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नई बायोप्रिंटिंग तकनीक मोटा, स्वस्थ ऊतक बनाती है

विज्ञान

निक लावार्स

24 फरवरी, 2014

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शोधकर्ताओं ने तीन विशेष रूप से विकसित स्याही का उपयोग किया जो मानव ऊतक से जैविक गुण उधार लेते हैं, जिससे मोटा और स्वस्थ 3 डी मुद्रित प्रतिकृति सक्षम होती है।

3 डी मुद्रित जैविक ऊतक की धारणा दवा परीक्षण और क्षतिग्रस्त कोशिकाओं के पुनर्भुगतान के लिए सभी प्रकार की संभावनाएं रखती है, हालांकि एक प्रयोगशाला में मानव ऊतकों की जटिलताओं को दोहराने से कुछ बड़ी चुनौतियां होती हैं। हार्वर्ड विश्वविद्यालय में जैविक रूप से प्रेरित इंजीनियरिंग के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित एक नई बायोप्रिंटिंग विधि ने छोटे रक्त वाहिकाओं और कई सेल प्रकारों के साथ ऊतकों के निर्माण को सक्षम किया है, जो जीवित ऊतक के मुद्रण की दिशा में महत्वपूर्ण प्रगति को चिह्नित करते हैं।

जबकि 3 डी मुद्रित मानव ऊतक पहले मुद्रित किया गया है, शोधकर्ता अपेक्षाकृत पतली परतों का उत्पादन करने के लिए सीमित हैं। लगभग एक तिहाई से अधिक परतों को मोटा बनाने के प्रयासों में ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के आंतरिक भूख से होने वाली कोशिकाओं के कारण समस्याएं आ रही हैं, जबकि अपशिष्ट का निपटान करने का कोई रास्ता नहीं है, अंततः उन्हें पीड़ित और मरने का कारण बनता है।

इस समस्या का मुकाबला करने के लिए, वाईएस इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने तीन विशेष रूप से विकसित "बायो-इंक, " का उपयोग किया, जो वास्तविक जीवित ऊतक से कुछ जैविक गुण उधार लेते हैं। पहले इस्तेमाल किए गए बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स, जो कोशिकाओं को ऊतक बनाने के लिए एक साथ जोड़ते हैं, जबकि दूसरी स्याही बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स और जीवित कोशिकाओं का संयोजन करती है।

तीसरा स्याही पिघलने के लिए डिज़ाइन किया गया था, न कि यह वार्म करता है, लेकिन जैसा कि यह ठंडा होता है। इसका मतलब यह था कि एक बार जब टीम ने कोशिकाओं का नेटवर्क बनाने के लिए इसका इस्तेमाल किया था, तो इसे ठंडा, पिघलाया जा सकता था और आखिरकार ऊतक से चूसा जा सकता था, जिससे खोखले ट्यूबों का नेटवर्क इसके स्थान पर जा सकता था और रक्त वाहिकाओं के लिए मार्ग प्रशस्त हो जाता था।

यह जीवित ऊतक की एक प्रमुख विशेषता की नकल करता है, जहां आंतरिक कोशिकाओं को छोटे, पतले दीवार वाले रक्त वाहिकाओं के नेटवर्क द्वारा बनाए रखा जाता है, जबकि अपशिष्ट को हटाने के दौरान ऑक्सीजन और पोषक तत्व प्रदान करते हैं। टीम ने प्रतिकृति का परीक्षण किया और मॉडल का उपयोग करके विभिन्न आर्किटेक्चर के मुद्रित ऊतकों और आखिरकार एक जटिल निर्माण जिसमें रक्त वाहिकाओं और तीन प्रकार के सेल प्रकार होते हैं, एक संरचना है जो मानव ऊतक की जटिलता के करीब आ रही है।

"ऊतक इंजीनियरों इस तरह की एक विधि की प्रतीक्षा कर रहे हैं, " डॉन इंगबर, एमडी, पीएचडी, वाईएसएस इंस्टीट्यूट फाउंडिंग डायरेक्टर ने कहा। "प्रत्यारोपित होने से पहले 3 डी ऊतकों में कार्यात्मक संवहनी नेटवर्क बनाने की क्षमता न केवल मोटे ऊतकों को बनने में सक्षम बनाता है, यह इन नेटवर्कों को प्रत्यारोपित ऊतक के तत्काल छिद्र को बढ़ावा देने के लिए प्राकृतिक वास्कुलचर में शल्य चिकित्सा से जोड़ने की संभावना भी बढ़ाता है, जो कि चाहिए उनके engraftment और अस्तित्व में काफी वृद्धि "।

प्रौद्योगिकी के लिए टीम की अल्पकालिक महत्वाकांक्षा 3 डी ऊतकों को बनाने पर केंद्रित है जो जीवित ऊतक की नकल की नकल करते हैं ताकि सुरक्षा और प्रभावशीलता के लिए दवाओं की जांच में उपयोगी हो सके। "वह है जहां प्रभाव के लिए तत्काल क्षमता है, " जेनिफर लुईस, वाइस संस्थान के केयर फैकल्टी सदस्य और सूडी के एक वरिष्ठ लेखक ने कहा।

शोध इस महीने प्रकाशित उन्नत सामग्री पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।

स्रोत: Wyss संस्थान

तीसरा स्याही पिघलने के लिए डिज़ाइन किया गया था, न कि यह वार्म करता है लेकिन जैसा कि यह ठंडा होता है। इसका मतलब था कि एक बार जब टीम ने फिलामेंट्स का नेटवर्क बनाने के लिए इसका इस्तेमाल किया था, तो इसे ठंडा, पिघलाया जा सकता था और आखिरकार ऊतक से चूसा जा सकता था, जिससे खोखले ट्यूबों का नेटवर्क इसके स्थान पर जा सकता था

शोधकर्ताओं ने तीन विशेष रूप से विकसित स्याही का उपयोग किया जो मानव ऊतक से जैविक गुण उधार लेते हैं, जिससे मोटा और स्वस्थ 3 डी मुद्रित प्रतिकृति सक्षम होती है।

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