जर्नल ऑफ़ मेडिकल डायग्नोस्टिक मेथड्स
खुला एक्सेस

अमूर्त

रोग निदान के लिए संरचित डीएनए नैनो प्रौद्योगिकी

रजिया कौसर*, दीपशिखा

जैव प्रौद्योगिकी सहित परमाणु प्रगति तेजी से बढ़ी है, जिससे जीवन विज्ञान में अधिक गहन और व्यापक जांच के लिए उपयोगी संसाधन उपलब्ध हुए हैं। उदाहरण के लिए, अत्याधुनिक अनुक्रमण नवाचार ने मानव जीनोम परियोजना को रोगजनन को सुलझाने, संक्रमण प्रगति का निरीक्षण करने और बीमारियों का अनुमान लगाने में मदद की है। इसके बाद, जीनोमिक्स, मेटाबोलोमिक्स, प्रोटिओमिक्स और ट्रांसक्रिप्टोमिक्स ने विशेष रूप से बीमारियों के निर्धारण के लिए असाधारण संख्या में परमाणु मार्करों की पहचान की है। अभी, हाल ही में पहचाने गए परमाणु मार्करों की पहचान करने के लिए पारंपरिक रोगसूचक प्रक्रियाओं में सुधार किया जा रहा है। निर्धारण के लिए नए गैजेट और नई सामग्री भी बनाई जा रही है। उनके पास निम्नलिखित विशेषताएं हैं: I) संवेदनशीलता एकल परमाणु के स्तर तक पहुँचती है; ii) खोज रणनीतियाँ जटिल क्रियाओं के बिना सरल और त्वरित हैं; iii) तकनीकें न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, कोशिकाओं और सिंथेटिक यौगिकों सहित लक्ष्यों की विविधता को पहचानने के लिए व्यापक हैं; iv) उनमें पॉइंट-ऑफ-केयर अनुप्रयोगों की क्षमता है। विशेष रूप से उत्साहजनक घटनाक्रमों में माइक्रो नैनो प्रगति शामिल है जिसमें नवीन माइक्रोचिप आधारित गैजेट, डीएनए नैनोमशीन और डीएनए नैनो सामग्री शामिल हैं।

माइक्रो नैनो उन्नति उन उन्नति को संदर्भित करती है जो माइक्रोमीटर और/या नैनोमीटर पैमाने पर नियोजित, कार्यान्वित और नियंत्रित की जाती हैं। इन उन्नति में माइक्रो नैनो निर्माण द्वारा निर्मित माइक्रोचिप आधारित गैजेट, माइक्रो नैनो संरचनाएँ जो कि नई क्षमताओं के लिए माइक्रोमीटर या नैनोमीटर पैमाने पर असाधारण रूप से नियोजित हैं, और धातु नैनोमटेरियल और डीएनए नैनो सामग्री सहित माइक्रो नैनो सामग्री शामिल हैं। माइक्रो नैनो उन्नति के व्यापक अनुप्रयोग हैं, उदाहरण के लिए, नियंत्रित दवा वितरण, फोटोएकॉस्टिक इमेजिंग, कीमोथेरेपी और बायोमेडिकल खोज। वास्तव में, माइक्रो नैनो नवाचार में बायोमेडिकल विश्लेषण के लिए नए बिंदु हैं, इस तथ्य के मद्देनजर कि जीवन के प्रमुख क्षेत्र सीधे माइक्रो नैनो पैमाने में आते हैं: कोशिकाओं (1-100 µm) से लेकर ऑर्गेनेल (100 nm से 1 µm) तक, और प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और विभिन्न सिंथेटिक पदार्थ (1-100 nm), सभी माइक्रो नैनो नवाचार के पहचान दायरे के भीतर हैं। निदान के लिए अगली पीढ़ी की माइक्रो नैनो प्रौद्योगिकी को तीन अलग-अलग उभरती श्रेणियों में शामिल किया जा सकता है: माइक्रोचिप-आधारित उपकरण, डीएनए नैनोमशीन और डीएनए नैनोमटेरियल।

For microchip-based gadgets, the terahertz (THz) innovation and the surface acoustic wave (SAW) innovation as the agents of optical sensors and acoustic wave sensors in central processor based gadgets has been summed up. For the DNA nanomachines, the symptomatic uses of DNA tweezers, DNA robots, and DNA walkers, for the DNA nanomaterials, the applications of DNA aptamers, DNAzymes, and mixture DNA nanomaterials as the agents of DNA nanomaterials has been talked about. While affectability and explicitness fluctuate among in vitro, ex vivo, and in vivo tests, in vitro results has been thought about.

Miniature nano innovation opens up a colossal appealing potential for the cutting edge diagnostics, for clinical settings, yet in addition for different applications in life sciences, just as for climate, veterinary, food science, and different fields. In terms of central processor based gadgets, THz innovation and SAW sensors have demonstrated their ultra-sensitivity of name free, enhancement free finding, and strong flexibility for recognition of nucleic acids, proteins, cells, and synthetics. For the DNA nanomachines, their application in findings has been studied. Because of the remarkable properties of Watson–Crick base matching, soundness, and programmability, DNA nanomachines, spoke to by DNA tweezers, robots, also, walkers, have been planned with subjective structures also, controllable movement practices. Particularly, when joined with central processor based gadgets, DNA nanomachines have been used as practical detecting interfaces for location.

डीएनए नैनोमटेरियल, डीएनए एप्टामर्स, डीएनएजाइम्स, साथ ही, क्रॉसओवर डीएनए नैनोमटेरियल ने लक्ष्य का पता लगाने के लिए प्रचुर मात्रा में नाजुक जैव पहचान घटक दिए हैं, और उन्हें वर्तमान पहचान घटकों के लिए स्वीकार्य पूरक या विकल्प के रूप में उपयोग किया गया है। अधिकांश पारंपरिक तकनीकों के विपरीत, लघु नैनो नवाचार आधारित अगली पीढ़ी के निदान के लाभ और नुकसान स्पष्ट हैं। उदाहरण के लिए, नाजुक गैजेट, प्रोग्राम करने योग्य डीएनए नैनोमशीन और उपयोगितावादी डीएनए नैनोमटेरियल सहित लघु नैनो नवाचारों के असाधारण गुणों के कारण, अत्याधुनिक निदान अति संवेदनशील और लघु/नैनो पैमाने के लिए विशिष्ट हैं, जो कोशिकाओं, अंगों, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और विभिन्न परमाणुओं के साथ अच्छी तरह से समायोजित होते हैं। हालाँकि, नुकसान भी मौजूद हैं, जो उनके वास्तविक अनुप्रयोगों तक उनकी व्याख्या को सीमित करते हैं। दो महत्वपूर्ण असुविधाएँ स्वयं स्पष्ट हैं। सबसे पहले, लघु नैनो अग्रिमों की लागत अभी भी व्यापक निष्पादन के लिए अनुपयुक्त है। निर्माण और सामग्री दोनों की लागत सामान्य तकनीकों जैसे पीसीआर, एलिसा और एफआईएसएच की तुलना में बहुत अधिक है। वास्तव में, डीएनए मिश्रणों की लागत अभी भी लिपोसोम या पॉलिमर की तुलना में अधिक है। दूसरा, लघु नैनो गैजेट और डीएनए नैनोमशीन की विश्वसनीयता सामान्य तकनीकों की तुलना में उतनी मजबूत नहीं है। उदाहरण के लिए, रक्त परीक्षणों में डीएनए और आरएनए का तेजी से भ्रष्टाचार एक बड़ी चुनौती बना हुआ है।

बाद में, लघु नैनो प्रगति पर निर्भर अत्याधुनिक निदान पहचान की संवेदनशीलता में भी सुधार करेगा, जिससे इसे अनुवर्ती लक्ष्यों की जांच करने में सक्षम बनाया जा सकेगा, उदाहरण के लिए, चक्करदार ट्यूमर कोशिकाएं, एक्सोसोम, इत्यादि। इसी तरह, वे ऑप्टिकल और ध्वनिक सेंसर के साथ नैनोमटेरियल को समन्वयित करके विभिन्न जैविक लक्षण उपकरणों का पता लगाने की लचीलापन और अनुकूलनशीलता को बढ़ाएंगे। उन्हें शांत करने वाले वितरण, उपचार और जैव-कंप्यूटिंग के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है। यह ध्यान देने योग्य है कि यहाँ मूल्यांकन की गई कई प्रक्रियाएँ अभी भी प्रारंभिक चरण में हैं, जो अभी तक अनुसंधान केंद्र से केंद्र में आने के लिए तैयार नहीं हैं। कुछ मुद्दे अभी भी सुलझने बाकी हैं जिनमें लघु नैनो निर्माण की पहले बताई गई महत्वपूर्ण लागत और जटिल ढांचे में डीएनए नैनोमशीनों की ताकत की कमी शामिल है। इस तथ्य के बावजूद कि लघु नैनो प्रगति पर निर्भर अत्याधुनिक निदान को अंततः नैदानिक ​​सेटिंग्स में लागू होने से पहले वास्तव में बहुत आगे जाना है, रुचि के बिंदुओं ने कार्यात्मक अनुप्रयोगों के लिए असाधारण क्षमता को पर्याप्त रूप से प्रदर्शित किया है। यह माना जाता है कि लघु नैनो प्रौद्योगिकियां अगली पीढ़ी के निदान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगी।