कैसे एक नया प्रकाश-आधारित कैंसर उपचार एलईडी का उपयोग करके स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाए बिना ट्यूमर को नष्ट कर सकता है

कैंसर का इलाज बहुत आगे बढ़ चुका है, लेकिन आज की कई उपचारों में अभी भी भारी लागत आती है: न केवल वित्तीय, बल्कि शारीरिक और भावनात्मक भी। कीमोथेरेपी और रेडियोथेरेपी महत्वपूर्ण उपकरण बने हुए हैं, फिर भी वे अक्सर कैंसरग्रस्त कोशिकाओं के साथ-साथ स्वस्थ कोशिकाओं को भी नुकसान पहुंचाते हैं, जिससे मरीज थक जाते हैं और दीर्घकालिक दुष्प्रभावों के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं।

दुनिया भर में शोधकर्ता इसकी खोज कर रहे हैं उपचार जो प्रभावी और सौम्य दोनों हैं, शरीर के बाकी हिस्सों को बचाते हुए ट्यूमर को सटीक रूप से लक्षित करने में सक्षम हैं।

अब, अमेरिकी शोधकर्ताओं ने एक आशाजनक नई चीज़ पेश की है प्रकाश आधारित उपचार जो कैंसर के इलाज के तरीके को बदल सकता है। उनकी खोज निकट-अवरक्त एलईडी प्रकाश को टिन ऑक्साइड के नैनोस्कोपिक फ्लेक्स के साथ जोड़ती है, जिसे के रूप में जाना जाता है स्नोक्स नैनोफ्लेक्समार डालना कैंसर कोशिकाएं जबकि स्वस्थ लोगों को कोई नुकसान नहीं पहुंचता।

यह एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतीक है फोटोथर्मल थेरेपीएक ऐसी तकनीक जो ट्यूमर को गर्म करने और नष्ट करने के लिए प्रकाश का उपयोग करती है। इस मामले में, प्रक्रिया विशेष लेजर के बजाय सस्ती, सुलभ एलईडी सिस्टम पर निर्भर करती है। यह दृष्टिकोण आसपास के ऊतकों को होने वाले नुकसान को कम करता है और एक दिन एक सुरक्षित और कम आक्रामक विकल्प प्रदान कर सकता है कीमोथेरेपी के लिए या रेडियोथेरेपी.

नवप्रवर्तन के मूल में एक सरल अवधारणा है: स्थानीय गर्मी पैदा करने के लिए प्रकाश का उपयोग करना जो कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करती है और मार देती है। टीम ने निकट-अवरक्त प्रकाश को कुशलता से अवशोषित करने के लिए एसएनओएक्स नैनोफ्लेक्स को डिजाइन किया, एक तरंग दैर्ध्य जो जैविक ऊतक में सुरक्षित रूप से प्रवेश कर सकता है।

रोशन होने पर, ये नैनोफ्लेक्स सूक्ष्म हीटर की तरह काम करते हैं, जो कैंसर कोशिका झिल्ली और प्रोटीन को बाधित करने के लिए पर्याप्त गर्मी पैदा करते हैं, जिससे अंततः कोशिका मृत्यु हो जाती है। स्वस्थ ऊतक काफी हद तक अप्रभावित रहते हैं क्योंकि वे गर्मी के प्रति कम संवेदनशील होते हैं और क्योंकि नैनोफ्लेक्स को विशेष रूप से घातक कोशिकाओं की ओर निर्देशित किया जा सकता है।

यह लक्षित तापन प्रक्रियाके रूप में जाना जाता है फोटोथर्मल थेरेपीरासायनिक तंत्र के बजाय भौतिक पर निर्भर करता है। इसका मतलब यह है कि यह आमतौर पर कीमोथेरेपी के साथ देखे जाने वाले कई प्रणालीगत दुष्प्रभावों से बच सकता है।

पारंपरिक फोटोथर्मल सिस्टम लेजर का उपयोग करते हैं क्योंकि वे ऊतक के भीतर गहराई से प्रकाश को केंद्रित कर सकते हैं। हालाँकि, वही तीव्रता स्वस्थ कोशिकाओं को भी नुकसान पहुंचा सकती है, इसके लिए महंगे उपकरण की आवश्यकता होती है, और अत्यधिक विशिष्ट सुविधाओं के उपयोग को सीमित कर दिया जाता है।

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने लेज़रों को प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) से बदल दिया, जो प्रकाश के एक सौम्य, व्यापक स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करते हैं। एल ई डी अधिक समान हीटिंग उत्पन्न करते हैं और स्वस्थ ऊतकों को जलाने या नुकसान पहुंचाने की बहुत कम संभावना होती है। वे सस्ते और पोर्टेबल भी हैं, जो उन्हें नैदानिक ​​​​या यहां तक ​​कि घरेलू उपयोग के लिए भी उपयुक्त बनाते हैं।

में प्रयोगशाला अध्ययनSnOx नैनोफ्लेक्स के साथ संयुक्त एलईडी लाइट ने 30 मिनट के भीतर 92% त्वचा कैंसर कोशिकाओं और 50% कोलोरेक्टल कैंसर कोशिकाओं को नष्ट कर दिया। स्वस्थ मानव त्वचा कोशिकाएं अप्रभावित रहीं। चयनात्मकता का यह स्तर इस तकनीक को मेलेनोमा और बेसल सेल कार्सिनोमा जैसे कैंसर के लिए विशेष रूप से आशाजनक बनाता है, जिनका इलाज सीधे प्रकाश जोखिम के माध्यम से किया जा सकता है। फोटोथर्मल प्रौद्योगिकियों में ऐसी सटीकता दुर्लभ है, जो अक्सर आसपास के ऊतकों को नुकसान पहुंचाने का जोखिम उठाती है।

अंतर्निहित विज्ञान भी उतना ही महत्वपूर्ण है। टिन ऑक्साइड एक स्थिर, जैव-संगत सामग्री है जिसका उपयोग पहले से ही इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है। टिन डाइसल्फ़ाइड (SnS₂) को ऑक्सीजन युक्त टिन ऑक्साइड नैनोफ्लेक्स में परिवर्तित करके, शोधकर्ताओं ने ऐसी संरचनाएँ बनाईं जो निकट-अवरक्त प्रकाश को अधिक प्रभावी ढंग से अवशोषित करती हैं।

यह परिवर्तन फोटोथर्मल प्रदर्शन में सुधार करता है और पानी आधारित, गैर विषैले संश्लेषण विधियों का उपयोग करके नैनोफ्लेक्स बनाने की अनुमति देता है। यह प्रक्रिया हानिकारक सॉल्वैंट्स और महंगे विनिर्माण चरणों से बचती है, जिससे यह स्केलेबल, टिकाऊ और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाती है।

टीम कॉम्पैक्ट एलईडी उपकरणों की कल्पना करती है जिन्हें सर्जिकल ट्यूमर हटाने के बाद किसी भी शेष घातक कोशिकाओं को नष्ट करने और पुनरावृत्ति के जोखिम को कम करने के लिए सीधे त्वचा पर लगाया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, मेलेनोमा या बेसल सेल कार्सिनोमा को हटाने के बाद, एक पैच जैसी एलईडी डिवाइस सर्जिकल साइट पर नैनोफ्लेक्स को सक्रिय करने के लिए केंद्रित प्रकाश प्रदान कर सकती है। इस प्रकार का पोर्टेबल, घरेलू उपचार सर्जरी के बाद कैंसर देखभाल को सुरक्षित, अधिक सुविधाजनक और बना सकता है कम निर्भर अस्पताल के दौरों पर.

नवप्रवर्तन संयोजन उपचारों के द्वार भी खोलता है। फोटोथर्मल उपचार कैंसर कोशिकाओं को अन्य प्रकार की चिकित्सा के प्रति अधिक संवेदनशील बना सकता है, जैसे कि immunotherapy या लक्षित औषधियाँ.

प्रकाश से उत्पन्न गर्मी ट्यूमर कोशिकाओं को कमजोर कर सकती है, उनकी झिल्लियों को अधिक पारगम्य बना सकती है और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकती है जो शरीर को कैंसर की पहचान करने और उसे नष्ट करने में मदद करती है। अन्य दृष्टिकोणों के साथ एलईडी-आधारित फोटोथर्मल थेरेपी को एकीकृत करने से उपचार योजनाएं अधिक सटीक, प्रभावी और कम विषाक्त हो सकती हैं।

हालाँकि अभी भी शुरुआती चरण में, शोधकर्ता प्रौद्योगिकी को परिष्कृत कर रहे हैं और नए अनुप्रयोगों की खोज कर रहे हैं। वे अध्ययन कर रहे हैं कि विभिन्न तरंग दैर्ध्य और एक्सपोज़र समय परिणामों को कैसे प्रभावित करते हैं और जांच कर रहे हैं कि क्या टिन ऑक्साइड के समान अन्य सामग्री गहरे ऊतकों तक पहुंच सकती है, जैसे कि स्तन या कोलोरेक्टल कैंसर से प्रभावित।

विकास का एक अन्य क्षेत्र इम्प्लांटेबल नैनोफ्लेक सिस्टम है: छोटे जैव-संगत उपकरण जो शरीर के अंदर चल रहे फोटोथर्मल नियंत्रण प्रदान कर सकते हैं।

पहुंच की संभावना इस कार्य के सबसे रोमांचक पहलुओं में से एक है। चूंकि एलईडी-आधारित उपकरण निर्माण के लिए सस्ते और संचालित करने में आसान हैं, इसलिए उनका उपयोग कम संसाधन वाले क्षेत्रों में किया जा सकता है जहां कैंसर देखभाल तक पहुंच सीमित है।

इससे लोकतंत्रीकरण हो सकता है प्रमुख अस्पतालों से आगे बढ़ाकर उन्नत उपचार। सतही कैंसर का जल्दी पता चलने पर, एलईडी थेरेपी को आउट पेशेंट या कॉस्मेटिक प्रक्रियाओं में भी शामिल किया जा सकता है, जिससे रिकवरी का समय कम हो जाएगा और जीवन की गुणवत्ता में सुधार होगा।

सुरक्षा एक और प्रमुख लाभ है. कीमोथेरेपी पूरे शरीर में तेजी से विभाजित होने वाली स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाती है, और रेडियोथेरेपी सामान्य ऊतकों को नुकसान पहुंचा सकती है और थकान या घाव का कारण बन सकती है। इसके विपरीत, फोटोथर्मल थेरेपी अपने प्रभाव को रोशनी वाली जगह तक ही सीमित रखती है। यह कोई प्रणालीगत विषाक्तता, कोई संचयी अंग क्षति और न्यूनतम असुविधा पैदा नहीं करता है।

यह ऊँचा शुद्धता उपजा ऑप्टिकल लक्ष्यीकरण और नैनोफ्लेक्स की जैविक चयनात्मकता दोनों से, जो अपने परिवर्तित चयापचय और थर्मल तनाव के प्रति अधिक संवेदनशीलता के कारण कैंसर कोशिकाओं को प्राथमिकता देते हैं।

अगला कदम इन प्रयोगशाला निष्कर्षों को प्रीक्लिनिकल और अंततः मानव परीक्षणों में अनुवाद करना है। जबकि बहुत काम बाकी है, एलईडी-संचालित फोटोथर्मल थेरेपी हमारे कैंसर के इलाज के तरीके में बदलाव का प्रतिनिधित्व कर सकती है, जिससे उपचार अधिक सटीक, किफायती और मानवीय हो जाएगा।

प्रकाश, प्रकृति की सबसे सरल ऊर्जाओं में से एक, एक शक्तिशाली चिकित्सा उपकरण बन सकता है ट्यूमर को चुनिंदा तरीके से नष्ट करना स्वस्थ ऊतकों को नुकसान पहुंचाए बिना. स्नोक्स नैनोफ्लेक्स जैसे नवाचारों के साथ, गैर-आक्रामक, स्थानीयकृत, रोगी-अनुकूल कैंसर उपचार की दृष्टि लगातार वास्तविकता के करीब आ रही है।

यह आलेख से पुनः प्रकाशित किया गया है बातचीत क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.