायोमेडिकल उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा रहा है। गुणवत्ता नियंत्रण उपायों, कोटिंग मोटाई और एकरूपता के वास्तविक समय निगरानी सहित नियामक अनुमोदन के लिए आवश्यक होगा।

दीर्घकालिक जैवसंगतता

हालांकि कई नैनोमटेरियल्स अल्पकालिक अवधि में जैव-संगत हैं, दीर्घकालिक प्रभाव जैसे कि पुरानी सूजन, यकृत या गुर्दे में कण संचय, और संभावित कार्सिनोजेनिकता का पूरी तरह से आकलन किया जाना चाहिए। जैव अवक्रमनीय सामग्रियों का उपयोग जो सौम्य उपउत्पादों में टूट जाता है, किसी भी नैदानिक पथ के लिए आवश्यक होगा। कठोर in vivo विस्तारित अवधि (1-2 वर्ष) पर बड़े जानवरों के मॉडल में परीक्षण जैवसंगतता और गिरावट प्रोफाइल का मूल्यांकन करने की आवश्यकता है। इसके अतिरिक्त, नैनोमटेरियल्स के प्रति प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया स्वयं-इसलेट ग्राफ्ट से अलग हो सकती है - जिसे आगे बढ़ाया जा सकता है।

स्टेम सेल प्रौद्योगिकी के साथ एकीकरण

स्टेम सेल-व्युत्पन्न islets के साथ नैनो प्रौद्योगिकी का संयोजन लगभग असीमित सेल स्रोत प्रदान करता है। प्रेरित pluripotent स्टेम सेल (iPSC) का उपयोग करना जो रोगी-विशिष्ट हैं, इम्युनोसप्रेशन की आवश्यकता को समाप्त कर सकते हैं, लेकिन ट्यूमरिजेनिटी का जोखिम रहता है। नैनोकैरियर्स जो भेदभाव कारकों या आत्महत्या जीनों को अतिरिक्त सुरक्षा परत प्रदान करते हैं। इन क्षेत्रों की अभिसरण एक प्रमुख अनुसंधान प्राथमिकता है। उदाहरण के लिए, नैनोपार्टिकल्स का उपयोग विभिन्न तरीकों से पहले स्टेम कोशिकाओं को संपादित करने के लिए CRISPR-Cas9 घटकों को वितरित करने के लिए किया जा सकता है, जो आनुवंशिक दोषों को सही करने या प्रतिरक्षा-क्षमणनात्मक संशोधनों को पेश करने के लिए किया जा सकता है।

Fibrotic अतिवृद्धि को कम करने

यहां तक कि सबसे उन्नत नैनोकोटिंग्स एक विदेशी शरीर की प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकते हैं जो फाइब्रोटिक encapsulation की ओर जाता है, रक्तप्रवाह से भ्रष्टाचार को अलग करता है। प्रतिक्रिया को संशोधित करने के लिए रणनीतियाँ - जैसे नैनोपार्टिकल्स से पाइरफेनिडोन जैसी एंटी-फ़ाइब्रोटिक दवाओं को जारी करना, या इम्यूनोमोड्युलेटरी साइटोकिन्स को शामिल करना - जानवरों के मॉडल में खोजा जा रहा है। प्रारंभिक परिणाम आशाजनक हैं लेकिन फिर भी कोशिका के प्रति पूरी तरह से बचाव नहीं किया है। एक अन्य दृष्टिकोण नैनोकोटिंग्स को डिज़ाइन करना है जो इसलेट के मूल अतिरिक्त मैट्रिक्स की नकल करता है, जो स्वाभाविक रूप से गैर-फ़ाइब्रोटिकल के साथ संयोजित हो सकता है।

निष्कर्ष

नैनोटेक्नोलॉजी में आइसलेट सेल प्रत्यारोपण को अंतिम-रिसॉर्ट, मधुमेह के लिए मुख्यधारा उपचार में उच्च जोखिम वाली प्रक्रिया को बदलने की असाधारण क्षमता रखता है। प्रतिरक्षा अस्वीकृति को रोकने के लिए नैनोकोटिंग्स को रोजगार देकर, नैनोसंरचनात्मक पाड़ों को सूक्ष्मजीवीकरण प्रदान करने के लिए, और नैनोस्केल ड्रग डिलीवरी सिस्टम स्थानीय रूप से सूजन को नियंत्रित करने और संवहनीकरण को बढ़ावा देने के लिए, शोधकर्ता इस मूलभूत बाधाओं को संबोधित कर रहे हैं जो दशकों तक इस चिकित्सा को सीमित कर रहे हैं। जबकि महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग, विनिर्माण और विनियामक चुनौतियों का सामना करना जारी रहेगा, नैनोटेक्नोलॉजी-सायबल आइसलेट प्रत्यारोपण आने वाले वर्षों में नैदानिक अभ्यास में प्रवेश करेंगे।