منشیات کی ترسیل صحیح دوا کی صحیح خوراک کو صحیح جگہ پر صحیح شرح اور وقت پر حاصل کرکے علاج کی افادیت اور حفاظت کو بہتر بنانے کے بارے میں ہے۔ منشیات کی ترسیل کے طریقے کئی سیکڑوں سالوں سے موجود ہیں۔ مصری معالجین نے زبانی گولیاں اور مرہم بنائے، اور 1657 میں دوران خون کے نظام کو پہلی بار بیان کیے جانے کے بعد معالجین نے نس کی ترسیل کا استعمال شروع کیا۔ [1]
منشیات کی ترسیل کے نظام کے استعمال کے فوائد میں شامل ہیں: [1, 2]
• طویل عرصے تک ڈیلیوری
• مریض کی زیادہ سہولت
• دوسری صورت میں مشکل سے تیار کرنے والی دوائیوں کی ترسیل، جیسے کہ بڑے بائیو مالیکیولز، پانی میں حل نہ ہونے والی دوائیں، یا تنگ علاج ونڈو والی دوائیں
جسمانی رکاوٹوں کے پار منشیات کی فراہمی، مثال کے طور پر جلد، خون-دماغ کی رکاوٹ اور خون-ریٹنا رکاوٹ
• مقامی ترسیل جو نظامی زہریلا کو کم کرتی ہے اور منشیات کی کم خوراک کی اجازت دیتی ہے۔
منشیات کی ڈیلیوری کو جن چیلنجوں کا سامنا ہے ان میں شامل ہیں: [1-3]
ڈلیوری سسٹم میں پیچیدہ خوراک کے نظام الاوقات یا ذاتی خوراک کو شامل کرنا اور کنٹرول کرنا
متواتر حیاتیاتی اتار چڑھاو کی وجہ سے متغیر منشیات کے ردعمل سے نمٹنا
• کثیر منشیات کے نظام کی فراہمی
• ترسیل کے نظام میں منشیات کو مستحکم رکھنا۔
منشیات کی ترسیل کے نظام جیل اور پیچ سے لے کر مائکرو اسپیئرز اور نینو پارٹیکلز کے ذریعے پیچیدہ آلات جیسے بیرونی یا امپلانٹڈ پمپس اور مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹمز (MEMS) تک ہوتے ہیں۔
مائیکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹمز کا تعارف
MEMS چھوٹے، مربوط آلات ہیں جو الیکٹریکل اور مکینیکل اجزاء کو یکجا کرتے ہیں، اور یہ مائیکرو فلائیڈکس اور الیکٹرانکس کی چھوٹی سی ترقی کی وجہ سے ممکن ہوئے ہیں۔ یہ سادہ سسٹمز سے لے کر انتہائی پیچیدہ سسٹمز تک ہیں جن میں کوئی حرکت نہیں ہوتی ہے۔ MEMS کو بائیو کمپیٹیبل مواد کا استعمال کرتے ہوئے aseptically تیار کیا جا سکتا ہے، اور انہیں ہرمیٹک طور پر سیل کیا جا سکتا ہے۔ MEMS دواترسیلآلات عام طور پر تین اجزاء پر مشتمل ہوتے ہیں: ڈرگ چیمبر، ڈرگ ریلیز میکانزم اور پیکیجنگ، اور اس میں سینسرز، چینلز، پمپ، والوز، سوئیاں، جھلی اور ایک یا ایک سے زیادہ دوائیوں کے ذخائر شامل ہو سکتے ہیں۔ [1-5]
MEMS آلات لگانے کے قابل یا پہننے کے قابل ہو سکتے ہیں، اور دائمی اور طویل مدتی بیماری میں استعمال ہوتے ہیں۔ وہ منشیات کو مخصوص جگہوں پر پہنچا سکتے ہیں، اور کچھ ایک سے زیادہ منشیات پہنچا سکتے ہیں۔ انٹیگریٹڈ سینسر والے مریض کی ضروریات کے مطابق ڈیلیوری کی شرح کو اہم علامات یا بائیو مارکر کی شناخت کی بنیاد پر بنا سکتے ہیں۔ [1، 5، 6]
MEMS چھوٹے اور ہلکے ہیں اور آسانی سے الیکٹریکل اور الیکٹرانک سرکٹس کے ساتھ مربوط ہو سکتے ہیں۔ MEMS ڈیوائسز پاورڈ یا غیر پاورڈ ہو سکتے ہیں۔ پاورڈ MEMS میں بجلی کی کھپت کم ہوتی ہے، اور یہ خود سے چلنے والی ہو سکتی ہے۔ تاہم، MEMS آلات میں بہت سے نشیب و فراز ہوتے ہیں۔ وہ نازک ہو سکتے ہیں، اور آلودگی، تھکاوٹ، رگڑ یا پہننے کے نتیجے میں ناکام ہو سکتے ہیں۔ [5]
غیر طاقتور MEMS منشیات کی ترسیل
غیر طاقت سے چلنے والے MEMS آلات طاقت والے آلات سے چھوٹے ہو سکتے ہیں کیونکہ انہیں بجلی کی فراہمی کی ضرورت نہیں ہے۔ ان کی ترسیل کی شرح کو مختلف مواد کے استعمال یا منشیات کی تشکیل، اور ڈیلیوری سائٹ پر ماحولیاتی خصوصیات کے ذریعے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ان کی رہائی کی شرح کم ہو سکتی ہے، اور صرف بیرونی محرکات پر آہستہ سے جواب دیتے ہیں۔ انتظامیہ کے بعد ترسیل کی شرح کو عام طور پر تبدیل یا روکا نہیں جا سکتا۔ غیر طاقت والے طریقوں میں غیر فعال بازی کے آلات، آسموٹک دباؤ، ہائیڈروجلز اور مائیکرونیڈلز شامل ہیں۔ [1]
طاقتور MEMS منشیات کی ترسیل
طاقت سے چلنے والے MEMS آلات زیادہ پیچیدہ ہوتے ہیں اور اکثر غیر طاقت والے آلات سے بڑے ہوتے ہیں، لیکن ان میں ریلیز کی شرح زیادہ ہوتی ہے، تیز ردعمل ہوتے ہیں اور انہیں بیرونی طور پر کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ مائیکرو پمپ دیگر طریقوں کے ساتھ ساتھ الیکٹرو میگنیٹک، پیزو الیکٹرک، الیکٹرو سٹیٹک، تھرمو نیومیٹک، بائی میٹالک، الیکٹرو کیمیکل یا تھرمل/شکل میموری الائے استعمال کر سکتے ہیں۔ [1]
طاقت سے چلنے والے منشیات کی ترسیل کے آلات معالجین کو ریئل ٹائم مانیٹرنگ اور فزیکل سینسرز کے ذریعے درست طریقے سے دوائیوں کی ترسیل کو تیار کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک بیرونی لبلبہ جو انسولین پمپ کو گلوکوز کی مسلسل نگرانی کے ساتھ ملاتا ہے، کو اسمارٹ فون یا ٹیبلٹ کے ذریعے بیرونی طور پر پروگرام اور مانیٹر کیا جا سکتا ہے۔ [1]
MEMS ایپلی کیشنز: دماغ تک منشیات کی ترسیل
مرکزی اعصابی نظام کی خرابیوں کے لیے موثر علاج تیار کرنا، بشمول نیوروڈیجینریٹو عوارض، فالج اور دماغی کینسر، دماغ تک ادویات کی فراہمی پر انحصار کرتا ہے۔ دماغ، تاہم، خون کے دماغی رکاوٹ، خون-دماغی اسپائنل سیال رکاوٹ، اور arachnoid رکاوٹ کے ذریعہ بہت مؤثر طریقے سے محفوظ ہے، اور ان کو عبور کرنا ایک چیلنج ہے۔ ایم ای ایم ایس سسٹم جو امپلانٹ کرنے کے لیے کافی چھوٹے ہوتے ہیں، انہیں بیرونی طور پر بڑی درستگی کے ساتھ کنٹرول کیا جا سکتا ہے، اور ایک یا زیادہ دوائیں فراہم کر سکتے ہیں جو ممکنہ حل پیش کرتے ہیں۔ [7، 8]
دماغ میں MEMS منشیات کی ترسیل کے لیے ممکنہ طریقوں میں وائرلیس طور پر کنٹرول شدہ الیکٹرولائٹک پروب شامل ہے جو دماغ کے گہرے علاقے تک دوا پہنچا سکتی ہے، گلیوبلاسٹوما میں کیموتھراپی کی دوا کی انٹراٹومورل ڈلیوری، یا نرم بایوڈیگریڈیبل الیکٹرانک ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے دماغی ٹیومر تک انٹرا کرینیئل دوا کی ترسیل۔ جہاں منشیات کی ترسیل وائرلیس طریقے سے شروع ہوتی ہے اور پھر MEMS ایک مخصوص مدت کے بعد بائیوڈیگریڈ ہوجاتا ہے۔ [9-11]
MEMS ایپلی کیشنز: جلد پر منشیات کی ترسیل
جلد پر دوائیں پہنچانا ایک غیر حملہ آور راستہ ہے، اور مریضوں اور دیکھ بھال کرنے والوں کے لیے آسان ہے۔ سٹریٹم کورنیم جسم کی دفاع کی پہلی لائن ہے، پانی کو برقرار رکھتا ہے اور جسم کو پیتھوجینز سے بچاتا ہے۔ یہ ٹرانسڈرمل بناتا ہے۔ترسیلچیلنجنگ ٹرانسڈرمل پیچ جس میں کیمیائی گھسنے والے مواد شامل ہوتے ہیں جلد کی الرجی، سوزش اور جلن سے منسلک ہو سکتے ہیں اور یہ ادویات کی پابندی کو متاثر کرتے ہیں۔ [12]
سیکڑوں مائیکرونیڈلز سے بنی صفیں سٹریٹم کورنیئم میں گھس سکتی ہیں اور بغیر درد کے ٹرانسڈرمالی اور انٹراڈرمالی طور پر دوائیں پہنچا سکتی ہیں، بشمول چھوٹے مالیکیولز، پروٹینز، پیپٹائڈز، ہارمونز، جینیاتی مواد اور ویکسین۔ طریقوں میں شامل ہیں: [1، 3، 13]
• سلیکون، دھات، شیشے، سیرامک یا پولیمر سے بنے ٹھوس مائیکرونیڈلز کو سٹریٹم کورنیئم میں سوراخ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ پیچ کے ذریعے ٹرانسڈرمل جذب کو بہتر بنایا جا سکے۔
ڈرگ لیپت ٹھوس مائیکرونیڈلز دوائی کو جلد میں گھلنے دیتے ہیں۔
• کاربوہائیڈریٹ- یا پولیمر پر مبنی مائیکرونیڈلز میں دوائی شامل ہوتی ہے اور ڈالنے کے بعد ٹوٹ جاتی ہے، جس سے دوا جلد میں داخل ہو جاتی ہے۔
• سلیکون، دھات یا شیشے سے بنی کھوکھلی مائیکرو نیڈلز، ایک نالی کے طور پر کام کرتی ہیں، جو دوا کو ذخائر سے پہنچاتی ہیں۔
• ہائیڈروجیل مائیکرونیڈلز جلد کو چھیدتے ہیں اور سوجن کرتے ہیں، جس سے دوائی خارج ہوتی ہے۔
MEMS ایپلی کیشنز: آنکھ تک منشیات کی ترسیل
دماغ کی طرح آنکھ بھی حیاتیاتی رکاوٹوں سے محفوظ ہے اور ترسیل مشکل ہے۔ بیرونی طور پر لاگو مقناطیسی فیلڈ کا استعمال کرتے ہوئے چلنے والا ایک ایکس ویوو ڈیوائس ممکنہ طور پر اسکلیرا، کورائیڈ اور ریٹینا کو دوائیں پہنچا سکتا ہے۔ [14] مائیکرونیڈلز میں بھی آنکھوں تک ادویات پہنچانے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ جن طریقوں کا مطالعہ کیا گیا ہے ان میں کانٹیکٹ لینس کی شکل میں ایک پیچ شامل ہے جس میں دوا لے جانے والی تحلیل ہونے والی سوئیاں، بیکٹیریل انفیکشن کے لیے اینٹی بائیوٹک کرائیونیڈلز، اور نینو پارٹیکل سے بھری ہوئی مائیکرونیڈلز کو آنکھوں کے پچھلے حصے میں دوائیوں کا انتظام کرنے کے لیے، آئنٹوفورسس کے استعمال سے سہولت فراہم کی گئی ہے۔ [13]
حوالہ جات
1. Cobo, A., R. Sheybani, and E. Meng, MEMS: فعال منشیات کی ترسیل کے نظام۔ Adv Healthc Mater، 2015. 4(7): p. 969-82۔
2. مینڈوزا، LAV، وغیرہ، کنٹرول شدہ منشیات کی رہائی کی درخواستوں کے لیے مائیکرو الیکٹرو مکینیکل آلات میں حالیہ پیشرفت۔ Front Bioeng Biotechnol, 2020. 8: p. 827.
3. لی، ایچ جے، وغیرہ، منشیات کی ترسیل کے لیے MEMS آلات۔ Adv Drug Deliv Rev، 2018. 128: p. 132-147۔
4. پانڈے، وائی اور ایس پی سنگھ، بائیو ایم ای ایم ایس میں حالیہ پیشرفت اور مستقبل کے امکانات: ایک جائزہ۔ جرنل آف دی انسٹی ٹیوشن آف انجینئرز (انڈیا): سیریز بی، 2023۔ 104: صفحہ۔ 1377-1388۔
5. Chircov, C. اور AM Grumezescu، بائیو میڈیکل ایپلی کیشنز کے لیے مائکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹمز (MEMS)۔ مائیکرو مشینیں (بیسل)، 2022۔ 13(2)۔
6. مشرا، اے، منشیات کی ترسیل کے آلات کے لیے ابھرتی ہوئی مارکیٹ کے رجحانات۔ ڈرگ ڈیلیوری لیڈر، 5 اکتوبر 2023۔ دستیاب یہاں سے: https://www.drugdeliveryleader.com/doc/emerging-market-trends-for-drug-delivery-devices-0001۔
7. تیان، ایم، زیڈ ما، اور جی زیڈ یانگ، دماغ میں قابل کنٹرول منشیات کی ترسیل کے لیے مائیکرو/نانو سسٹم۔ انوویشن (کیمب)، 2024۔ 5(1): صفحہ۔ 100548۔
8. Villarruel Mendoza, LA, et al., کنٹرولڈ ڈرگ ریلیز ایپلی کیشنز کے لیے مائیکرو الیکٹرو مکینیکل آلات میں حالیہ پیشرفت۔ Front Bioeng Biotechnol, 2020. 8: p. 827.
9. یون، وائی، وغیرہ، سماجی طور پر بات چیت کرنے والے چوہوں میں دو طرفہ وائرلیس منشیات کی ترسیل اور الیکٹرو فزیالوجی کے ذریعے رویے کے نیورو فارماکولوجی کے لیے نیورل پروب سسٹم۔ نیٹ کمیون، 2022۔ 13(1): صفحہ۔ 5521.
10. سکسینہ، V.، DNAtrix نے گلیوبلاسٹوما میں منشیات کی براہ راست ترسیل کے لیے ایلسیون کے MEMS پلیٹ فارم کو استعمال کرنے کے معاہدے پر دستخط کیے ہیں۔ Fierce Pharma، 26 مئی 2015۔ یہاں سے دستیاب: https://www.fiercepharma.com/drug-delivery/dnatrix-signs-agreement-to-utilize-alcyone-s-mems-platform-for-direct-drug-delivery۔
11. Cicha, I., et al., Biosensor-Integrated Drug Delivery Systems as new materials for biomedical applications. بائیو مالیکیولز، 2022۔ 12(9)۔
12. Murphrey, MB, JH Miao, and PM Zito, Histology, Stratum Corneum, StatPearls میں۔ 2024: ٹریژر آئی لینڈ (FL)۔
13. Umeyor, CE, et al., Biomimetic microneedles: منشیات، پیپٹائڈز اور پروٹین کی درست ترسیل کے لیے ایک مائیکرو فیبریکیٹڈ سسٹم پر حالیہ پیشرفت کی تلاش۔ فیوچر جرنل آف فارماسیوٹیکل سائنسز، 2023۔ 9: صفحہ۔ 103.
14. Pirmoradi، FN، et al.، ایک Mems ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے انسانی آنکھ کے ٹشو کو اینٹی اینجیوجینک دوا کی کنٹرولڈ ڈیلیوری۔ 2013 IEEE 26th Int Conf Micro Electro Mech Syst MEMS 2013 (2013), 2013. 2013.