ہائیڈروجلز اور ان کی زندگی بچانے کی صلاحیتیں

نائڈو سائز کے ماد thatے جو ہائیڈروجلز کی دنیا میں خوش آمدید!

چونکہ ہم بچے تھے ، ہمیں یہ سکھایا گیا ہے کہ معاملات تین ریاستوں میں موجود ہیں: ٹھوس ، مائع اور گیس۔ لیکن حقیقت میں فطرت اس سے کہیں زیادہ پیچیدہ ہے ، جہاں ریاستوں کے مابین کچھ مواد موجود ہے۔ مثال کے طور پر ، جلیٹن کو سوچیں ، وہ جزو جو میٹھی چیزوں کو جگمگاتا ہے۔ یہ نہ تو ٹھوس ہے ، نہ مائع اور نہ ہی گیس۔ یہ ایک ہائیڈروجل ہے!

ہائڈروجیلس پانی سے گھلنشیل ، کراس لنکڈ ، پولیمر چینز کے سہ جہتی نیٹ ورک ہیں ، پانی کے ساتھ مل کر پولیمر زنجیروں کے مابین ویوڈس کو بھرتے ہیں۔ پولیمر زنجیروں کے درمیان آپس میں جڑنا ساخت کی میکانی طاقت اور جسمانی سالمیت کو جنم دیتا ہے۔ ہائیڈروجلز انتہائی جاذب ہیں ، کم از کم 90٪ پانی پر مشتمل ہیں۔ یہ پانی کا ایک اعلی فیصد بھی ہے جو انسانی جسم برقرار رکھ سکتا ہے!

مزید یہ کہ ہائیڈروجیل ایک آسانی سے قابل عمل ماد isہ ہے ، اس کا مطلب ہے کہ ہم کسی خاص مقصد کے ل hydro دوسرے انووں کے ساتھ ہائیڈروجل کو جوڑنے کے لئے کیمیائی رد عمل ڈیزائن کرسکتے ہیں۔

1960 کی دہائی سے ، سائنس دانوں نے ہائیڈروجیل کو مستقل رابطے کی درخواستوں کے لئے امیدوار امیدوار کے طور پر تصور کیا ہے ، جو جسم میں قوت مدافعت کے نظام سے مسترد کیے بغیر مستقل طور پر جسم میں لگائے جاتے ہیں۔

یہاں سب سے عمدہ حصہ ہے: ہائیڈروجلز سمارٹ میٹریل ہیں! وہ ماحول میں مختلف تبدیلیوں کے جواب میں کچھ خصوصیات ، جیسے شکل ، کو تبدیل کرتے ہیں۔ حیاتیاتی ایپلی کیشنز میں اسمارٹ ہائیڈروجلز کے لئے کچھ عام محرکات پییچ ، درجہ حرارت اور آئنک طاقت ہیں۔ جسم کے مقامی ماحول میں داخل ہونے پر یہ ہائیڈروجلز کو مکمل امیدوار بناتا ہے۔ ہم جسم کے اندر ہائیڈروجل کی سرگرمی کو جوڑنے کے ل the بیرونی ماحول کو بھی باہر سے تبدیل کرسکتے ہیں۔

ہائڈروجلز کو اتنا "اسمارٹ" کیوں بناتا ہے؟

بہت سے فنکشنل گروپس ہیں جو پولیمر بیکبون سے منسلک ہوتے ہیں ، اس کی ایک نمایاں مثال کاربوکسیکیل ایسڈ گروپس ، یا آر سی او او ایچ ہیں۔ جب کاربو آکسیلک ایسڈ گروپ پانی میں شامل ہوجاتا ہے تو ، تیزاب گروپ کا ہائیڈروجن الگ ہوجاتا ہے۔ نتیجہ کاربو آکسیلیٹ آئن (آر سی او او-) ہے جس کا منفی چارج اور ہائیڈروجن آئن (H +) ہے۔ اگر ماحول ہائیڈروجن کو منحرف کرنے کے حق میں ہے تو ، پھر پولیمر چین اس کی کمر کے ساتھ ساتھ بہت سارے منفی چارجز لگاتا ہے۔ پولیمر زنجیروں کے منفی الزامات ایک دوسرے کو پیچھے ہٹاتے ہیں ، جس کی وجہ سے ہائیڈروجیل بے ربط ہوجاتا ہے (کھلا ہوا)۔ منفی الزامات پانی کے مثبت ہائیڈروجن ڈوپول کو اپنی طرف متوجہ کرکے پانی کی طرف پولیمر کی توجہ کو بھی بڑھاتے ہیں۔

نیز ، RCOOH کا RCOO- کا رد عمل الٹ ہے ، اور کیمیائی ماحول اس بات کا تعین کرے گا کہ آیا آگے کا رد عمل ہوتا ہے۔ چونکہ پولیمر بیکبون کو اپنے ماحول میں کیمیائی انووں کے نسبت زیادہ منفی ہونے کی ضرورت ہے ، لہذا ایک H + امیر / تیزابیت (کم پییچ) ماحول ایک صحت یا غیر جانبدار - ریڑھ کی ہڈی کے حق میں ہوگا۔ دوسری طرف ، مزید کنر (اعلی پییچ) منفی چارج کے حق میں ہے۔ بوم ، یہ اس کی مثال ہے کہ کس طرح پییچ کی سطح میں ایک چھوٹی سی تبدیلی ہائیڈروجیل کی سوجن کی ڈگری کو واضح طور پر متاثر کرسکتی ہے!

منشیات کی فراہمی

ایک انتہائی دلچسپ کلینیکل ایپلی کیشن کی جانچ کی جارہی ہے جو منشیات کی ترسیل میں ہے۔ ٹائپ 1 ذیابیطس والے افراد کو بلڈ شوگر کی سطح کو کنٹرول کرنے کے ل constantly خود کو انسولین لگاتار انجیکشن لگانے کی ضرورت ہے۔

ہائیڈروجیلس مریضوں کو اس ضرورت کے ساتھ ساتھ دینے میں مدد فراہم کرسکتی ہے۔ در حقیقت ، محققین پولی (β-امینو ایسٹر) (PAE) کو ہائیڈروجولس کی ترکیب کے ل using استعمال کررہے ہیں جو جلد کے نیچے انجکشن کی جاسکتی ہیں ، جس سے جسم میں انسولین کا ذخیرہ ہوتا ہے۔ انسولین حراستی سے کم انسولین حراستی کے ساتھ ماحول سے قدرتی طور پر ماحول سے پھیلا ہوا ہے ، جس کے نتیجے میں خون کے بہاؤ میں ہائیڈروجیل کے اندرونی حصے سے ہارمون کی آہستہ آہستہ اخراج ہوتا ہے۔

اس طرح ، ایک سے زیادہ انسولین انجیکشن ایک ہی ہائڈروجیل انجیکشن کے ساتھ تبدیل کیے جا سکتے ہیں!

خراب ٹشووں کے لئے تازہ خون

ہائڈروجلز نہ صرف ممکنہ طور پر انسولین شاٹس کو تبدیل کرسکتے ہیں ، یہ خون کی پتلی دوائیوں والی دواؤں اور انجیوپلاسٹی اور بائی پاس سرجری کا ایک حامی متبادل ہے - موجودہ اسکیمیا کے علاج معالجے۔

دماغی اسکیمیا کا مظاہرہ - فالج کی ایک قسم جو اس وقت ہوتی ہے جب دماغ میں خون کے بہاو میں خلل پڑتا ہے

اسکیمیا ایک سنگین طبی حالت ہے جس میں خون کے بہاؤ اور ٹشووں میں آکسیجن کی فراہمی پر پابندی ہے ، اس طرح تکلیف ، کمزوری اور زیادہ سنجیدگی سے ، ٹشو اور اعضاء کو نقصان پہنچتا ہے۔ جب پٹھوں کے ٹشووں میں ہوتا ہے ، خاص طور پر ایٹروسکلروسیس کی شکل میں ، اسکیمیا اس کے نتیجے میں مہلک بیماریوں جیسے کورونری دمنی کی بیماری اور فالج کا سبب بن سکتا ہے - جو اس وقت عالمی ادارہ صحت کے مطابق موت کی سب سے بڑی وجہ ہے۔

اسکیمیا کے علاج کے ل Sci سائنسدانوں نے ایک بہت ہی دلچسپ نقطہ نظر پایا ہے: اسکائیکمک مقام پر خون کی روانی میں اضافہ کرنے کے لئے انجیوجینک ترقی کے عوامل جیسے ویسکولر انڈوتیلیل گروتھ فیکٹر (وی ای جی ایف) اور انسولین نما گروتھ فیکٹر -1 (آئی جی ایف) کو بڑھانا !

وی ای جی ایف اور آئی جی ایف سے متاثر ہونے کے بعد ، مائکروونیڈلز کا استعمال کرتے ہوئے الجنٹ ہائیڈروجلز جسم کو پہنچا سکتے ہیں۔

پیپٹائڈ میں ترمیم شدہ چائٹوسن ہائیڈروجیل ، جس سے خون کی نئی نالیوں کی تشکیل ہوتی ہے۔ (چن اور ایل (२०१ 2015)۔ لامینین مییمٹک پیپٹائڈ ایس آئی سی وی اے وی چائٹوسن ہائیڈروجیل انجیوجینیسیس ، ری-اپیٹیلیالائزیشن اور کولیجن جمع کو بڑھاوا کے ذریعہ زخموں کی افادیت کو فروغ دینے کے۔ جے میٹر۔ کیمیم بی۔ 3.1010 / C5TB00842E)

عام طور پر ایک بڑی تعداد میں ایک ساتھ گروپ کیا جاتا ہے ، مائکروونیڈلز کو ایک پیچ کی طرح جلد پر لگانے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ جب جلد کی سطح پر دبایا جاتا ہے تو ، سوئیاں جلد کی انتہائی بیرونی تہہ کو عبور کرنے میں کامیاب ہوجاتی ہیں ("اسٹریٹم کورنیئم") جس کے بعد مائکروسکوپک چھیدیں پیدا ہوجاتی ہیں ، جس سے نمو کے عوامل جسم میں داخل ہوجاتے ہیں اور بغیر خون کے نئے رگوں کی نشوونما کو متحرک کرتے ہیں۔ موجودہ والوں کو کوئی نقصان۔

کیمیکل جاری کرنے والے مائکروونیڈلز کا ایک مظاہرہ

سپر بگ کو مارنا

انسٹی ٹیوٹ آف بائیو انجینیئرنگ اینڈ نانو ٹکنالوجی (IBN) اور IBM ریسرچ کے محققین نے پہلا انسداد مائکروبیل ہائیڈروجیل تیار کیا جو بایڈفیلمز کو توڑ سکتا ہے اور 2013 میں ہائیڈروجلز کے استعمال سے ملٹی ڈریگ مزاحم سپر بگوں کو تباہ کر سکتا ہے۔ اور یہ واقعی حیرت انگیز ہے!

پولیمر سے علاج کرنے سے پہلے (بائیں) اور (دائیں) کے بعد ایکینیٹوبایکٹر بومنی بیکٹیریا کے عام خلیات [کریڈٹ: بائیوجینجیرنگ اینڈ نینو ٹکنالوجی]

آج ہم جس طرح کے بیکٹیریا کے ساتھ سلوک کرتے ہیں اس میں ایک بنیادی بنیادی مسئلہ موجود ہے: اینٹی بائیوٹکس وہ ایک سلیج ہیمر ہیں جو آنتوں کے مائکروبیل کمیونٹی کو ختم اور برباد کرتے ہیں۔

جس چیز کو سمجھنا واقعی اہم ہے وہ یہ ہے کہ اگر ہم 2050 تک اینٹی بائیوٹیکٹس کا استعمال جاری رکھیں تو ، بیکٹیریل انفیکشن کی وجہ سے ہر سال 10 ملین افراد ہلاک ہوجائیں گے۔ یہ مشترکہ کینسر کی تمام اقسام سے کہیں زیادہ اموات ہے۔

جرثوموں سے لڑنے کے ایک نئے طریقے کے طور پر ہائیڈروجلز کو دھاتی نینو پارٹیکلز سے بھرا جاسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، Ag + نینو پارٹیکلز سے جاری کردہ Ag + بیکٹیریل جھلیوں پر پروٹین کے کچھ مخصوص علاقوں میں سسائن کے ساتھ تعامل کرتا ہے ، جس سے K + اندر سے نقصان ہوتا ہے اور سیلولر ٹرانسپورٹ سسٹم میں خلل ہوتا ہے ، جو آخر کار بیکٹیریل سیل کی موت کا باعث بنتا ہے۔

دوائیوں سے بچنے والے سپر بگس کے خلاف پولیمر کے چار مرحلہ کے قتل کے طریقہ کار کا ایک خاکہ (مرحلہ 1) بیکٹیریا سیل کی سطح پر مثبت چارج کردہ پولیمر کا پابند ہونا ، (مرحلہ 2) بیکٹیریل سیل جھلی میں داخل ہونے کے لئے پولیمر کے مثبت معاوضوں کو غیر جانبدار بنانا ، (مرحلہ 3) بیکٹیریئم سائٹوپلازم میں گھسنا ، ایک ایسا سیال جو سیل کو بھرتا ہے ، اور (مرحلہ 4) بیکٹیریا کو مارنے کے لئے سائٹوپلاسمک مادوں کو تیز تر کرنا۔ (کریڈٹ: انسٹی ٹیوٹ آف بائیو انجینیئرنگ اینڈ نینو ٹکنالوجی)

دیگر مطالعات میں یہ بھی ثابت ہوا ہے کہ Ag + سیل کی دیوار کے پروٹین اور بیکٹیریا کے پلازما جھلی کے ساتھ تعامل کرتی ہے۔ منفی چارج کی گئی جھلی کے ساتھ اے جی + کا مجموعہ جھلی کو خوشبو دیتا ہے ، اس طرح سائٹوپلاسمک مواد کو سیل سے باہر نکلنے دیتا ہے ، جس سے جھلی کے پار H + تدریجی تحلیل ہوجاتی ہے اور بعض اوقات سیل کی موت واقع ہوتی ہے۔

اس کی ورسٹائل اور قابل پروگرام فطرت کے ساتھ ، ہائیڈروجلس آج ہماری دنیا میں ایک انتہائی آسان اور پیچیدہ اور طاقتور مواد ہے!

تمہارے جانے سے پہلے،

اگر آپ کو کچھ نیا سیکھا گیا تو اس مضمون کو تالیاں بجائیں۔
ساتھیوں ، کنبہ اور دوستوں کے ساتھ اشتراک کریں!
نینو ٹیکنالوجی ، جینیٹک انجینئرنگ ، خستہ اور مشین لرننگ میں اپنے منصوبے کے ساتھ تازہ کاری کے ل my میرے میڈیم پیج پر عمل کریں!