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पैच और रोबोटिक गोलियां एक दिन इंजेक्शन की जगह ले सकती हैं

दवा देने के ये वैकल्पिक तरीके अधिक रोगी-अनुकूल हो सकते हैं

रोबोटिक गोलियां एक दिन पारंपरिक इंजेक्शन के विकल्प प्रदान कर सकती हैं। यह वैचारिक कला भविष्य के यांत्रिक गोलियों को कैसे संरचित किया जा सकता है, इसके लिए विभिन्न डिजाइनों की कल्पना करती है।

वेलेंटीना क्रुचिनिना/आईस्टॉक/गेटी इमेजेज प्लस

क्या आपको शॉट लेने से नफरत है? यदि हां, तो आप अकेले नहीं हैं - और आप भाग्य में हो सकते हैं। शोधकर्ता दवाओं को वितरित करने के लिए नए, दर्द रहित तरीके ईजाद कर रहे हैं। एक है रोबोटिक गोली। एक और त्वचा पर पहना जाने वाला एक दवा पैच है। दोनों अभी विकास के शुरुआती चरण में हैं। लेकिन किसी दिन, ये नवाचार दवाओं को अधिक रोगी-अनुकूल बना सकते हैं।

नई रोबोटिक गोली कैम्ब्रिज में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी की एक प्रयोगशाला से निकली है। इसमें एक नन्हा, स्प्रिंग-लोडेड माइक्रोनेडल केवल लगभग 3 मिलीमीटर (एक इंच का दसवां हिस्सा) लंबा होता है। एक बार निगलने के बाद, गोली सीधे पेट की दीवार के माध्यम से दवा को इंजेक्ट करती है।

एक सामान्य शॉट के विपरीत, इस सुई चुभन को चोट नहीं पहुंचनी चाहिए, जियोवानी ट्रैवर्सो कहते हैं। वह एक चिकित्सक और बायोमेडिकल इंजीनियर है जो आंत में माहिर है। उन्होंने एमआईटी में रोबो-पिल विकसित करने में भी मदद की। पेट कुछ संवेदनाओं का पता लगा सकता है, जैसे पेट के अल्सर का गहरा दर्द। या फूला हुआ महसूस करने की बेचैनी। लेकिन वे संवेदनाएं "खिंचाव रिसेप्टर्स से अधिक संबंधित हैं," ट्रैवर्सो बताते हैं। इंजेक्शन जैसे तेज दर्द का पता लगाने के लिए पेट में रिसेप्टर्स की कमी होती है।

यह छोटी रोबोटिक गोली आपके पेट में एक माइक्रोनीडल के माध्यम से दवा पहुंचा सकती है जो सही समय पर निकलती है।जी. ट्रैवर्सो

पेट की दीवार को मज़बूती से चुभने वाली गोली बनाना थोड़ा मुश्किल था। एक बार निगलने के बाद, छोटा लेकिन भारी उपकरण पेट के निचले हिस्से में बैठ जाता है। पेट की दीवार को उसके नीचे चुभने के लिए, गोली को इंजेक्टर-साइड-डाउन करना चाहिए। ऐसा करने के लिए, एमआईटी टीम ने तेंदुए के कछुए से एक विचार उधार लिया।

आम धारणा के विपरीत, अधिकांश कछुएकर सकते हैं अगर उल्टा फ़्लिप किया जाए तो अपने पैरों पर वापस आ जाएं। तेंदुआ कछुओं को ऊँचे गुंबद वाले गोले से सहारा मिलता है। यदि उनमें से एक को उसकी पीठ पर घुमाया जाता है, तो उस खोल का आकार उसे दाईं ओर ऊपर की ओर लुढ़कने में मदद करता है। वही आकार सुनिश्चित करता है कि नई गोली हमेशा सीधी हो।

रॉबर्ट लैंगर एमआईटी टीम में एक केमिकल इंजीनियर हैं। "देखो," वह कहते हैं, जब वह एक टेबल पर एक छोले के आकार की रोबोटिक गोली गिराता है। यह उछलता है, फिर सीधा लुढ़कता है। "कोई फर्क नहीं पड़ता कि मैं इसे कैसे छोड़ता हूं," वह नोट करता है - और वह इसे फिर से छोड़ देता है - "यह हमेशा उसी तरह से उतरता है।"

लेकिन क्या गोली की छोटी सुई अपना काम करने के लिए बाहर निकलती है? "चीनी का गिलास," लैंगर बताते हैं। कठोर और भंगुर, यह सामग्री सुई से जुड़ी एक स्प्रिंग को वापस रखती है। पेट में वह शुगर घुलने लगती है। "अचानक, बात टूट जाती है," लैंगर कहते हैं। यह वसंत को छोड़ता है, जो दवा को इंजेक्ट करने के लिए सुई को पेट की दीवार में दबाता है। चीनी की मोटाई को समायोजित करके ऐसा होने पर इसे नियंत्रित करना संभव है।

एमआईटी टीमइसके डिजाइन का अनावरण किया2019 मेंविज्ञान.

इस तेंदुए के खोल का आकार यह सुनिश्चित करता है कि अगर जानवर कभी भी अपनी पीठ पर इत्तला दे तो वह दाईं ओर लुढ़कता है। इस खोल ने नई रोबो-गोली के आकार को प्रेरित किया।डेविड ए। नॉर्थकॉट / आईस्टॉक / गेट्टी इमेज प्लस

संभावित भत्ते और मूल्य निर्धारण

नए प्रयोगों में, इन रोबोटिक गोलियों नेमिनी-सूअरों को एमआरएनए-आधारित दवा वितरित की . शोधकर्ताओं ने 2 मार्च के अंक में अपनी सफलता का वर्णन कियामामला। यह दिखाने के लिए एक महत्वपूर्ण परीक्षण था कि दवाओं के इस नए वर्ग को इस तरह से वितरित किया जा सकता है। (फाइजर की COVID-19 वैक्सीन भीएमआरएनए पर निर्भर करता है।)

नई रोबो-गोलियां भी सफलतापूर्वकइंसुलिन दिया मिनी सूअरों में। मधुमेह वाले कई लोगों को इस हार्मोन के साथ दिन में कई बार खुद को इंजेक्शन लगाना चाहिए। आम तौर पर, इंसुलिन को गोली के रूप में निगला नहीं जा सकता क्योंकि यह पेट में टूट जाता है। पेट की दीवार में सीधे इंसुलिन खिलाने से रोबो-पिल उस समस्या को दूर कर देती है।

यह दवा देने का एक बिल्कुल नया तरीका है, ब्रूनो सरमेंटो नोट करता है। वह पुर्तगाल में पोर्टो विश्वविद्यालय में काम करता है। हालांकि उन्होंने गोली प्रणाली पर काम नहीं किया, एक नैनोमेडिसिन शोधकर्ता के रूप में उन्हें ऐसी परियोजनाओं में दिलचस्पी है। "हम अब जानते हैं कि यह संभव है" एक रोबोट प्रणाली के लिए पेट तक पहुंचना और इंजेक्शन देना, वे कहते हैं। लेकिन उन्हें चिंता है कि व्यापक उपयोग के लिए नई गोली बहुत महंगी हो सकती है।

इस वीडियो में 50 सेकंड की शुरुआत में, आप एक स्पष्टीकरण देख सकते हैं कि कैसे एक स्व-सही कछुए के खोल ने इंसुलिन जारी करने के लिए एक नई कैप्सूल-आधारित प्रणाली के लिए प्रेरणा के रूप में कार्य किया। जानवरों के परीक्षण से पता चलता है कि इसके माइक्रोनीडल्स पेट की परत में हार्मोन को जल्दी से छोड़ सकते हैं।

लैंगर इतना निश्चित नहीं है। "मैं वास्तव में नहीं जानता कि यह इतना महंगा होगा," वे कहते हैं। यंत्रीकृत गोलियां पहले से मौजूद हैं। लैंगर ऑस्मोटिक पिल्स नामक एक वर्ग की ओर इशारा करता है। दवाओं को बाहर निकालने के लिए इन गोलियों में छेद होते हैं। लोग सोच सकते हैं कि वे नियमित गोलियों की तुलना में बहुत अधिक महंगे होंगे, "लेकिन वे वास्तव में नहीं थे," वे कहते हैं। "जब आप इनमें से अरबों बनाना शुरू करते हैं, तो लागत बहुत कम हो जाती है।"

क्या अधिक है, सामान्य गोलियां अक्सर दवा बर्बाद कर देती हैं। निगली गई दवा को पेट की परत से गुजरना चाहिए। "यह एक ईंट की दीवार से गुजरने जैसा है," ट्रैवर्सो कहते हैं। सुई की मदद के बिना यह बहुत मुश्किल है। और व्यर्थ दवा महंगी है - "कभी-कभी उपकरण से अधिक महंगी।"

एक उदाहरण मधुमेह के इलाज के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दवा है। इसे सेमाग्लूटाइड कहते हैं। "यह मधुमेह वाले लोगों के लिए एक विशाल विक्रेता है," लैंगर कहते हैं। और जब आप इस दवा को गोली के रूप में देते हैं, तो वह कहता है, "आप दवा का 99 प्रतिशत खो देते हैं।" अवशोषित होने से पहले यह शरीर से होकर गुजरता है। लेकिन नई रोबो-पिल यह सुनिश्चित करेगी कि दवा पेट की दीवार के माध्यम से और रक्त प्रवाह में सही हो। अंत में, वह पैसे बचा सकता है।

जानवरों में सफल परीक्षण के बाद अब रोबो-पिल मानव परीक्षणों के लिए तैयार है। डेनमार्क की दवा कंपनी नोवो नॉर्डिस्क, जो एमआईटी टीम के साथ काम करती है, ने अप्रैल में स्वयंसेवकों की भर्ती शुरू की।

त्वचा को पैच करना

फ्रांस में शोधकर्ता एक ऐसी तकनीक विकसित कर रहे हैं जो सुइयों को पूरी तरह से छोड़ देती है। टीम का नया पैच, जब मुंह में लगाया जाता है, गाल के अंदर से एक दवा पहुंचाता है।

"सुई रहित इंजेक्शन … उसने नया पैच बनाने में मदद नहीं की। लेकिन इंग्लैंड में यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में उनका काम ऐसे नए बायोमैटिरियल्स पर केंद्रित है।

यह छोटा, गर्मी से सक्रिय पैच आपके गाल के अंदर की त्वचा के माध्यम से इंसुलिन पहुंचा सकता है।अन्ना वोरोनोवा

स्टिकी, दवा से भरे पैच दशकों से हैं, Dziemidowicz नोट। यह नया अलग है। इसे अपनी बांह पर चिपकाने के बजाय, यह आपके मुंह के अंदर की फिसलन, श्लेष्मा-लेपित झिल्ली पर चला जाता है। या यहाँ तक कि आपकी आँख की पुतली भी! दोनों ही ऐसे क्षेत्र हैं जो दवाओं को आपके रक्तप्रवाह में तेजी से प्रवेश करने देते हैं। एक लेज़र डिवाइस से हल्की गर्मी दवा को छोड़ने के लिए पैच को सक्रिय करती है।

Sabine Szunerits एक विश्लेषणात्मक रसायनज्ञ और इन छोटे पैच के सह-डेवलपर हैं। वह फ्रांस में यूनिवर्सिटी ऑफ लिली में काम करती हैं। उनकी टीम ने इन पैच को इंसुलिन निकालने के तरीके के रूप में परीक्षण किया। एमआईटी टीम की तरह, उन्होंने अपने सिस्टम को मिनी-सूअरों में और बाद में गायों में आजमाया। जानवरों ने दवा को अच्छी तरह से अवशोषित कर लिया, और इसने उनके रक्त शर्करा को कम कर दिया।

एक अन्य प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने छह स्वयंसेवकों के मुंह के अंदर पैच के दवा मुक्त संस्करणों को भी लागू किया। लोगों ने उनके बारे में क्या सोचा? इसके बारे में सोचना अजीब है, दो पुरुष स्वयंसेवकों ने कहा। लेकिन किसी को भी पैच असहज नहीं लगा। न ही पैच ने स्वयंसेवकों की बात करने या खाने की क्षमता को प्रभावित किया।

Szunerits और उनकी टीम ने अपने निष्कर्षों का वर्णन कियामेंएसीएस एप्लाइड जैव सामग्री21 फरवरी को.

नई तकनीक, नई बातों पर विचार करें

अपनी प्रयोगशाला में, फ्रांसीसी टीम ने पैच को अपनी दवा छोड़ने के लिए एक लेज़र का उपयोग किया। घरेलू उपयोग के लिए, Szunerits एक लॉलीपॉप की तरह कुछ बनाने की कल्पना करता है। इसके अंत में, वह कहती है, "आपके पास एक लेज़र होगा।" फिर, जब आप पैच को सक्रिय करने के लिए तैयार हों, तो आप लेजर-पॉप को अपने मुंह में डालेंगे। आप निर्धारित खुराक लेने के लिए केवल एक - या कई पैच को ट्रिगर कर सकते हैं।

"यह एक बहुत ही सुंदर अध्ययन है," सरमेंटो कहते हैं। लेकिन वह एक सीमा देखता है। पैच बहुत अधिक इंसुलिन प्रदान नहीं कर सकते हैं। हर एक दवा की लगभग 2.9 यूनिट पैक कर सकता है। लेकिन 40 किलोग्राम (90 पाउंड) के बच्चे को भी प्रति दिन लगभग 20 यूनिट इंसुलिन की आवश्यकता हो सकती है। सरमेंटो को संदेह है कि नया पैच अन्य दवाओं के लिए बेहतर अनुकूल हो सकता है - कम खुराक पर दी जाने वाली।

पैच छोटे होते हैं, लेकिन कुछ लोग एक गुच्छा पहनने के लिए तैयार हो सकते हैं यदि इसका मतलब इंजेक्शन से बचना है। लोग, खासकर बच्चे, शॉट्स को नापसंद करते हैं। उसके कारण, ट्रैवर्सो कहते हैं, बहुत से लोग मज़बूती से अपने इंसुलिन को लगभग आधा समय ही लेते हैं। यही कारण है कि कई "चिकित्सक लगभग आठ साल तक इंसुलिन पर लोगों को शुरू करने में देरी करते हैं," ट्रैवर्सो कहते हैं।

उन्हें अब उम्मीद है कि इंसुलिन पैच और रोबोटिक गोली जैसे नवाचारों से एक दिन और लोग स्वेच्छा से अपनी जरूरत की दवाएं ले सकेंगे।

यह लेमेलसन फाउंडेशन के उदार समर्थन से संभव हुआ, प्रौद्योगिकी और नवाचार पर समाचार प्रस्तुत करने वाली श्रृंखला में से एक है।

के बारे मेंकेटी ग्रेस बढ़ई

केटी ग्रेस कारपेंटर एक विज्ञान लेखक और पाठ्यक्रम विकासकर्ता हैं, जिनके पास जीव विज्ञान और जैव-भू-रसायन विज्ञान में डिग्री है। वह साइंस फिक्शन भी लिखती हैं और साइंस वीडियो बनाती हैं। केटी अमेरिका में रहती हैं लेकिन स्वीडन में अपने पति के साथ समय बिताती हैं, जो एक शेफ है।

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