मरीजों के ऊतक का उपयोग करते हुए वैज्ञानिकों ने 'प्रिंट' 3 डी दिल

हालांकि 3 डी प्रिंटिंग पिछले कुछ वर्षों में छलांग और सीमा में आगे बढ़ी है, लेकिन इसका उपयोग मानव अंगों को प्रिंट करना अभी भी एक दूर का सपना है। हाल ही में, हालांकि, वैज्ञानिकों ने इस सपने को एक कदम करीब लाया है।

एक 3 डी-मुद्रित हृदय रोगी के स्वयं के ऊतकों और कोशिकाओं से इंजीनियर होता है।
छवि क्रेडिट: उन्नत विज्ञान 2019 लेखक

संयुक्त राज्य अमेरिका में हृदय रोग मृत्यु का प्रमुख कारण है।

रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र (सीडीसी) के अनुसार, अमेरिका में हर साल 610,000 लोग हृदय रोग से मर जाते हैं।

एक बार जब यह अपने अंतिम चरण में प्रगति कर लेता है, तो एकमात्र उपचार विकल्प हृदय प्रत्यारोपण होता है।

क्योंकि बहुत कम हृदय दाता हैं, जीवन रक्षक प्रत्यारोपण की प्रतीक्षा लंबी है।

वैज्ञानिकों को प्रत्यारोपण की आवश्यकता को हटाने या स्थगित करने के लिए मौजूदा हृदय ऊतक को पैच करने के तरीके खोजने के लिए उत्सुक हैं।

उदाहरण के लिए, यदि सर्जन दिल में किसी सामग्री को लगा सकते हैं, तो यह कोशिकाओं का समर्थन करने और सेलुलर पुनर्गठन को बढ़ावा देने के लिए एक अस्थायी मचान बना सकता है।

इस तथाकथित हृदय ऊतक इंजीनियरिंग में कई समस्याएं हैं; मुख्य रूप से, वैज्ञानिकों को एक प्रकार की सामग्री खोजने की आवश्यकता है जिसे शरीर अस्वीकार नहीं करेगा। शोधकर्ताओं ने पहले से ही सामग्री और विधियों की एक श्रृंखला की कोशिश की है, लेकिन सही उम्मीदवार रोगी के शरीर से कोशिकाएं हैं।

बायोइनक और स्टेम सेल

हाल के वर्षों के दौरान, शोधकर्ताओं ने कृत्रिम रूप से मानव ऊतक की प्रतिकृति बनाने की दिशा में कुछ प्रगति की है।

इज़राइल में तेल अवीव विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के एक समूह ने इस काम को एक कदम आगे बढ़ाया है और कार्डियक टिशू इंजीनियरिंग को अगले चरण में ले जाया गया है।

"यह पहली बार है जब किसी ने कहीं भी सफलतापूर्वक इंजीनियर किया है और कोशिकाओं, रक्त वाहिकाओं, निलय और कक्षों के साथ पूरे दिल को मुद्रित किया है।"
ताल द्रविड़ के प्रमुख शोधकर्ता प्रो

वैज्ञानिकों ने एक ज़बरदस्त दृष्टिकोण तैयार किया है जो उन्हें कृत्रिम दिल के लिए निकटतम चीज़ बनाने की अनुमति देता है।

उनका पहला कदम रोगी से वसायुक्त ऊतक की बायोप्सी लेना था; फिर, उन्होंने सेलुलर सामग्री को गैर-कोशिकीय सामग्री से अलग कर दिया।

शोधकर्ताओं ने फैटी टिशू की कोशिकाओं को प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल बनने के लिए फिर से तैयार किया, जो हृदय विकसित करने के लिए आवश्यक सेल प्रकारों की सीमा में विकसित हो सकते हैं।

गैर-कोशिकीय सामग्री में संरचनात्मक घटक होते हैं, जैसे ग्लाइकोप्रोटीन और कोलेजन; वैज्ञानिकों ने उन्हें "बायोइनक" में बदलने के लिए संशोधित किया।

फिर, उन्होंने इस बायोइनक को स्टेम कोशिकाओं के साथ मिलाया। कोशिकाओं ने कार्डियक या एंडोथेलियल कोशिकाओं (जो रक्त वाहिकाओं को पंक्तिबद्ध करती हैं) में विभेदित किया, जिसका उपयोग वैज्ञानिक रक्त वाहिकाओं सहित हृदय संबंधी पैच बनाने के लिए कर सकते हैं।

वे पत्रिका में प्रकाशित एक हालिया पेपर में अपने तरीकों का विस्तार से वर्णन करते हैं उन्नत विज्ञान.

'खरगोश के दिल का आकार'

“यह हृदय मानव कोशिकाओं और रोगी-विशिष्ट जैविक पदार्थों से बना है। हमारी प्रक्रिया में इन सामग्रियों को बायोइनक्स के रूप में कार्य किया जाता है, शर्करा और प्रोटीन से बने पदार्थ जिनका उपयोग जटिल ऊतक मॉडल के 3 डी प्रिंटिंग के लिए किया जा सकता है, ”प्रो।

वह कहता है: “लोग अतीत में दिल की संरचना को 3 डी-प्रिंट करने में कामयाब रहे हैं, लेकिन कोशिकाओं के साथ या रक्त वाहिकाओं के साथ नहीं। हमारे परिणाम भविष्य में इंजीनियरिंग व्यक्तिगत ऊतक और अंग प्रतिस्थापन के लिए हमारे दृष्टिकोण की क्षमता को प्रदर्शित करते हैं। ”

अपनी तकनीक की क्षमता को प्रदर्शित करने के लिए, वैज्ञानिकों ने रक्त वाहिकाओं और कोशिकाओं के साथ एक छोटा लेकिन शारीरिक रूप से सटीक हृदय बनाया।

"इस स्तर पर, हमारा 3D दिल छोटा है, खरगोश के दिल का आकार," प्रो। "लेकिन बड़े मानव दिलों को एक ही तकनीक की आवश्यकता होती है।"

यह ध्यान देने योग्य है कि यह तकनीक अभी भी हृदय प्रत्यारोपण को बदलने में सक्षम होने से बहुत दूर है। यह रास्ते में सिर्फ एक और कदम है - यद्यपि एक बड़ा कदम है।

महत्वपूर्ण अगला कार्य, जैसा कि प्रो। दविर कहते हैं, उन्हें दिलों की तरह व्यवहार करना सिखाना है; वह बताते हैं कि उन्हें "मुद्रित हृदय को और विकसित करने की आवश्यकता है।" कोशिकाओं को एक पंपिंग क्षमता बनाने की आवश्यकता होती है; वे वर्तमान में अनुबंध कर सकते हैं, लेकिन हमें उन्हें साथ काम करने की आवश्यकता है। ”

"हमारी आशा," वह आगे बढ़ता है, "यह है कि हम सफल होंगे और हमारी पद्धति की प्रभावकारिता और उपयोगिता साबित करेंगे।"

अभी भी एक लंबी सड़क है, लेकिन शोधकर्ता इस बात से उत्साहित हैं कि वे कितनी दूर आए हैं।