మెడికల్ డయాగ్నస్టిక్ మెథడ్స్ జర్నల్
అందరికి ప్రవేశం

నైరూప్య

వ్యాధి నిర్ధారణ కోసం నిర్మాణాత్మక DNA నానోటెక్నాలజీ

రజియా కౌసర్*, దీప్శిఖ

బయోటెక్నాలజీతో సహా పరమాణు పురోగతులు త్వరగా వృద్ధి చెందాయి, జీవిత శాస్త్రాలలో మరింత లోతైన మరియు మరింత విస్తృతమైన పరీక్షలకు ఉపయోగకరమైన ఆస్తులను అందించాయి. మోడల్ కోసం, అత్యాధునిక సీక్వెన్సింగ్ ఇన్నోవేషన్ వ్యాధికారక ఉత్పత్తిని విడదీయడంలో, ఇన్‌ఫెక్షన్ల పురోగతిని గమనించడంలో మరియు అనారోగ్యాల గురించి అంచనా వేయడంలో మానవ జీనోమ్ వెంచర్‌కు సహాయపడింది. తదనంతరం, జన్యుశాస్త్రం, జీవక్రియలు, ప్రోటీమిక్స్ మరియు ట్రాన్స్‌క్రిప్టోమిక్స్ ముఖ్యంగా అనారోగ్యాల నిర్ధారణ కోసం అసాధారణ సంఖ్యలో అణు గుర్తులను గుర్తించాయి. ప్రస్తుతం, ఇటీవల గుర్తించబడిన అణు గుర్తులను వేరు చేయడానికి సాంప్రదాయిక రోగలక్షణ విధానాలు మెరుగుపరచబడుతున్నాయి. కొత్త గాడ్జెట్‌లు మరియు కొత్త మెటీరియల్స్ కూడా నిర్ణయం కోసం తయారు చేయబడుతున్నాయి. వాటికి అనుబంధ లక్షణాలు ఉన్నాయి: I) ప్రభావశీలత ఒకే పరమాణువు స్థాయికి చేరుకుంటుంది; ii) ఆవిష్కరణ వ్యూహాలు ప్రాథమికమైనవి మరియు గందరగోళ కార్యకలాపాలు లేకుండా త్వరగా ఉంటాయి; iii) న్యూక్లియిక్ యాసిడ్‌లు, ప్రొటీన్లు, కణాలు మరియు సింథటిక్ సమ్మేళనాలతో సహా విభిన్న లక్ష్యాలను గుర్తించడానికి సాంకేతికతలు అన్నీ కలుపుకొని ఉంటాయి; iv) వారు పాయింట్-ఆఫ్ కేర్ అప్లికేషన్‌లకు సంభావ్యతను కలిగి ఉన్నారు. నవల మైక్రోచిప్ ఆధారిత గాడ్జెట్‌లు, DNA నానోమెషీన్‌లు మరియు DNA నానో మెటీరియల్‌లతో సహా మైక్రో నానో అడ్వాన్స్‌లు ముఖ్యంగా శక్తివంతమైన సంఘటనలలో ఉన్నాయి.

మైక్రో నానో అడ్వాన్స్‌మెంట్‌లు మైక్రోమీటర్ మరియు/ లేదా మరోవైపు నానోమీటర్ స్కేల్స్‌లో ప్రణాళిక చేయబడిన, వాస్తవీకరించబడిన మరియు నియంత్రించబడే పురోగతిని సూచిస్తాయి. ఈ పురోగతులు మైక్రో నానో తయారీ ద్వారా రూపొందించబడిన మైక్రోచిప్ ఆధారిత గాడ్జెట్‌లు, మైక్రోమీటర్ వద్ద అసాధారణంగా ప్రణాళిక చేయబడిన మైక్రో నానో నిర్మాణాలు లేదా నవల సామర్థ్యాల కోసం నానోమీటర్ స్కేల్‌లు మరియు లోహ సూక్ష్మ పదార్ధాలు మరియు DNA నానో పదార్థాలతో సహా మైక్రో నానో పదార్థాలను కలిగి ఉంటాయి. మైక్రో నానో అడ్వాన్స్‌మెంట్‌లు విస్తృతమైన అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు, నియంత్రిత మందుల రవాణా, ఫోటోకాస్టిక్ ఇమేజింగ్, కెమోథెరపీ మరియు బయోమెడికల్ ఫైండింగ్. చాలా వరకు, మైక్రో నానో ఆవిష్కరణ బయోమెడికల్ విశ్లేషణకు కొత్త ఆసక్తిని కలిగి ఉంది, జీవితంలోని కీలక విభాగాలు నేరుగా మైక్రో నానో స్కేల్‌లోకి వస్తాయి: కణాల నుండి (1–100 µm), అవయవాలకు (100 nm నుండి 1 వరకు) µm), మరియు ప్రోటీన్లు, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు మరియు వివిధ సింథటిక్ పదార్థాలు (1–100 nm), అన్ని గుర్తింపు పరిధి లోపల మైక్రో నానో ఆవిష్కరణ. రోగనిర్ధారణ కోసం తదుపరి తరం మైక్రో నానోటెక్నాలజీని మూడు వేర్వేరు ఉద్భవిస్తున్న వర్గాల నుండి కవర్ చేయవచ్చు: మైక్రోచిప్-ఆధారిత పరికరాలు, DNA నానోమెషీన్లు మరియు DNA నానోమెటీరియల్స్.

For microchip-based gadgets, the terahertz (THz) innovation and the surface acoustic wave (SAW) innovation as the agents of optical sensors and acoustic wave sensors in central processor based gadgets has been summed up. For the DNA nanomachines, the symptomatic uses of DNA tweezers, DNA robots, and DNA walkers, for the DNA nanomaterials, the applications of DNA aptamers, DNAzymes, and mixture DNA nanomaterials as the agents of DNA nanomaterials has been talked about. While affectability and explicitness fluctuate among in vitro, ex vivo, and in vivo tests, in vitro results has been thought about.

Miniature nano innovation opens up a colossal appealing potential for the cutting edge diagnostics, for clinical settings, yet in addition for different applications in life sciences, just as for climate, veterinary, food science, and different fields. In terms of central processor based gadgets, THz innovation and SAW sensors have demonstrated their ultra-sensitivity of name free, enhancement free finding, and strong flexibility for recognition of nucleic acids, proteins, cells, and synthetics. For the DNA nanomachines, their application in findings has been studied. Because of the remarkable properties of Watson–Crick base matching, soundness, and programmability, DNA nanomachines, spoke to by DNA tweezers, robots, also, walkers, have been planned with subjective structures also, controllable movement practices. Particularly, when joined with central processor based gadgets, DNA nanomachines have been used as practical detecting interfaces for location.

DNA సూక్ష్మ పదార్ధాలలో, DNA ఆప్టామర్‌లు, DNAజైమ్‌లు, క్రాస్‌ఓవర్ DNA సూక్ష్మ పదార్ధాలు లక్ష్యాన్ని గుర్తించడానికి సమృద్ధిగా సున్నితమైన బయో రికగ్నిషన్ భాగాలను అందించాయి మరియు అవి ఆమోదయోగ్యమైన సప్లిమెంట్‌లుగా లేదా ప్రస్తుత గుర్తించే భాగాలకు ప్రత్యామ్నాయాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. చాలా ఆచార పద్ధతులతో విభేదిస్తూ, తదుపరి తరం డయాగ్నస్టిక్స్ ఆధారంగా సూక్ష్మ నానో ఆవిష్కరణల యొక్క ప్రాధాన్యతలు కూడా స్పష్టంగా ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, సున్నితమైన గాడ్జెట్‌లు, ప్రోగ్రామబుల్ DNA నానోమెషీన్‌లు మరియు యుటిలిటేరియన్ DNA నానోమెటీరియల్స్‌తో సహా సూక్ష్మ నానో ఆవిష్కరణల యొక్క అసాధారణ లక్షణాల కారణంగా, అత్యాధునిక విశ్లేషణ సూక్ష్మ/నానో స్కేల్‌కు అతి సున్నితత్వం మరియు స్పష్టమైనది, ఇది కణాలు, అవయవాలకు బాగా సర్దుబాటు చేస్తుంది. , ప్రొటీన్లు, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు మరియు వివిధ పరమాణువులు. ఏది ఏమైనప్పటికీ, అపరాధాలు కూడా ఉన్నాయి, వాటి వివరణను నిజమైన అనువర్తనాలకు పరిమితం చేస్తుంది. రెండు ముఖ్యమైన అసౌకర్యాలు స్వయంగా స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి. ప్రారంభించడానికి, సూక్ష్మ నానో అడ్వాన్స్‌ల వ్యయం విస్తృత అమలుకు ఇంకా సరిపోదు. తయారీ మరియు మెటీరియల్ ఖర్చులు రెండూ సాధారణ వ్యూహాల కంటే చాలా ఎక్కువ, ఉదాహరణకు, PCR, ELISA మరియు FISH. నిజానికి, DNA మిశ్రమాల ఖర్చు కూడా లైపోజోమ్‌లు లేదా పాలిమర్‌ల కంటే ఎక్కువ. రెండవది, సూక్ష్మ నానో గాడ్జెట్‌లు మరియు DNA నానోమెషీన్‌ల విశ్వసనీయత సాధారణ వ్యూహాల వలె బలంగా లేదు. ఉదాహరణకు, DNA యొక్క శీఘ్ర అవినీతి ఇంకా, రక్త పరీక్షలలో RNA ఒక అద్భుతమైన పరీక్షగా మిగిలిపోయింది.

తరువాత, సూక్ష్మ నానో పురోగతిపై ఆధారపడిన అత్యాధునిక డయాగ్నస్టిక్స్ గుర్తింపు యొక్క ప్రభావశీలతను అదనంగా మెరుగుపరుస్తుంది, అనుసరించే లక్ష్యాలను పరిశోధించడానికి సాధికారతనిస్తుంది, ఉదాహరణకు, కణితి కణాలు, ఎక్సోసోమ్‌లను చుట్టుముట్టడం మరియు మొదలైనవి అలాగే, అవి అనుకూలత మరియు అనుకూలతను పెంచుతాయి. ఆప్టికల్ మరియు అకౌస్టిక్ సెన్సార్‌లతో సూక్ష్మ పదార్ధాలను సమన్వయం చేయడం ద్వారా వివిధ ఆర్గానిక్ సింప్టోమాటిక్ గాడ్జెట్‌లను గుర్తించడం. వారు రవాణా, చికిత్స మరియు బయో-కంప్యూటింగ్‌ను ప్రశాంతంగా ఉంచడానికి కూడా చేరుకోవచ్చు. ఇక్కడ మదింపు చేయబడిన ప్రక్రియలలో గణనీయమైన సంఖ్యలో ఇంకా ప్రారంభ దశలోనే ఉన్నాయని, ఈ సమయంలో పరిశోధనా సదుపాయం నుండి కేంద్రంగా ఉండేందుకు సిద్ధం కాలేదని దృష్టిని ఆకర్షించడానికి ఇది అర్హత కలిగి ఉంది. సూక్ష్మ నానో తయారీకి గతంలో పేర్కొన్న ముఖ్యమైన వ్యయం మరియు సంక్లిష్ట ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో DNA నానోమెషీన్‌ల బలం లేకపోవడంతో సహా కొన్ని సమస్యలు పరిష్కరించబడటానికి వెనుకడుగు వేస్తున్నాయి. మినియేచర్ నానో అడ్వాన్స్‌లపై ఆధారపడిన అత్యాధునిక డయాగ్నస్టిక్స్ వాస్తవానికి క్లినికల్ సెట్టింగ్‌లలో వర్తించే ముందు చాలా దూరం వెళ్లాల్సి ఉన్నప్పటికీ, ఆసక్తిని కలిగించే అంశాలు ఫంక్షనల్ అప్లికేషన్‌ల కోసం అసాధారణ సామర్థ్యాన్ని తగినంతగా ప్రదర్శించాయి. సూక్ష్మ నానో పురోగతులు తదుపరి తరం విశ్లేషణలో ప్రాథమిక భాగాన్ని తీసుకుంటాయని అంగీకరించబడింది.