लिपोसोम

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एक जलीय घोल में फास्फोलिपिड्स द्वारा गठित लिपोसोम की योजना।
File:Liposome.jpg
लिपोसोम्स फॉस्फोलिपिड्स से बने समग्र संरचनाएं हैं और इसमें अन्य अणुओं की थोड़ी मात्रा हो सकती है। हालांकि लिपोसोम कम माइक्रोमीटर रेंज से लेकर दसियों माइक्रोमीटर तक के आकार में भिन्न हो सकते हैं, जैसा कि यहां चित्रित किया गया है, यूनीमेलर लिपोसोम, आमतौर पर निचले आकार की सीमा में होते हैं, जिसमें उनकी सतह से जुड़े विभिन्न लक्षित लिगेंड होते हैं, जो उपचार के लिए पैथोलॉजिकल क्षेत्रों में उनकी सतह-लगाव और संचय की अनुमति देते हैं। रोग का।[1]

लिपोसोम एक छोटी कृत्रिम पुटिका (जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान) होती है, जो आकार में गोलाकार होती है, जिसमें कम से कम एक लिपिड बिलेयर होती है।[2] उनकी हाइड्रोफोबिसिटी और/या हाइड्रोफिलिसिटी, जैव अनुकूलता, कण आकार और कई अन्य गुणों के कारण,[2]लिपोसोम्स का उपयोग दवा वितरण वाहनों के रूप में दवा, दवाओं और पोषक तत्वों के प्रशासन के मार्ग के लिए किया जा सकता है,[3] जैसे कि एमआरएनए टीकों में ठोस लिपिड नैनोकण, और डीएनए टीकाकरण। जैविक झिल्लियों (जैसे कि सोनिकेशन द्वारा) को बाधित करके लिपोसोम्स तैयार किए जा सकते हैं।

लिपोसोम प्रायः फॉस्फोलिपिड्स, विशेष रूप से फॉस्फेटिडिलकोलाइन और कोलेस्ट्रॉल से बने होते हैं, [2]लेकिन इसमें अन्य लिपिड भी सम्मिलित हो सकते हैं, जैसे कि अंडा (भोजन), फॉस्फेटिडाइलेथेनॉलमाइन, जब तक कि वे लिपिड बाइलेयर संरचना के अनुकूल हों।[4] एक लाइपोसोम डिज़ाइन अस्वास्थ्यकर ऊतक से जुड़ने के लिए सतह के लिगेंड को नियोजित कर सकता है।[1]

लिपोसोम्स के प्रमुख प्रकार बहुपरत पुटिका (एमएलवी, कई परतदार चरण लिपिड बाईलेयर्स के साथ), छोटे एकतरफा लिपोसोम पुटिका (एसयूवी, एक लिपिड बाईलेयर के साथ), बड़े यूनिमेलेलर पुटिका (एलयूवी), और कोक्लीट पुटिका हैं। एक कम वांछनीय रूप मल्टीविस्कुलर लिपोसोम हैं जिसमें एक पुटिका में एक या एक से अधिक छोटे पुटिका होते हैं।

लिपोसोम्स को लाइसोसोम के साथ, या मोनोलेयर्स से बने मिसेल और रिवर्स मिसेल के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए।[5]


डिस्कवरी

लिपोसोम शब्द दो ग्रीक शब्दों से निकला है: लिपो (वसा) और सोमा (शरीर); इसका नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि इसकी संरचना मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड की है।

लाइपोसोम्स का वर्णन सबसे पहले 1961 में (प्रकाशित 1964) ब्रिटिश हेमेटोलॉजिस्ट एलेक डगलस बांगहम [6] [7] [8] द्वारा कैम्ब्रिज में बाब्रहम संस्थान में किया गया था। उन्हें तब खोजा गया जब बंघम और आर.डब्ल्यू. हॉर्न सूखे फॉस्फोलिपिड्स में नकारात्मक दाग जोड़कर संस्थान के नए इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी का परीक्षण कर रहे थे। प्लासमालिम्मा से समानता स्पष्ट थी, और सूक्ष्मदर्शी चित्रों ने कोशिका झिल्ली के लिए एक बाइलेयर लिपिड संरचना होने के पहले सबूत के रूप में कार्य किया। एक बंद, द्विपरत संरचना के रूप में उनकी अखंडता, जो अगले वर्ष बंघम, स्टैंडिश और गेराल्ड वीसमैन द्वारा डिटर्जेंट उपचार (संरचना से जुड़ी विलंबता) के बाद अपनी सामग्री को जारी कर सकती है।[6] वीज़मैन - बंघम के साथ एक कैम्ब्रिज पब चर्चा के दौरान - लाइसोसोम के बाद सबसे पहले संरचनाओं का नाम लाइसोसोम रखा गया था, जिसका उनकी प्रयोगशाला अध्ययन कर रही थी: एक साधारण ऑर्गेनेल संरचना से जुड़ी विलंबता, जिसे डिटर्जेंट और स्ट्रेप्टोलिसिन द्वारा बाधित किया जा सकता है।[7] नकारात्मक धुंधला संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा लिपोसोम्स को मिसेल और हेक्सागोनल लिपिड चरणों से आसानी से अलग किया जा सकता है।[8] एलेक डगलस बंघम ने सहयोगियों जेफ वाटकिंस और मैल्कम स्टैंडिश के साथ 1965 का पेपर लिखा जिसने लिपोसोम "उद्योग" को प्रभावी ढंग से लॉन्च किया। इस समय के आसपास वे लाइसोसोम में रुचि रखने वाले एक अमेरिकी चिकित्सक जेराल्ड वीसमैन द्वारा बाब्रहम में सम्मिलित हुए थे। अब न्यूयॉर्क यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन में एक एमेरिटस प्रोफेसर, वीसमैन उन दोनों को याद करते हैं जो कैम्ब्रिज पब में बैठे थे और सेल के इंटीरियर को बाहरी वातावरण से अलग करने में लिपिड शीट की भूमिका पर विचार कर रहे थे। उन्होंने महसूस किया कि यह अंतर्दृष्टि, कोशिका के कार्य के लिए वैसी ही थी जैसी आनुवंशिकी के लिए डबल हेलिक्स की खोज की थी। बंघम ने अपनी लिपिड संरचनाओं को "मल्टीमेलर स्मेक्टिक मेसोफेसेस" या कभी-कभी "बंगासोम्स" कहा था। यह वीसमैन था जिसने अधिक उपयोगकर्ता-अनुकूल शब्द लिपोसोम का प्रस्ताव रखा था।[9][10]


तंत्र

File:Phosphatidylcholine liposomes stained with acridine orange.jpg
फॉस्फेटिडिलकोलाइन लिपोसोम्स का एक माइक्रोग्राफ, जो फ्लोरोफोरे एक्रिडीन नारंगी से दागदार थे। प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप माइक्रोस्कोपी की विधि (1250 गुना आवर्धन)।
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निलंबन में विभिन्न प्रकार के फॉस्फेटिडिलकोलाइन लाइपोसोम। चरण-विपरीत माइक्रोस्कोपी (1000 गुना आवर्धन) की विधि। निम्न प्रकार के लिपोसोम दिखाई देते हैं: छोटे मोनोलामेलर वेसिकल्स, बड़े मोनोलामेलर वेसिकल्स, मल्टीलामेलर वेसिकल्स, ऑलिगोलामेलर वेसिकल्स।

लाइपोसोम में एक जलीय घोल कोर होता है जो एक जल विरोधी झिल्ली से घिरा होता है, एक लिपिड बाइलेयर के रूप में; कोर में घुले हाइड्रोफिलिक विलेय बाइलेयर से आसानी से नहीं गुजर सकते। हाइड्रोफोबिक रसायन बिलीयर के साथ जुड़ते हैं। इसलिए एक लाइपोसोम को हाइड्रोफोबिक और/या हाइड्रोफिलिक अणुओं से भरा जा सकता है। क्रिया के स्थल पर अणुओं को पहुंचाने के लिए, लिपिड बाईलेयर अन्य बाइलेयर्स जैसे कोशिका झिल्ली के साथ फ्यूज हो सकता है, इस प्रकार लिपोसोम सामग्री को डिलीवर करता है; हालांकि, यह एक जटिल और गैर-स्फूर्त घटना है, तथापि,[11] यह पोषक तत्वों और दवा वितरण पर लागू नहीं होता है। डीएनए या दवाओं के घोल में लिपोसोम्स तैयार करके (जो सामान्य रूप से झिल्ली के माध्यम से प्रसार करने में असमर्थ होते हैं) उन्हें (अंधाधुंध रूप से) लिपिड बाइलेयर से परे ले जाया जा सकता है।[12] लिपोसोम्स का उपयोग कृत्रिम कोशिकाओं के मॉडल के रूप में किया जाता है। लाइपोसोम को अन्य तरीकों से दवा देने के लिए भी डिज़ाइन किया जा सकता है। कम (या उच्च) पीएच वाले लिपोसोम्स का निर्माण इस तरह किया जा सकता है कि घोल में घुली जलीय दवाएं चार्ज (भौतिकी) होंगी (यानी, पीएच दवा की समविभव बिंदु रेंज के बाहर है)। जैसा कि पीएच प्राकृतिक रूप से लिपोसोम के भीतर बेअसर हो जाता है (प्रोटॉन कुछ झिल्लियों से गुजर सकते हैं), दवा को भी बेअसर कर दिया जाएगा, जिससे वह स्वतंत्र रूप से एक झिल्ली से गुजर सके। ये लाइपोसोम डायरेक्ट सेल फ्यूजन के बजाय विसरण द्वारा दवा देने का काम करते हैं। हालांकि, इस पीएच विनियमित मार्ग की प्रभावकारिता प्रश्न में दवा की भौतिक-रासायनिक प्रकृति पर निर्भर करती है (उदाहरण के लिए पीकेए और एक बुनियादी या एसिड प्रकृति), जो कई दवाओं के लिए बहुत कम है।

ट्रांसमेम्ब्रेन पीएच ग्रेडिएंट के साथ खाली लिपोसोम्स को इंजेक्ट करके दवाओं के बायोडिटॉक्सिफिकेशन में एक समान दृष्टिकोण का फायदा उठाया जा सकता है। इस मामले में पुटिकाएं रक्त परिसंचरण में दवा को साफ करने और इसके विषाक्त प्रभाव को रोकने के लिए सिंक के रूप में कार्य करती हैं।[13] लिपोसोम दवा वितरण के लिए एक अन्य रणनीति एंडोसाइटोसिस घटनाओं को लक्षित करना है। लिपोसोम्स को एक विशेष आकार सीमा में बनाया जा सकता है जो उन्हें प्राकृतिक बृहतभक्षककोशिका फागोसिटोसिस के लिए व्यवहार्य लक्ष्य बनाता है। मैक्रोफेज के फेगोसोम में इन लाइपोसोम को पचाया जा सकता है, इस प्रकार इसकी दवा जारी की जा सकती है। अन्य प्रकार की कोशिकाओं में एंडोसाइटोसिस को सक्रिय करने के लिए लिपोसोम्स को ओप्सोनिन और लिगेंड से भी सजाया जा सकता है।

एक मेजबान कोशिका में डीएनए के रूपांतरण या संक्रमण के लिए लिपोसोम्स का उपयोग लिपोफेक्शन के रूप में जाना जाता है।

जीन और दवा वितरण अनुप्रयोगों के अलावा, लिपोसोम का उपयोग वस्त्रों को रंगों के वितरण के लिए वाहक के रूप में किया जा सकता है,[14] पौधों के लिए कीटनाशक, खाद्य पदार्थों के लिए एंजाइम और पोषक तत्वों की खुराक, और त्वचा के लिए सौंदर्य प्रसाधन।[15] लिपोसोम्स का उपयोग कंट्रास्ट-एन्हांस्ड अल्ट्रासाउंड में उपयोग किए जाने वाले कुछ माइक्रोबबल कंट्रास्ट एजेंटों के बाहरी गोले के रूप में भी किया जाता है।

आहार और पोषक तत्वों की खुराक

कुछ समय पहले तक, लिपोसोम्स के नैदानिक ​​उपयोग लक्षित दवा वितरण के लिए था, लेकिन कुछ आहार और पोषक तत्वों की खुराक के मौखिक वितरण के लिए नए अनुप्रयोग विकास किया जा रहा है।[16] लिपोसोम्स का यह नया अनुप्रयोग पारंपरिक मौखिक आहार और पोषण गोलियों और कैप्सूल की कम अवशोषण और जैवउपलब्धता दर के कारण है। निम्न मौखिक जैवउपलब्धता और कई पोषक तत्वों का अवशोषण चिकित्सकीय रूप से अच्छी तरह से प्रलेखित है।[17] इसलिए, लिपोसोम्स के भीतर लिपोफिलिकऔर हाइड्रोफिलिक पोषक तत्वों का प्राकृतिक आणविक इनकैप्सुलेशन गैस्ट्रिक प्रणाली और छोटी आंतों के विनाशकारी तत्वों को दरकिनार करने का एक प्रभावी तरीका होगा, जिससे इनकैप्सुलेटेड पोषक तत्वों को कुशलतापूर्वक कोशिकाओं और ऊतकों तक पहुंचाया जा सकेगा।[18] न्यूट्रास्युटिकल शब्द न्यूट्रास्युटिकल शब्द को मूल रूप से स्टीफन डेफेलिस द्वारा गढ़ा गया पोषक तत्व और दवा से जोड़ता है, जिन्होंने पौष्टिक-औषधीय्स को "भोजन या भोजन का हिस्सा जो चिकित्सा या स्वास्थ्य लाभ प्रदान करता है, जिसमें बीमारी की रोकथाम और / या उपचार सम्मिलित है" के रूप में परिभाषित किया है।[19] हालांकि, वर्तमान में, अन्य खाद्य-व्युत्पन्न श्रेणियों, जैसे कि भोजन (आहार) की खुराक, हर्बल उत्पाद, प्री- और प्रोबायोटिक्स, कार्यात्मक खाद्य पदार्थ, और गढ़वाले खाद्य पदार्थों से उन्हें अलग करने के लिए अभी तक न्यूट्रास्यूटिकल्स की कोई निर्णायक परिभाषा नहीं है।[20] आम तौर पर, इस शब्द का उपयोग खाद्य स्रोतों से प्राप्त किसी भी उत्पाद का वर्णन करने के लिए किया जाता है जिससे दैनिक भोजन के पोषण मूल्य के अतिरिक्त स्वास्थ्य लाभ प्रदान करने की उम्मीद की जाती है। इन उत्पादों में विटामिन, खनिज, एमिनो एसिड, आवश्यक फैटी एसिड, आहार फाइबर और विभिन्न पौधों और जड़ी-बूटियों के अर्क सहित पोषक तत्वों या अन्य पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला हो सकती है। लिपोसोमल न्यूट्रास्यूटिकल्स में स्वास्थ्य को बढ़ावा देने वाले प्रभावों के साथ बायोएक्टिव यौगिक होते हैं। लिपोसोम्स में बायोएक्टिव यौगिकों का एनकैप्सुलेशन आकर्षक है क्योंकि लिपोसोम्स को गंभीर बाधाओं को दूर करने में सक्षम दिखाया गया है अन्यथा मौखिक सेवन पर गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल (जीआई) ट्रैक्ट में मुठभेड़ होगी।[21] यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कुछ कारकों का लिपोसोम के प्रतिशत पर दूरगामी प्रभाव पड़ता है जो निर्माण में उत्पन्न होते हैं, साथ ही वास्तविक लिपोसोम फंसाने की वास्तविक मात्रा और स्वयं लिपोसोम की वास्तविक गुणवत्ता और दीर्घकालिक स्थिरता।[22] वे निम्नलिखित हैं: (1) वास्तविक निर्माण विधि और स्वयं लिपोसोम्स की तैयारी; (2) लिपोसोम के निर्माण और निर्माण में प्रयुक्त कच्चे फॉस्फोलिपिड का संविधान, गुणवत्ता और प्रकार; (3) सजातीय लिपोसोम कण आकार बनाने की क्षमता जो स्थिर हैं और उनके अतिक्रमित पेलोड को धारण करते हैं। आहार और पोषक तत्वों की खुराक में उपयोग के लिए प्रभावी लाइपोसोम वाहक विकसित करने में ये प्राथमिक तत्व हैं।[23]


निर्माण

लिपोसोम तैयार करने की विधि का चुनाव, यानी, निम्नलिखित मापदंडों पर निर्भर करता है:[24][25] # फंसने वाली सामग्री की भौतिक-रासायनिक विशेषताएं और लाइपोसोमल अवयवों की;

  1. उस माध्यम की प्रकृति जिसमें लिपिड पुटिकाएँ छितरी हुई हैं
  2. फंसे हुए पदार्थ और इसकी संभावित विषाक्तता की प्रभावी एकाग्रता;
  3. पुटिकाओं के अनुप्रयोग/वितरण के दौरान सम्मिलित अतिरिक्त प्रक्रियाएं;
  4. इच्छित अनुप्रयोग के लिए इष्टतम आकार, बहुप्रकीर्णता और पुटिकाओं का शेल्फ-जीवन; तथा,
  5. बैच-टू-बैच प्रजनन क्षमता और सुरक्षित और कुशल लिपोसोमल उत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन की संभावना

उपयोगी लिपोसोम शायद ही कभी अनायास बनते हैं। वे आम तौर पर एक ध्रुवीय विलायक में (फॉस्फो) लिपिड के फैलाव के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करने के बाद बनते हैं, जैसे कि पानी, मल्टीमेलर समुच्चय को ऑलिगो- या यूनिमेललर बिलेयर वेसिकल्स में तोड़ने के लिए।[4][12]

इसलिए लाइपोसोम्स को पानी में फॉस्फोलिपिड्स जैसे एम्फीपेटिक लिपिड्स के फैलाव द्वारा सोनिकेशन द्वारा बनाया जा सकता है।[5]कम अपरूपण दर बहुपरत लिपोसोम बनाती हैं। मूल समुच्चय, जिसमें एक प्याज की तरह कई परतें होती हैं, जिससे उत्तरोत्तर छोटे और अंत में एकतरफा लिपोसोम बनते हैं (जो प्रायः अस्थिर होते हैं, उनके छोटे आकार और सोनिकेशन-निर्मित दोषों के कारण)। सोनिकेशन को आम तौर पर तैयारी का एक सकल तरीका माना जाता है क्योंकि यह दवा की संरचना को समझाया जा सकता है। एक्सट्रूज़न, माइक्रोमिक्सिंग जैसे नए तरीके[26][27][28] और मोजाफरी विधि[29] मानव उपयोग के लिए सामग्री का उत्पादन करने के लिए कार्यरत हैं। फॉस्फेटिडिलकोलाइन के अलावा अन्य लिपिड का उपयोग करने से लिपोसोम तैयार करने में काफी सुविधा हो सकती है।[4]


संभावना

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लक्षित थेरानोस्टिक लिपोसोमल डिलीवरी का सचित्र प्रतिनिधित्व

लिपोसोम अनुसंधान में आगे की प्रगति लिपोसोम को शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली, विशेष रूप से रैटिकुलोऐंडोथैलियल प्रणाली (आरईएस) की कोशिकाओं द्वारा पता लगाने से बचने में सक्षम रही है। इन लिपोसोम्स को चुपके लिपोसोम के रूप में जाना जाता है। वे पहले जी. केव्स और जी. ब्लूम द्वारा प्रस्तावित किए गए थे[30] और, स्वतंत्र रूप से और उसके तुरंत बाद, एल हुआंग और वी। टोर्चिलिन के समूह[31] और पीईजी (पॉलीथीन ग्लाइकॉल) के साथ झिल्ली के बाहर स्टडिंग के साथ निर्मित होते हैं। पीईजी कोटिंग, जो शरीर में निष्क्रिय घटक है, दवा वितरण तंत्र के लिए लंबे समय तक परिसंचरण जीवन की अनुमति देता है। अध्ययनों से यह भी पता चला है कि पेगीलातेड लिपोसोम्स एंटी-लग्म एंटीबॉडी प्राप्त करते हैं, इस प्रकार इंजेक्शन के बीच लिपिड खुराक और समय अंतराल के आधार पर, पुन: इंजेक्शन पर लिपोसोम्स की रक्त निकासी में वृद्धि होती है।[32][33] पीईजी कोटिंग के अलावा, कुछ स्टील्थ लिपोसोम में कुछ प्रकार की जैविक प्रजातियां भी होती हैं, जो लिपोसोम से लिगैंड के रूप में जुड़ी होती हैं, ताकि लक्षित दवा वितरण साइट पर एक विशिष्ट अभिव्यक्ति के माध्यम से बाध्यकारी हो सके। ये लक्षित लिगेंड मोनोक्लोनल प्रतिरक्षी (इम्युनोलिपोसोम बनाने वाले), विटामिन या विशिष्ट प्रतिजन हो सकते हैं, लेकिन वे सुलभ होने चाहिए।[34] लक्षित लाइपोसोम शरीर में कुछ विशेष प्रकार की कोशिकाओं को लक्षित कर सकते हैं और ऐसी दवाएं प्रदान कर सकते हैं जो अन्यथा व्यवस्थित रूप से वितरित की जाएंगी। स्वाभाविक रूप से जहरीली दवाएं बहुत कम व्यवस्थित रूप से जहरीली हो सकती हैं यदि केवल रोगग्रस्त ऊतकों तक पहुंचाई जाए। लिपोसोम्स से रूपात्मक रूप से संबंधित बहुलक का भी इस तरह उपयोग किया जा सकता है। लिपोसोम्स से रूपात्मक रूप से संबंधित अत्यधिक विकृत पुटिकाएं हैं, जिन्हें गैर-इनवेसिव ट्रांसडर्मल सामग्री वितरण के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसे ट्रांसफ़ॉर्मोम के रूप में जाना जाता है।[35]

कुछ एंटीकैंसर दवाएं जैसे डॉक्सोरूबिसिन (डॉक्सिल) और दौनोरूबिकिं को लिपोसोम के माध्यम से प्रशासित किया जा सकता है। लिपोसोमल सिस्प्लैटिन को ईएमईए से अग्नाशय के कैंसर के लिए अनाथ दवा का दर्जा मिला है।[36] लाइपोसोम का उपयोग स्वयं या पारंपरिक एंटीबायोटिक दवाओं के संयोजन में बैक्टीरिया के विषाक्त पदार्थों को बेअसर करने वाले एजेंटों के रूप में किया जा सकता है। मेजबान कोशिकाओं की झिल्ली के विशिष्ट लिपिड को लक्षित करने के लिए कई जीवाणु विषाक्त पदार्थ विकसित हुए हैं और उन विशिष्ट लिपिड लक्ष्य वाले लिपोसोम्स द्वारा चारा और बेअसर किया जा सकता है।[37] मई 2018 में प्रकाशित एक अध्ययन ने कुपोषित या बीमार पौधों के इलाज के लिए पोषक तत्वों के नैनो-वाहक के रूप में लिपोसोम्स के संभावित उपयोग का भी पता लगाया। परिणामों से पता चला कि ये सिंथेटिक कण नग्न पोषक तत्वों की तुलना में पौधों की पत्तियों में अधिक आसानी से सोख लेते हैं, जिससे फसल की पैदावार बढ़ाने के लिए नैनो तकनीक के उपयोग की पुष्टि होती है।[38][39]


यह भी देखें

संदर्भ

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