کارڈرین کیپسول

انجیوجینیسیس ٹشو انجینئرنگ اسکافولڈز کی کامیابی کے کلیدی عوامل میں سے ایک ہے، جس سے اسکافولڈ کے اندر خلیات کو غذائی اجزاء کی فراہمی اور فضلے کے خاتمے کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ کافی عروقی نیٹ ورک کے بغیر، سکفولڈ کے اندر خلیات ہائپوکسیا اور غذائی اجزاء کی کمی کی وجہ سے مر جائیں گے، جس کے نتیجے میں ٹشو کی مرمت ناکام ہو جائے گی۔ PPAR δ کو چالو کرنے سے، ویسکولر اینڈوتھیلیل سیلز کو ویسکولر اینڈوتھیلیل گروتھ فیکٹر (VEGF) اور بنیادی فبروبلاسٹ گروتھ فیکٹر (bFGF) کا اظہار کرنے کی ترغیب دی جا سکتی ہے۔ VEGF انجیوجینیسیس کو فروغ دینے میں سب سے اہم عوامل میں سے ایک ہے، کیونکہ یہ اینڈوتھیلیل خلیوں کے پھیلاؤ، منتقلی، اور لیمن کی تشکیل کو متحرک کر سکتا ہے۔

BFGF میں حیاتیاتی سرگرمیوں کی ایک وسیع رینج ہے، جو عروقی اینڈوتھیلیل خلیوں اور عروقی ہموار پٹھوں کے خلیوں کی نشوونما کو فروغ دے سکتی ہے، جس سے خون کی نالیوں کے استحکام میں مزید اضافہ ہوتا ہے۔

اسے پولی لیکٹک ایسڈ ہائیڈرو آکسیٹک ایسڈ کوپولیمر (PLGA) اسکافولڈ پر لوڈ کرنے سے اسکافولڈ کی ویسکولرائزیشن کی کارکردگی میں نمایاں بہتری آسکتی ہے۔ PLGA ایک پولیمر مواد ہے جس میں اچھی بایو مطابقت اور انحطاط پذیری ہے، جو عام طور پر ٹشو انجینئرنگ اسکافولڈز کی تیاری میں استعمال ہوتی ہے۔

جانوروں کے تجربات میں، GW-501516 سے لدے PLGA سہاروں نے امپلانٹیشن کے بعد زیادہ تیزی سے نیووسکولرائزیشن نیٹ ورک بنانے میں کامیاب ہوئے۔ یہ نئی بنی ہوئی خون کی نالیاں بافتوں کی مرمت کے لیے کافی غذائیت اور آکسیجن فراہم کرتی ہیں، جس سے سہاروں کے اندر موجود خلیات بہتر طور پر زندہ رہ سکتے ہیں اور پھیلتے ہیں، اس طرح بافتوں کی تخلیق نو اور مرمت کے عمل کو تیز کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، چوہے کی جلد کی خرابی کے ماڈل میں، اس مادہ سے بھری ہوئی PLGA سکیفولڈز کا استعمال جلد کی شفا یابی کی رفتار کو نمایاں طور پر تیز کرتا ہے اور ان لوڈ کیے گئے سہاروں کے مقابلے میں شفا یابی کے معیار کو بہتر بناتا ہے۔

ایکسٹرا سیلولر میٹرکس (ECM) ٹشو انجینئرنگ اسکافولڈز کا ایک اہم جزو ہے، جو سیل کے منسلک ہونے، پھیلاؤ اور تفریق کے لیے مائیکرو ماحولیات فراہم کرتا ہے۔ ECM کی ساخت اور ساخت ٹشوز کے نارمل فعل اور شکل کو برقرار رکھنے میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ یہ فائبرو بلاسٹس میں کولیجن اور ایلسٹن کے اظہار کو بڑھا سکتا ہے۔ کولیجن ای سی ایم میں سب سے زیادہ وافر پروٹین ہے، جو بافتوں کو مخصوص طاقت اور سختی سے نوازتا ہے۔ ایلسٹین ٹشوز کو لچک اور ٹوٹ پھوٹ کے بغیر کچھ خرابیوں کو برداشت کرنے کی صلاحیت دیتا ہے۔

ان دو پروٹینوں کے اظہار کو بڑھا کر، مکینیکل طاقت اور سکفولڈ کی حیاتیاتی مطابقت کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، جو اسے قدرتی انسانی بافتوں کی خصوصیات کے قریب بناتا ہے۔

اس کے علاوہ، یہ میٹرکس میٹالوپروٹیناسز (MMPs) کی سرگرمی کو بھی روک سکتا ہے۔ ایم ایم پی ایک قسم کا انزائم ہے جو ECM اجزاء کو کم کر سکتا ہے۔ عام حالات میں، ECM کے متحرک توازن کو برقرار رکھنے کے لیے MMP کی سرگرمی کو سختی سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔

لیکن بعض پیتھولوجیکل حالات میں، جیسے سوزش یا ٹیومر، MMP کی سرگرمی غیر معمولی طور پر بلند ہو سکتی ہے، جس سے ECM کی ضرورت سے زیادہ تنزلی ہوتی ہے اور بافتوں کی مرمت اور تخلیق نو کو متاثر کرتا ہے۔ ایم ایم پی کی سرگرمی کو روک کر اور ای سی ایم کے انحطاط کو کم کرکے، اسٹینٹ کی عمر کو بڑھایا جاسکتا ہے۔ مثال کے طور پر، جلد کی بافتوں کی انجینئرنگ میں، GW-501516 کو کولیجن اسکافولڈز کے ساتھ ملانا فبروبلاسٹ کے پھیلاؤ اور ECM کی ترکیب کو فروغ دے سکتا ہے، جس سے جلد کے زخموں کے بھرنے میں تیزی آتی ہے۔ استعمال کیے بغیر سہاروں کے مقابلےکارڈرین کیپسول، استعمال کے بعد جلد کے ٹشو زیادہ سخت ہوتے ہیں اور نشانات چھوٹے ہوتے ہیں۔

سوزشی ردعمل ٹشو کی مرمت کے عمل میں ایک عام رجحان ہے، لیکن ضرورت سے زیادہ اشتعال انگیز ردعمل ٹشو کی تخلیق نو میں رکاوٹ بن سکتا ہے۔ بافتوں کو پہنچنے والے نقصان کے بعد، مدافعتی نظام زخم کی جگہ پر پیتھوجینز اور نیکروٹک ٹشوز کو ختم کرنے کے لیے فوری طور پر اشتعال انگیز ردعمل کا آغاز کرتا ہے۔ تاہم، اگر اشتعال انگیز ردعمل ضرورت سے زیادہ برقرار رہتا ہے، تو یہ اشتعال انگیز عوامل کی ایک بڑی تعداد کے اخراج کا باعث بن سکتا ہے، جو خلیے کے مادہ کو نقصان پہنچا سکتا ہے، خلیے کے پھیلاؤ اور تفریق کو روک سکتا ہے، اور اس طرح ٹشو کی مرمت کو متاثر کرتا ہے۔

چوہوں میں پروکسیمل نلی نما خلیات میں سوزش کے خلاف-اثرات ادا کرتا ہے، اور یہ خوراک انحصاری طور پر مونوسائٹ کیموآٹریکٹینٹ پروٹین-1 (MCP-1) mRNA اظہار میں اضافہ کو روک سکتی ہے جو پامیٹک ایسڈ اور ٹیومر نیکروسس فیکٹر الفا (TNF الفا) سے متاثر ہوتی ہے۔ MCP-1 ایک اہم سوزش والی کیموکائن ہے جو سوزش کی جگہ پر مدافعتی خلیات جیسے مونوکیٹس کو بھرتی کر سکتی ہے، جو سوزش کے ردعمل کو مزید بڑھاتی ہے۔ MCP-1 کے اظہار کو روک کر، سوزش کے خلیوں کی دراندازی کو کم کیا گیا، اس طرح سوزش کے ردعمل کو کم کیا گیا۔

اسے ٹشو انجینئرنگ اسکافولڈز میں متعارف کرانے سے اسٹینٹ لگانے کے بعد سوزش کے ردعمل کو کم کیا جا سکتا ہے اور بافتوں کی ہموار مرمت کو فروغ مل سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، آرٹیکولر کارٹلیج ٹشو انجینئرنگ میں، آرٹیکولر کارٹلیج ایک avascular ٹشو ہے جس کی مرمت کی صلاحیت بہت محدود ہے۔ جب جوڑوں کی کارٹلیج کو نقصان پہنچتا ہے تو، اشتعال انگیز رد عمل تیزی سے ظاہر ہوتا ہے، جس سے کونڈروسائٹس کی موت ہوتی ہے اور کارٹلیج میٹرکس کی تنزلی ہوتی ہے۔

پراڈکٹ سے بھری ہوئی سہارہ جوڑوں کی گہا میں سوزش کو کم کر سکتی ہے اور کونڈروسائٹس کو سوزش کے نقصان سے بچا سکتی ہے۔ جانوروں کے تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ جوڑوں کی کارٹلیج کی چوٹوں کے علاج کے لیے بوجھ اٹھانے والے سہاروں کا استعمال کونڈروسائٹس کے پھیلاؤ اور تفریق کو فروغ دے سکتا ہے، کارٹلیج میٹرکس کی ترکیب کو بڑھا سکتا ہے، اور جوڑوں کے کام کو بہتر بنا سکتا ہے۔

ٹیومر ٹشو کا مائیکرو ماحولیات عام طور پر تیزابی ہوتا ہے، جو ٹیومر کے خلیوں کے تیزی سے پھیلاؤ اور میٹابولک اسامانیتاوں کی وجہ سے ہوتا ہے۔ نارمل ٹشوز کی pH ویلیو تقریباً 7.4 ہے، جبکہ ٹیومر ٹشو کی pH ویلیو 5.0-6.5 تک کم ہو سکتی ہے۔ اس خصوصیت کو بروئے کار لاتے ہوئے، پی ایچ ریسپانسیو ڈرگ کیریئرز کو ٹیومر کی جگہ پر منشیات کی ٹارگٹ ریلیز حاصل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ پولی تھیلین گلائکول (PEG) اور پولی لیکٹک ایسڈ (PLA) کے ساتھ GW-501516 کوپولیمرائز کرکے pH حساس نینو پارٹیکلز تیار کریں۔

پی ای جی میں اچھی حیاتیاتی مطابقت اور پانی میں حل پذیری ہے، جو خون میں نینو پارٹیکلز کی گردش کے وقت کو طول دے سکتی ہے۔ PLA ایک بایوڈیگریڈیبل پولیمر مواد ہے جو عام طور پر منشیات کے کیریئرز کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔

عام جسمانی ماحول (pH 7.4) میں، نینو پارٹیکل کا ڈھانچہ مستحکم ہوتا ہے اور منشیات کا اخراج سست ہوتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ نینو پارٹیکلز کی سطح پر کیمیائی بانڈز عام pH قدروں پر نسبتاً مستحکم ہوتے ہیں، اور دوائیں نینو پارٹیکلز کے اندر سمیٹی جاتی ہیں، جس سے ان کا اخراج مشکل ہوتا ہے۔

ٹیومر ٹشو (pH 5.0-6.5) کے تیزابی مائیکرو ماحولیات میں، نینو پارٹیکل کا ڈھانچہ بکھر جاتا ہے اور بھاری بھرکم اینٹی کینسر ادویات (جیسے ڈوکسوروبیسن) کو جاری کرتا ہے، ٹارگٹڈ تھراپی کو حاصل کرتا ہے۔ تیزابیت والے حالات میں، نینو پارٹیکلز کی سطح پر کیمیائی بانڈز ہائیڈولیسس ری ایکشن سے گزرتے ہیں، جس کی وجہ سے ساختی نقصان ہوتا ہے اور منشیات کی رہائی ہوتی ہے۔ یہ نظام عام بافتوں پر زہریلے ضمنی اثرات کو کم کرتے ہوئے ادویات کی افادیت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ چونکہ دوائیں بنیادی طور پر ٹیومر کی جگہ پر خارج ہوتی ہیں، اس لیے ان دوائیوں کا ارتکاز کم ہوتا ہے جن کے ساتھ نارمل ٹشوز رابطے میں آتے ہیں، اس طرح عام خلیوں کو دوائیوں کے نقصان کو کم کیا جاتا ہے۔

ہلکے ریسپانسیو ڈرگ کیریئرز ہلکے محرک کے ذریعے منشیات کے درست اخراج کو حاصل کر سکتے ہیں۔ روشنی میں مضبوط دخول اور ریموٹ کنٹرول کے فوائد ہیں، جو منشیات کی رہائی کے عین مطابق ضابطے کو حاصل کر سکتے ہیں۔ فوٹو ریسپانسیو ڈرگ کیریئرز بنانے کے لیے اسے فوٹو سنسیٹائزرز (جیسے پورفرین ڈیریویٹیوز) کے ساتھ جوڑیں۔ فوٹو سنسیٹائزر ایک ایسا مادہ ہے جو ایک مخصوص طول موج کی روشنی کو جذب کر سکتا ہے۔ روشنی کی توانائی کو جذب کرنے کے بعد، فوٹو سینسائزر الیکٹرانک ٹرانزیشن سے گزرتا ہے، توانائی پیدا کرتا ہے۔

قریب-اورکت روشنی کی شعاع ریزی کے تحت، فوٹو سنسیٹائزر حرارت پیدا کرتا ہے، جس سے کیریئر میں ساختی تبدیلیاں آتی ہیں اور دوائی جاری ہوتی ہے۔

قریب اورکت روشنی میں بافتوں کے اندر گھسنے کی مضبوط صلاحیت ہوتی ہے اور یہ انسانی جسم کے اندرونی بافتوں میں گہرائی تک جا سکتی ہے، جبکہ بافتوں کو کم سے کم نقصان پہنچاتی ہے۔ اس نظام کو گہرے بافتوں کی بیماریوں کے علاج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ جلد کا کینسر یا دماغی رسولی۔ مثال کے طور پر، ٹیومر کی جگہ پر اس کے ساتھ بھری ہوئی نینو پارٹیکلز اور فوٹو سنسیٹائزر کو انجیکشن لگانا مقامی ادویات کی رہائی کو حاصل کر سکتا ہے اور قریب-اورکت روشنی کی شعاع ریزی کے ذریعے علاج کی افادیت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ جانوروں کے تجربات میں، جلد کے کینسر کے علاج کے لیے اس فوٹو ریسپانسیو ڈرگ کیریئر کا استعمال ٹیومر کی نشوونما کو نمایاں طور پر روک سکتا ہے جبکہ ارد گرد کی عام جلد کو پہنچنے والے نقصان کو کم کرتا ہے۔

اس کا استعمال منشیات کی ٹارگٹڈ ڈیلیوری کے نظام کی تعمیر کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے، منشیات کی ٹارگٹنگ اور جیو دستیابی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ ٹارگٹڈ ڈرگ ڈیلیوری سسٹمز درست طریقے سے ادویات کو زخم کی جگہ پر پہنچا سکتے ہیں، پورے جسم میں ادویات کی تقسیم کو کم کر سکتے ہیں، اس طرح منشیات کی افادیت کو بہتر بنا سکتے ہیں اور زہریلے مضر اثرات کو کم کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، طویل گردش کرنے والے لیپوسومز کی تعمیر کے لیے اسے لپوسومز کی سطح پر تبدیل کرنا۔ لیپوسومز نانوسکل کیریئرز ہیں جو فاسفولیپڈ بائلیئرز پر مشتمل ہیں، جن میں اچھی بایو مطابقت اور تبدیلی کی صلاحیت ہے۔

کی PEGylation ترمیمکارڈرین کیپسولخون میں لیپوسومز کی گردش کے وقت کو طول دے سکتا ہے۔

پی ای جی لیپوسومز کی سطح پر ہائیڈریشن پرت بنا سکتا ہے، خون میں لیپوسومز اور پروٹین کے درمیان تعامل کو کم کر سکتا ہے، اس طرح مدافعتی نظام کی طرف سے شناخت اور کلیئرنس سے گریز کرتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ ٹیومر کے خلیات کی سطح پر مخصوص رسیپٹرز کو بھی پابند کر سکتا ہے تاکہ منشیات کی فعال ٹارگٹ ڈیلیوری حاصل کی جا سکے۔ ٹیومر کے خلیے عام طور پر اپنی سطح پر مخصوص رسیپٹرز کا اظہار کرتے ہیں، جن کا عام سیل کی سطحوں پر اظہار کم ہوتا ہے۔ یہ ایک لیگنڈ کے طور پر کام کر سکتا ہے جو خاص طور پر ٹیومر خلیوں کی سطح پر رسیپٹرز سے منسلک ہوتا ہے، ٹیومر کے خلیوں کے اندرونی حصے میں لیپوسومز کے ذریعے لے جانے والی ادویات کو درست طریقے سے پہنچاتا ہے۔