முதல் செயற்கை கார்னியா

விஞ்ஞானிகள் முதன்முறையாக 3D பிரிண்டிங் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி மனித கார்னியாவை பயோ என்ஜினீயரிங் செய்துள்ளனர், இது கார்னியல் மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்கு ஊக்கமளிக்கும்.

கார்னியா என்பது வெளிப்படையான குவிமாடம் வடிவ கண்ணின் வெளிப்புற அடுக்கு. கார்னியா என்பது கண்ணின் பின்புறத்தில் உள்ள விழித்திரையைத் தாக்கும் முன் ஒளி செல்லும் முதல் லென்ஸ் ஆகும். ஒளிவிலகல் ஒளியை கடத்துவதன் மூலம் பார்வையை குவிப்பதில் கார்னியா மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இது நம் கண்ணுக்குப் பாதுகாப்பையும் வழங்குகிறது மற்றும் ஏதேனும் சேதம் அல்லது காயம் கடுமையான பார்வைக் குறைபாட்டையும் குருட்டுத்தன்மையையும் கூட ஏற்படுத்தும். உலக சுகாதார அமைப்பின் கூற்றுப்படி, உலகளவில் சுமார் 10 மில்லியன் மக்கள் ட்ரக்கோமா அல்லது சில நோய்களின் விளைவாக ஏற்படும் கார்னியல் குருட்டுத்தன்மையைத் தடுக்க அறுவை சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது. கண் கோளாறு. தீக்காயங்கள், சிராய்ப்பு அல்லது வேறு சில நிலைகள் காரணமாக கார்னியாவின் வடுவால் ஏற்படும் மொத்த குருட்டுத்தன்மையால் ஐந்து மில்லியன் மக்கள் பாதிக்கப்படுகின்றனர். சேதமடைந்த கார்னியாவிற்கு ஒரே சிகிச்சையானது ஒரு பெறுவதுதான் கார்னியா மாற்றுஇருப்பினும், கார்னியல் மாற்று அறுவை சிகிச்சைகளில் தேவை விநியோகத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. மேலும், கண் தொற்று, தையல்களைப் பயன்படுத்துதல் போன்ற கருவிழி மாற்று அறுவை சிகிச்சையுடன் தொடர்புடைய பல ஆபத்துகள்/சிக்கல்கள் உள்ளன. மிக முக்கியமான மற்றும் தீவிரமான பிரச்சனை என்னவென்றால், சில சமயங்களில் மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிறகு நன்கொடை திசு (கார்னியாவின்) நிராகரிக்கப்படுகிறது. இது ஒரு ஆபத்தான சூழ்நிலை மற்றும் இது அரிதாக இருந்தாலும் 5 முதல் 30 சதவிகிதம் வரை நடக்கும் நோயாளிகள்.

முதல் 3D அச்சிடப்பட்ட மனித கார்னியா

வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வில் பரிசோதனை கண் ஆராய்ச்சி, நியூகேஸில் பல்கலைக் கழகம், யுகே விஞ்ஞானிகள் மனிதக் கண்ணுக்கு கார்னியாவை உற்பத்தி செய்ய அல்லது 'உற்பத்தி' செய்ய முப்பரிமாண (3D) அச்சிடும் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர், மேலும் இது மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்கு கார்னியாவைப் பெறுவதற்கு ஒரு வரமாக இருக்கும். நன்கு நிறுவப்பட்ட 3D பயோபிரிண்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஸ்டெம் செல்களைப் பயன்படுத்தினர் மனித கார்னியா) ஒரு ஆரோக்கியமான நன்கொடையாளர் கருவிழியில் இருந்து அவற்றை ஆல்ஜினேட் மற்றும் கொலாஜனுடன் கலந்து அச்சிடக்கூடிய தீர்வை உருவாக்கினர். பயோ-இங்க் எனப்படும் இந்த தீர்வு 3டியில் எதையும் அச்சிடுவதற்கு மிக முக்கியமான தேவையாகும். பயோபிரிண்டிங் என்பது பாரம்பரிய 3D பிரிண்டிங்கின் நீட்டிப்பாகும், ஆனால் உயிரியல் வாழ்க்கைப் பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதனால்தான் "வாழும் செல் கட்டமைப்புகள்" அடங்கிய பயோ-மை பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். அவற்றின் தனித்துவமான ஜெல் - ஆல்ஜினேட் மற்றும் கொலாஜன் - ஸ்டெம் செல்களை உயிருடன் வைத்திருக்க முடியும், அதே நேரத்தில் ஒரு வடிவத்தில் இருக்கும் அளவுக்கு உறுதியான ஒரு பொருளை உருவாக்க முடியும், ஆனால் 3D அச்சுப்பொறியில் இருந்து பிழிந்தெடுக்க முடியும். ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு எளிய, மலிவான 3D பயோ-பிரிண்டரைப் பயன்படுத்தினர், அதில் அவர்கள் தயாரித்த பயோ-மை வெற்றிகரமாக குவிய வட்டங்களில் ஒழுங்கமைக்கப்பட்டு குவிமாடம் வடிவத்தை உருவாக்குகிறது. செயற்கை கார்னியா. கார்னியாவின் தனித்துவமான 'வளைந்த வடிவம்' இந்த ஆய்வை வெற்றிகரமாக்குகிறது. இந்த அச்சிடும் செயல்முறை 10 நிமிடங்களுக்கும் குறைவாகவே எடுத்தது. அப்போது ஸ்டெம் செல்கள் வளர்ந்து வருவது தெரிந்தது.

பிரபலமடைந்ததிலிருந்து 3D பயோபிரிண்டிங் உயர்ந்துள்ளது, கருவிழிகளை எளிதாகவும் திறமையாகவும் உருவாக்குவதற்கு மிகவும் பொருத்தமான சிறந்த பயோ-மை கண்டுபிடிக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் தேடுகின்றனர். நியூகேஸில் பல்கலைக்கழகத்தில் இந்த குழு முன்னிலை வகித்து சாதித்துள்ளது. ஆல்ஜினேட் மற்றும் கொலாஜனின் எளிய ஜெல்லுக்குள் அறை வெப்பநிலையில் பல வாரங்கள் உயிரணுக்களை உயிருடன் வைத்திருப்பதாக அதே ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு முன்பு காட்டியுள்ளது. இந்த ஆய்வின் மூலம் இந்த பயன்படுத்தக்கூடிய கார்னியாவை ஒரு வாரத்திற்கு 83 சதவிகிதம் சாத்தியமான செல்கள் மூலம் மாற்ற முடிந்தது. எனவே, திசுக்கள் வளருமா இல்லையா என்ற கவலையின்றி அச்சிடப்படலாம் (அதாவது உயிருடன் இருக்கும்) ஏனெனில் இரண்டும் ஒரே ஊடகத்தில் அடையக்கூடியவை.

நோயாளி-குறிப்பிட்ட கார்னியாவை உருவாக்குதல்

ஒவ்வொரு நோயாளியின் தனிப்பட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப கார்னியாவை உருவாக்க முடியும் என்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த ஆய்வில் காட்டியுள்ளனர். முதலில், நோயாளியின் கண் ஸ்கேன் செய்யப்படுகிறது, இது 'பிரிண்ட் கார்னியா'வை சரியான வடிவம் மற்றும் தேவையான அளவுடன் பொருத்த தரவுகளை உருவாக்குகிறது. உண்மையான கார்னியாவில் இருந்தே பரிமாணங்கள் எடுக்கப்படுகின்றன, இது அச்சிடலை மிகவும் துல்லியமாகவும் சாத்தியமானதாகவும் ஆக்குகிறது. 3டி பிரிண்டிங் தொழில்நுட்பம் தயாரிப்பதில் சோதனை செய்யப்பட்டுள்ளது செயற்கை இதயம் மற்றும் வேறு சில திசுக்கள். தட்டையான திசுக்கள் கடந்த காலத்தில் உருவாக்கப்பட்டன, ஆனால் ஆசிரியர்களின் கூற்றுப்படி, 'வடிவ' கார்னியாக்கள் உற்பத்தி செய்யப்படுவது இதுவே முதல் முறை. இந்த முறைக்கு இன்னும் ஆரோக்கியமான நன்கொடையாளர் கார்னியா தேவைப்பட்டாலும், ஸ்டெம் செல்கள் வெற்றிகரமாக செயற்கை கார்னியாவில் அதிக செல்களாக வளர பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு ஆரோக்கியமான கார்னியா சேதமடைந்ததை மாற்றாது, ஆனால் தானம் செய்யப்பட்ட ஒரு கருவிழியிலிருந்து 50 செயற்கை கார்னியாக்களை அச்சிடுவதற்கு போதுமான செல்களை வளர்க்க முடியும். ஒரே ஒரு மாற்று அறுவை சிகிச்சை செய்வதை விட இது மிகவும் பயனுள்ள காட்சியாக இருக்கும்.

காலத்திற்காக

இந்த ஆய்வு இன்னும் ஆரம்ப கட்டத்தில் உள்ளது மற்றும் 3D அச்சிடப்பட்ட கார்னியாக்கள் மேலும் மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும். விலங்குகள் மற்றும் மனித சோதனைகள் இன்னும் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டியிருப்பதால், அத்தகைய செயற்கை கார்னியாவை மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்கு பயன்படுத்துவதற்கு பல ஆண்டுகள் ஆகும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். இந்த மெட்டீரியல் செயல்பாட்டில் உள்ளதா மற்றும் நிறைய ஃபைன்-ட்யூனிங் தேவையா என்பதையும் சரிபார்க்க வேண்டும். இந்த செயற்கை கருவிழிகள் அடுத்த 5 ஆண்டுகளுக்குள் நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு கிடைக்கும் என ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்பிக்கை தெரிவித்துள்ளனர். 3டி பிரிண்டிங் தொழில்நுட்பம் கிடைப்பது இப்போது ஒரு பிரச்சனையல்ல, ஏனெனில் அது மலிவானது மற்றும் பயோபிரிண்டிங் நன்றாக வெளிவருகிறது மேலும் சில வருடங்களில் நிலையான நடைமுறைகள் கிடைக்கலாம். முறையின் அச்சிடும் அம்சம் பெரும்பாலும் நெறிப்படுத்தப்பட்ட நிலையில், சேதமடைந்த திசுக்களை மீண்டும் உருவாக்க அல்லது மாற்றுவதற்கு ஸ்டெம் செல்களைப் பயன்படுத்துவதில் அதிக கவனம் செலுத்தப்படுகிறது.

இந்த ஆய்வு ஒரு தீர்வை நோக்கிய ஒரு குறிப்பிடத்தக்க படியாகும், இது உலகளவில் மாற்று அறுவை சிகிச்சைக்கு வரம்பற்ற கருவிழிகளை வழங்க முடியும். மேலும், ஒரு இத்தாலிய நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் இறுதியில் '3D அச்சிடப்பட்ட கண்களை' உருவாக்கும் திசையில் சிந்திக்கிறார்கள், இது இயற்கையான கண்களில் காணப்படும் உயிரணுக்களை மாற்றுவதற்கு தேவையான வெளிப்படையான உயிரணுக்களை உள்ளடக்கிய சாத்தியமான பயோ-மையைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படும். . பயோ-மைகள் குறிப்பிட்ட தேவையைப் பொறுத்து வெவ்வேறு சேர்க்கைகளில் மாறுபடும். 2027 ஆம் ஆண்டிற்குள் இந்த "செயற்கை கண்களை" சந்தையில் கொண்டு வருவதை அவர்கள் இலக்காகக் கொண்டுள்ளனர். இந்த ஆய்வு செயற்கை கார்னியாவின் மிகவும் மேம்பட்ட வடிவத்தை உருவாக்கியுள்ளது மற்றும் உறுப்பு மற்றும் திசு பற்றாக்குறைக்கு சாத்தியமான தீர்வாக பயோபிரிண்டிங்கை முன்னிலைப்படுத்தியுள்ளது.

***

{மேற்கோள் காட்டப்பட்ட ஆதாரங்களின் பட்டியலில் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள DOI இணைப்பைக் கிளிக் செய்வதன் மூலம் அசல் ஆய்வுக் கட்டுரையைப் படிக்கலாம்}

ஆதாரம் (ங்கள்)

ஐசக்சன் ஏ மற்றும் பலர். 2018. கார்னியல் ஸ்ட்ரோமா சமமான 3D பயோபிரிண்டிங். பரிசோதனை கண் ஆராய்ச்சி.
https://doi.org/10.1016/j.exer.2018.05.010