جلد کا نقصان ناگزیر ہے، اور دائمی بیماریوں کی وجہ سے ہونے والے زخموں کو اکثر طویل مدتی بحالی کی ضرورت ہوتی ہے۔ زخموں کا دائمی علاج سنگین پیچیدگیوں کا باعث بن سکتا ہے جیسے بیکٹیریل انفیکشن اور خون بہنا۔ جب دائمی زخموں کے علاج کے لیے روایتی زخموں کی ڈریسنگ (گوز اور ہائیڈروجل وغیرہ) استعمال کی جاتی ہیں، تو اس کے کچھ نقصانات ہوتے ہیں جیسے کہ دوائیوں کا بے قابو ہونا، زخم کے ٹشو کے ساتھ چپک جانا اور واحد فعل۔ ان مسائل کو حل کرنے کے لیے، ملٹی فنکشن کے ساتھ زخموں کی ڈریسنگ اور قابل کنٹرول دوائیوں کی رہائی پر تحقیق کو تیز کر دیا گیا ہے۔ ان میں سے، microneedle (MN) پیچ ذہین زخموں کے انتظام کے لیے ملٹی فنکشنل ڈریسنگ بنانے میں بڑی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔ MN پیچ اعصاب اور خون کی نالیوں تک پہنچے بغیر جلد میں گھس سکتا ہے، جس سے کم سے کم حملہ آور انتظامیہ کو قابل بنایا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، منشیات کے انووں کو انجکشن میں سمیٹنے کے لیے محرک جواب دینے والے مواد کا استعمال کرکے کنٹرول شدہ منشیات کی رہائی حاصل کی جا سکتی ہے۔

ذہین زخم کے انتظام کے لیے شارک ٹوتھ مائیکرونیڈل ڈریسنگ کا اسکیمیٹک خاکہ

شارک کے دانتوں کی ساخت سے متاثر ہو کر، نانجنگ یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی کی ایک ٹیم نے ذہین زخم کے انتظام کے لیے ایک مائیکرونیڈل پیچ کی اطلاع دی۔ پیٹرن والے چینلز پر مشتمل ایم این ڈریسنگ لیزر اسکلپٹڈ نیگیٹو پولیڈیمیتھائلسلوکسین (PDMS) سانچوں سے کاپی کی گئی تھی۔ بایونک ڈھانچہ دائمی زخموں کی طویل مدتی بحالی کے دوران مائکروونیڈل پیچ کو مستحکم چپکنے کے قابل بناتا ہے۔ ڈرگ ڈیلیوری کا کنٹرول شدہ نظام مائیکرونیڈل پیچ پر غیر محفوظ ترتیب شدہ ڈھانچہ اور درجہ حرارت کے مطابق ہائیڈروجل کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جا سکتا ہے۔ مائیکرو فلائیڈک چینلز جو مائیکرونیڈل اری اور غیر محفوظ ترتیب شدہ ڈھانچے پر مشتمل ہوتے ہیں مائیکرونیڈل پیچ میں متعدد سوزشی عوامل کے تجزیہ کو قابل بناتے ہیں۔ اس کے علاوہ، حساس حرکت کی نگرانی کے لیے MXene الیکٹرانکس کو microneedle پیچ پر نمونہ بنایا گیا ہے۔

شارک کے دانتوں کی ساخت کے ساتھ نمونہ دار MN پیچ کی تیاری

MN پیچ پر ایک ذہین منشیات کی ترسیل کے نظام کی تعمیر کے لیے درجہ حرارت کے جواب دینے والے N-isopropylacrylamide (NIPAM) ہائیڈروجیل کا استعمال کیا گیا تھا۔ غیر محفوظ IO PC ڈھانچہ مائکروونیڈل کی سطح پر اس کی دوائیوں کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے متعارف کرایا گیا تھا۔ جب انفیکشن ہوتا ہے تو، زخم کے علاقے میں درجہ حرارت 39.4 ° C تک ہو سکتا ہے۔ زخم کے علاقے میں درجہ حرارت میں اضافے سے درجہ حرارت کے لیے جواب دینے والا NIPAM ہائیڈروجل سکڑ جاتا ہے، جس سے انکیپسولیٹڈ علاج کی دوائیں جاری ہوتی ہیں۔ اس کے علاوہ، ملٹی فنکشنل MN پیچز کو ایک مکمل پیچ میں مختلف فنکشنل اجزاء (مائکرونیڈلز، مائیکرو فلائیڈک چینلز، اور الیکٹروڈ) کے اعلیٰ درجے کے انضمام کی ضرورت ہوتی ہے۔ محققین نے ایک سادہ فولڈنگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے دو طرفہ MN پیچ تیار کیا، جس میں ایک طرف ڈرگ تھراپی اور بائیو کیمیکل تجزیہ کے لیے منشیات سے لدے مائیکرو فلائیڈک چینلز اور دوسری طرف موشن سینسنگ کے لیے لچکدار الیکٹروڈ پر مشتمل ہے۔

MN پیچ کے لئے مائکرو فلائیڈکس اور الیکٹرانکس انضمام

ایم این ڈریسنگ کی بائیو کیمیکل تجزیہ کی صلاحیت کی تصدیق کے لیے، نمونے میں موجود لییکٹیٹ اور کیلپروٹیکٹن کا تجزیہ ایم این ڈریسنگ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔ بائیو مارکر کا ارتکاز پتہ لگانے والے علاقے کی فلوروسینس کی شدت سے ظاہر ہوتا ہے۔ لییکٹک ایسڈ کی فلوروسینس کی شدت 0 سے 350 mmol/L تک ارتکاز کی حد کے ساتھ خطی طور پر منسلک تھی۔ فلوروسینس کی شدت اور کیلپروٹیکٹن کا ارتکاز 0 سے 300 mg/L تک خطی طور پر منسلک تھا۔ یہ نتائج بتاتے ہیں کہ MN ڈریسنگ بائیو کیمیکل تجزیہ کرنے کے قابل ہیں۔ MN ڈریسنگ کو موشن سینسنگ کی صلاحیت دینے کے لیے، MXene پر مبنی سرکٹ ڈریسنگ پر مربوط ہے۔ ڈریسنگ رضاکاروں کی انگلیوں، کلائیوں، کہنیوں اور گھٹنوں پر لگائی گئی، پھر مختلف زاویوں پر جھک کر مزاحمت میں متعلقہ تبدیلیاں ریکارڈ کی گئیں۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ MN ڈریسنگ میں حرکت کے ادراک کی اعلیٰ حساسیت تھی۔ زخم کی بحالی کو فروغ دینے کے لئے MN ڈریسنگ کی صلاحیت کی تصدیق کرنے کے لئے، جانوروں کے تجربات میں استعمال ہونے والے MN ڈریسنگ کو انسانی ایپیڈرمل گروتھ فیکٹر (hEGF) کے ساتھ گھیر لیا گیا تھا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایچ ای جی ایف پر مشتمل ایم این ڈریسنگ نے بہتر بحالی کی صلاحیت ظاہر کی۔

موشن سینسنگ میں ایم این ڈریسنگ کا اطلاق

متعلقہ تحقیقی نتائج ACS Nano میں "Shark Tooth-Inspired Microneedle Dressing for Intelligent Woundmanagement" کے عنوان سے شائع کیے گئے۔