चिकित्सा में 3 डी प्रिंटर: रोमांचक उपयोग और संभावित अनुप्रयोग

विषय

• 3 डी प्रिंटर के साथ ट्रांसफॉर्मिंग मेडिसिन
• 3D प्रिंटर कैसे काम करता है?
• कान बनाना
• एक मोल्ड और एक पाड़ के बीच अंतर
• मुद्रित कानों के संभावित लाभ
• एक निचले जबड़े की छपाई
• प्रोस्थेटिक्स और इंप्लांटेबल आइटम
• और ज्यादा उदाहरण
• लिविंग सेल के साथ बायोप्रीनिंग: एक संभावित भविष्य
• अंग और ऊतक प्रतिस्थापन
• कुछ Bioprinting सफलताओं
• दिल के कुछ हिस्सों की छपाई
• एक कॉर्निया बनाना
• मिनी ऑर्गन्स, ऑर्गेनोइड्स या एक चिप पर ऑर्गन्स के लाभ
• एक संरचना जो फेफड़े की नकल करती है
• बायोप्रीनिंग के लिए कुछ चुनौतियाँ
• संदर्भ

लिंडा क्रैम्पटन ने कई वर्षों तक हाई स्कूल के छात्रों को विज्ञान और सूचना प्रौद्योगिकी सिखाई। उसे नई तकनीक सीखने में मजा आता है।

3 डी प्रिंटर के साथ ट्रांसफॉर्मिंग मेडिसिन

3 डी प्रिंटिंग तकनीक का एक रोमांचक पहलू है जिसमें कई उपयोगी अनुप्रयोग हैं। 3 डी प्रिंटर का एक आकर्षक और संभावित रूप से बहुत महत्वपूर्ण अनुप्रयोग सामग्री का निर्माण है जिसका उपयोग चिकित्सा में किया जा सकता है। इन सामग्रियों में आरोपित चिकित्सा उपकरण, कृत्रिम शरीर के अंग या कृत्रिम अंग और अनुकूलित चिकित्सा उपकरण शामिल हैं। इनमें जीवित मानव ऊतक के साथ-साथ मिनी अंगों के मुद्रित पैच भी शामिल हैं। भविष्य में, आरोपित अंगों को मुद्रित किया जा सकता है।

3 डी प्रिंटर में कंप्यूटर की मेमोरी में संग्रहीत डिजिटल मॉडल के आधार पर ठोस, तीन आयामी वस्तुओं को प्रिंट करने की क्षमता होती है। एक सामान्य मुद्रण माध्यम तरल प्लास्टिक है जो मुद्रण के बाद जम जाता है, लेकिन अन्य मीडिया उपलब्ध हैं। इनमें पाउडर युक्त धातु और "स्याही" शामिल हैं, जिसमें जीवित कोशिकाएं होती हैं।

मानव शरीर के अनुकूल सामग्री का उत्पादन करने के लिए प्रिंटर की क्षमता में तेजी से सुधार हो रहा है। कुछ सामग्री पहले से ही दवा में उपयोग की जाती है जबकि अन्य अभी भी प्रायोगिक चरण में हैं। कई शोधकर्ता जांच में शामिल हैं। 3 डी प्रिंटिंग में चिकित्सा उपचार को बदलने की क्षमता है।

3D प्रिंटर कैसे काम करता है?

प्रिंटर द्वारा त्रि-आयामी ऑब्जेक्ट के निर्माण में पहला कदम ऑब्जेक्ट को डिज़ाइन करना है। यह एक सीएडी (कंप्यूटर-एडेड डिजाइन) कार्यक्रम में किया जाता है। एक बार जब डिजाइन समाप्त हो जाता है, तो एक और कार्यक्रम परतों की एक श्रृंखला में ऑब्जेक्ट के उत्पादन के लिए निर्देश बनाता है। इस दूसरे कार्यक्रम को कभी-कभी स्लाइसिंग प्रोग्राम या स्लाइसर सॉफ़्टवेयर के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह पूरे ऑब्जेक्ट के लिए CAD कोड को स्लाइस या क्षैतिज परतों की श्रृंखला के लिए कोड में परिवर्तित करता है। परतें सैकड़ों या हजारों में भी संख्या में हो सकती हैं।

प्रिंटर स्लाइसर प्रोग्राम के निर्देशों के अनुसार सामग्री की परतों को जमा करके ऑब्जेक्ट बनाता है, ऑब्जेक्ट के निचले भाग में शुरू होता है और ऊपर की तरफ काम करता है। क्रमिक परतों को एक साथ जोड़ दिया जाता है। इस प्रक्रिया को एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग कहा जाता है।

प्लास्टिक फिलामेंट का उपयोग अक्सर 3 डी प्रिंटिंग के लिए एक माध्यम के रूप में किया जाता है, विशेष रूप से उपभोक्ता-उन्मुख प्रिंटर में। प्रिंटर फिलामेंट को पिघला देता है और फिर एक नोजल के माध्यम से गर्म प्लास्टिक को बाहर निकालता है। नोजल सभी आयामों में चलता है क्योंकि यह एक वस्तु बनाने के लिए तरल प्लास्टिक को छोड़ता है। नोजल की गति और प्लास्टिक की मात्रा जो एक्सट्रूड की जाती है, स्लाइसर प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित की जाती है। नोजल से निकलने के तुरंत बाद गर्म प्लास्टिक लगभग जम जाता है। अन्य प्रकार के प्रिंटिंग मीडिया विशेष उद्देश्यों के लिए उपलब्ध हैं।

कान का वह भाग जो शरीर के बाहर से दिखाई देता है, पिना या टखने के रूप में जाना जाता है। कान के बाकी हिस्से खोपड़ी में स्थित हैं। पिना का कार्य ध्वनि तरंगों को इकट्ठा करना और उन्हें कान के अगले भाग में भेजना है।

कान बनाना

फरवरी 2013 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में कॉर्नेल विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि वे 3 डी प्रिंटिंग की सहायता से कान की पिन बनाने में सक्षम थे। कॉर्नेल वैज्ञानिकों द्वारा पीछा किए गए कदम इस प्रकार थे।

• एक सीएडी कार्यक्रम में एक कान का एक मॉडल बनाया गया था। शोधकर्ताओं ने इस मॉडल के आधार के रूप में वास्तविक कानों की तस्वीरों का उपयोग किया।
• कान के आकार के साथ एक सांचा बनाने के लिए प्लास्टिक का उपयोग करते हुए, एक 3 डी प्रिंटर द्वारा कान के मॉडल को मुद्रित किया गया था।
• कोलेजन नामक प्रोटीन युक्त एक हाइड्रोजेल को मोल्ड के अंदर रखा गया था। एक हाइड्रोजेल एक जेल है जिसमें पानी होता है।
• चोंड्रोसाइट्स (कोशिकाएं जो उपास्थि का उत्पादन करती हैं) गाय के कान से प्राप्त की गईं और कोलेजन में मिला दी गईं।
• कोलेजन कान को एक प्रयोगशाला डिश में पोषक तत्व समाधान में रखा गया था। जबकि कान समाधान में था, कुछ चोंड्रोसाइट्स ने कोलेजन को बदल दिया।
• फिर कान को उसकी त्वचा के नीचे एक चूहे के पीछे प्रत्यारोपित किया गया।
• तीन महीने के बाद, कान में कोलेजन पूरी तरह से उपास्थि के साथ बदल दिया गया था और कान ने आसपास के चूहे की कोशिकाओं से अपना आकार और भेद बनाए रखा था।

एक मोल्ड और एक पाड़ के बीच अंतर

ऊपर वर्णित कान निर्माण प्रक्रिया में, प्लास्टिक कान एक अक्रिय ढालना था। इसका एकमात्र कार्य कान के लिए सही आकार प्रदान करना था। मोल्ड के अंदर बनने वाले कोलेजन कान ने चोंड्रोसाइट्स के लिए एक मचान के रूप में काम किया। टिशू इंजीनियरिंग में, एक स्कैफोल्ड एक बायोकोम्पेटिबल सामग्री है जिसमें एक विशिष्ट आकार होता है और जिसमें कोशिकाएं बढ़ती हैं। मचान में न केवल सही आकार होता है, बल्कि ऐसे गुण भी होते हैं जो कोशिकाओं के जीवन का समर्थन करते हैं।

चूंकि मूल कान निर्माण प्रक्रिया का प्रदर्शन किया गया था, कॉर्नेल शोधकर्ताओं ने एक कोलेजन मचान को प्रिंट करने के लिए एक सही आकार के साथ एक कान बनाने के लिए एक प्लास्टिक मोल्ड की आवश्यकता को समाप्त करने का एक तरीका खोजा है।

मुद्रित कानों के संभावित लाभ

प्रिंटर की सहायता से बने कान उन लोगों के लिए उपयोगी हो सकते हैं, जो चोट या बीमारी के कारण अपने ही कान खो चुके हैं। वे उन लोगों की भी मदद कर सकते हैं जो कानों के बिना पैदा हुए थे या जिनके पास ठीक से विकसित नहीं हुए हैं।

फिलहाल, प्रतिस्थापन कान कभी-कभी रोगी की पसली में उपास्थि से बनाए जाते हैं। उपास्थि प्राप्त करना रोगी के लिए एक अप्रिय अनुभव है और यह रिब को नुकसान पहुंचा सकता है। इसके अलावा, परिणामस्वरूप कान बहुत स्वाभाविक नहीं लग सकता है। कान भी एक कृत्रिम सामग्री से बनाए जाते हैं, लेकिन एक बार फिर परिणाम पूरी तरह से संतोषजनक नहीं हो सकता है। मुद्रित कानों में प्राकृतिक कानों की तरह दिखने और अधिक कुशलता से काम करने की क्षमता होती है।

मार्च 2013 में, ऑक्सफोर्ड परफॉरमेंस मैटेरियल्स नामक कंपनी ने बताया कि उन्होंने एक आदमी की खोपड़ी के 75% हिस्से को एक मुद्रित बहुलक खोपड़ी के साथ बदल दिया था। 3 डी प्रिंटर का उपयोग स्वास्थ्य देखभाल उपकरण बनाने के लिए भी किया जाता है, जैसे कि कृत्रिम अंग, श्रवण यंत्र और दंत प्रत्यारोपण।

एक निचले जबड़े की छपाई

फरवरी 2012 में, डच वैज्ञानिकों ने बताया कि उन्होंने 3 डी प्रिंटर के साथ एक कृत्रिम निचला जबड़ा बनाया था और इसे 83 वर्षीय महिला के चेहरे पर प्रत्यारोपित किया था। जबड़ा गर्मी से फ्यूज किए गए टाइटेनियम धातु पाउडर की परतों से बनाया गया था और एक जैव रासायनिक कोटिंग द्वारा कवर किया गया था। Bioceramic सामग्री मानव ऊतक के साथ संगत हैं।

महिला को कृत्रिम जबड़े मिले क्योंकि उसे अपने निचले जबड़े में पुरानी हड्डी का संक्रमण था। डॉक्टरों ने महसूस किया कि पारंपरिक चेहरे की पुनर्निर्माण सर्जरी उसकी उम्र के कारण महिला के लिए बहुत जोखिम भरी थी।

जबड़े में जोड़ों होते हैं, ताकि इसे स्थानांतरित किया जा सके, साथ ही मांसपेशियों के लगाव के लिए गुहाएं और रक्त वाहिकाओं और नसों के लिए खांचे। एनेस्थेटिक से उठते ही महिला कुछ शब्द कहने में सक्षम थी। अगले दिन वह निगलने में सक्षम थी। वह चार दिन बाद घर चली गई। नकली दांतों को बाद की तारीख में जबड़े में प्रत्यारोपित किया जाना था।

मुद्रित संरचनाओं का उपयोग चिकित्सा प्रशिक्षण और पूर्व-शल्य चिकित्सा योजना में भी किया जा रहा है। एक मरीज के मेडिकल स्कैन से बनाया गया तीन आयामी मॉडल सर्जनों के लिए बहुत उपयोगी हो सकता है, क्योंकि यह रोगी के शरीर के अंदर की विशिष्ट स्थितियों को दिखा सकता है। यह जटिल सर्जरी को आसान बना सकता है।

प्रोस्थेटिक्स और इंप्लांटेबल आइटम

ऊपर वर्णित धातु का जबड़ा एक प्रकार का कृत्रिम, या कृत्रिम शरीर का हिस्सा है। प्रोस्थेटिक्स का उत्पादन एक ऐसा क्षेत्र है जिसमें 3 डी प्रिंटर महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं। कुछ अस्पतालों में अब अपने स्वयं के प्रिंटर हैं या एक चिकित्सा आपूर्ति कंपनी के साथ मिलकर काम कर रहे हैं जिसमें एक प्रिंटर है।

3 डी प्रिंटिंग द्वारा कृत्रिम का निर्माण अक्सर पारंपरिक निर्माण विधियों द्वारा निर्माण की तुलना में तेज और सस्ती प्रक्रिया है। इसके अलावा, एक मरीज के लिए एक स्वनिर्धारित फिट बनाना आसान होता है जब एक उपकरण विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया हो और व्यक्ति के लिए मुद्रित हो। अस्पताल के स्कैन का उपयोग अनुरूप उपकरणों को बनाने के लिए किया जा सकता है।

प्रतिस्थापन अंग अक्सर 3 डी मुद्रित होते हैं, कम से कम दुनिया के कुछ हिस्सों में। मुद्रित हथियार और हाथ अक्सर पारंपरिक तरीकों से उत्पादित की तुलना में काफी सस्ते होते हैं। बच्चों के लिए रंगीन और मजेदार कृत्रिम हाथ बनाने के लिए वॉल्ट डिज़नी के साथ एक 3 डी प्रिंटिंग कंपनी काम कर रही है। एक सस्ता उत्पाद बनाने के अलावा, जो अधिक सस्ती है, पहल का उद्देश्य "बच्चों को शर्मिंदगी या सीमा के बजाय उत्तेजना के स्रोत के रूप में उनके कृत्रिम अंगों को देखने में मदद करना है"।

और ज्यादा उदाहरण

• 2015 के अंत में, मुद्रित कशेरुक को सफलतापूर्वक एक रोगी में रखा गया था। मरीजों को एक मुद्रित उरोस्थि और एक रिबेक भी मिला है।
• 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग बेहतर दंत प्रत्यारोपण का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
• रिप्लेसमेंट हिप जोड़ों को अक्सर मुद्रित किया जाता है।
• कैथेटर जो एक मरीज के शरीर में एक मार्ग के विशिष्ट आकार और आकार को फिट करते हैं, जल्द ही आम हो सकते हैं।
• 3 डी प्रिंटिंग अक्सर श्रवण यंत्र के निर्माण में शामिल होता है।

लिविंग सेल के साथ बायोप्रीनिंग: एक संभावित भविष्य

जीवित कोशिकाओं, या बायोप्रिनेटिंग के साथ मुद्रण आज हो रहा है। यह एक नाजुक प्रक्रिया है। कोशिकाओं को बहुत गर्म नहीं होना चाहिए। 3 डी प्रिंटिंग के अधिकांश तरीकों में उच्च तापमान शामिल है, जो कोशिकाओं को मार देगा। इसके अलावा, कोशिकाओं के लिए वाहक तरल उन्हें नुकसान नहीं पहुंचाना चाहिए। तरल और कोशिकाएं जिसमें यह होता है, जैव-स्याही (या एक बायोइनक) के रूप में जाना जाता है।

अंग और ऊतक प्रतिस्थापन

3 डी प्रिंटर से बने अंगों के साथ क्षतिग्रस्त अंगों का प्रतिस्थापन चिकित्सा में एक अद्भुत क्रांति होगी। फिलहाल, उन सभी के लिए पर्याप्त दान किए हुए अंग उपलब्ध नहीं हैं, जिनकी आवश्यकता है।

योजना एक मरीज के स्वयं के शरीर से कोशिकाओं को लेने के लिए है ताकि उन्हें किसी अंग की आवश्यकता हो। इस प्रक्रिया को अंग अस्वीकृति को रोकना चाहिए। कोशिकाओं की संभावना स्टेम कोशिकाएं होंगी, जो कि विशिष्ट कोशिकाएं हैं जो अन्य सेल प्रकारों का उत्पादन करने में सक्षम हैं जब वे सही ढंग से उत्तेजित होते हैं। विभिन्न प्रकार के सेल सही क्रम में प्रिंटर द्वारा जमा किए जाएंगे। शोधकर्ता यह पता लगा रहे हैं कि कम से कम कुछ प्रकार की मानव कोशिकाओं में जमा होने पर स्वयं को व्यवस्थित करने की अद्भुत क्षमता होती है, जो एक अंग बनाने की प्रक्रिया में बहुत सहायक होगी।

जीवित ऊतक बनाने के लिए एक विशेष प्रकार के 3 डी प्रिंटर को बायोप्रिन्टर के रूप में जाना जाता है। ऊतक बनाने की एक सामान्य विधि में, एक हाइड्रोजेल एक प्रिंटर सिर से एक मचान बनाने के लिए मुद्रित किया जाता है। छोटे तरल बूंदों, जिनमें से प्रत्येक में कई हजारों कोशिकाएं होती हैं, एक अन्य प्रिंटर सिर से मचान पर मुद्रित होती हैं। बूंदें जल्द ही जुड़ जाती हैं और कोशिकाएं एक-दूसरे से जुड़ जाती हैं। जब वांछित संरचना बन गई है, तो हाइड्रोजेल मचान को हटा दिया जाता है।यह दूर छील हो सकता है या अगर यह पानी में घुलनशील है तो इसे धोया जा सकता है। बायोडिग्रेडेबल मचान का भी उपयोग किया जा सकता है। ये धीरे-धीरे एक जीवित शरीर के अंदर टूट जाते हैं।

चिकित्सा में, एक प्रत्यारोपण एक अंग या ऊतक का दानकर्ता से प्राप्तकर्ता को हस्तांतरण है। एक प्रत्यारोपण एक कृत्रिम उपकरण का रोगी के शरीर में सम्मिलन है। 3 डी बायोप्रीनिंग इन दोनों चरम सीमाओं के बीच कहीं गिरती है। "ट्रांसप्लांट" और "इम्प्लांट" दोनों का उपयोग तब किया जाता है जब किसी बायोप्रिन्टर द्वारा उत्पादित वस्तुओं का जिक्र किया जाता है।

कुछ Bioprinting सफलताओं

3 डी प्रिंटर द्वारा निर्मित गैर-जीवित प्रत्यारोपण और कृत्रिम अंग पहले से ही मनुष्यों में उपयोग किए जाते हैं। जीवित कोशिकाओं वाले प्रत्यारोपण के उपयोग के लिए अधिक शोध की आवश्यकता होती है, जो प्रदर्शन किया जा रहा है। संपूर्ण अंगों को अभी तक 3 डी प्रिंटिंग द्वारा नहीं बनाया जा सकता है, लेकिन अंगों के अनुभाग कर सकते हैं। कई अलग-अलग संरचनाएं मुद्रित की गई हैं, जिसमें हृदय की मांसपेशियों के पैच शामिल हैं जो हरा करने में सक्षम हैं, त्वचा के पैच, रक्त वाहिकाओं के खंड और घुटने के कार्टिलेज। ये अभी तक मनुष्यों में प्रत्यारोपित नहीं हुए हैं। 2017 में, वैज्ञानिकों ने एक प्रिंटर का एक प्रोटोटाइप पेश किया, जो आरोपण के लिए मानव त्वचा बना सकता है, हालांकि, और 2018 में अन्य वैज्ञानिकों ने कॉर्निया को एक प्रक्रिया में मुद्रित किया, जिसका उपयोग एक दिन आँखों में क्षति की मरम्मत के लिए किया जा सकता है।

2016 में कुछ आशावादी खोजों की सूचना मिली थी। वैज्ञानिकों की एक टीम ने चूहों की त्वचा के नीचे तीन प्रकार की बायोप्रिन्टेड संरचनाओं को प्रत्यारोपित किया। इनमें एक बच्चे के आकार की मानव कान की पिन, मांसपेशियों का एक टुकड़ा और मानव जबड़े की हड्डी का एक भाग शामिल था। परिवेश से रक्त वाहिकाओं को इन सभी संरचनाओं में विस्तारित किया गया, जबकि वे चूहों के शरीर में थे। यह एक रोमांचक विकास था, क्योंकि ऊतकों को जीवित रखने के लिए रक्त की आपूर्ति आवश्यक है। रक्त जीवित ऊतकों को पोषक तत्व पहुंचाता है और उनके कचरे को निकाल लेता है।

यह भी रोमांचक था कि रक्त वाहिकाओं के विकसित होने तक प्रत्यारोपित संरचनाएं जीवित रहने में सक्षम थीं। यह करतब उन संरचनाओं में छोटे छिद्रों के अस्तित्व को पूरा करता था, जो पोषक तत्वों को उनमें प्रवेश करने की अनुमति देते थे।

दिल के कुछ हिस्सों की छपाई

एक कॉर्निया बनाना

ब्रिटेन में न्यूकैसल यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने 3 डी प्रिंटेड कॉर्निया बनाया है। कॉर्निया हमारी आंखों का पारदर्शी, सबसे बाहरी आवरण है। इस आवरण को गंभीर क्षति अंधेपन का कारण बन सकती है। कॉर्नियल ट्रांसप्लांट अक्सर समस्या को हल करता है, लेकिन हर किसी को उनकी ज़रूरत के लिए पर्याप्त कॉर्निया उपलब्ध नहीं होता है।

वैज्ञानिकों ने स्वस्थ मानव कॉर्निया से स्टेम सेल प्राप्त किया। कोशिकाओं को तब एल्गिन और कोलेजन से बने जेल में रखा गया था। जेल ने कोशिकाओं को संरक्षित किया क्योंकि वे प्रिंटर के एकल नोजल के माध्यम से यात्रा करते थे। जेल और कोशिकाओं को सही आकार में मुद्रित करने के लिए कम से कम दस मिनट की आवश्यकता थी। आकृति किसी व्यक्ति की आंख को स्कैन करके प्राप्त की गई थी। (एक चिकित्सा स्थिति में, रोगी की आंख को स्कैन किया जाएगा।) एक बार जेल और कोशिका मिश्रण मुद्रित होने के बाद, स्टेम कोशिकाओं ने एक पूर्ण कॉर्निया का उत्पादन किया।

मुद्रण प्रक्रिया द्वारा बनाए गए कॉर्निया को अभी तक मानव आंखों में प्रत्यारोपित नहीं किया गया है। यह शायद वे होने से पहले कुछ समय होगा। वे हालांकि कई लोगों की मदद करने की क्षमता रखते हैं।

सही समय पर मानव शरीर का एक विशिष्ट हिस्सा बनाने के लिए आवश्यक विशेष कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए स्टेम कोशिकाओं को उत्तेजित करना अपने आप में एक चुनौती है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो हमारे लिए अद्भुत लाभ दे सकती है, हालाँकि।

मिनी ऑर्गन्स, ऑर्गेनोइड्स या एक चिप पर ऑर्गन्स के लाभ

वैज्ञानिक 3 डी प्रिंटिंग (और अन्य तरीकों से) द्वारा मिनी अंगों का निर्माण करने में सक्षम रहे हैं। "मिनी ऑर्गन" अंगों के लघु संस्करण, अंगों के अनुभाग या विशिष्ट अंगों से ऊतक के पैच होते हैं। उन्हें मिनी अंग शब्द के अलावा विभिन्न नामों से जाना जाता है। मुद्रित रचनाओं में पूर्ण-आकार के अंग में पाई जाने वाली प्रत्येक प्रकार की संरचना नहीं हो सकती है, लेकिन वे अच्छे सन्निकटन हैं। अनुसंधान इंगित करता है कि वे महत्वपूर्ण उपयोग हो सकते हैं, भले ही वे आरोपण नहीं हैं।

मिनी अंगों को हमेशा यादृच्छिक दाता द्वारा आपूर्ति की गई कोशिकाओं से उत्पन्न नहीं किया जाता है। इसके बजाय, वे अक्सर ऐसे व्यक्ति की कोशिकाओं से बने होते हैं जिन्हें कोई बीमारी होती है। शोधकर्ता मिनी अंग पर दवाओं के प्रभाव की जांच कर सकते हैं। यदि कोई दवा सहायक और हानिकारक नहीं पाई जाती है, तो यह रोगी को दी जा सकती है। इस प्रक्रिया के कई फायदे हैं। एक यह है कि एक दवा जो रोगी के किसी विशिष्ट संस्करण के लिए फायदेमंद हो सकती है और उनके विशिष्ट जीनोम के लिए उपयोग की जा सकती है, जिससे एक सफल उपचार की संभावना बढ़ जाती है। एक और यह है कि डॉक्टर किसी रोगी के लिए एक असामान्य या सामान्य रूप से महंगी दवा प्राप्त करने में सक्षम हो सकते हैं यदि वे प्रदर्शित कर सकते हैं कि दवा प्रभावी होने की संभावना है। इसके अलावा, मिनी अंगों पर दवाओं का परीक्षण करने से लैब जानवरों की आवश्यकता कम हो सकती है।

एक संरचना जो फेफड़े की नकल करती है

2019 में, राइस विश्वविद्यालय और वाशिंगटन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक मिनी अंग के निर्माण का प्रदर्शन किया जो मानव फेफड़ों को कार्रवाई में नकल करता है। मिनी-लंग एक हाइड्रोजेल से बना है। इसमें फेफड़ों की एक छोटी संरचना होती है जो नियमित अंतराल पर हवा से भर जाती है। वाहिकाओं का एक नेटवर्क जो रक्त से भरा होता है, संरचना को घेर लेता है।

जब उत्तेजित किया जाता है, तो नकली फेफड़े और उसके वाहिकाओं का विस्तार होता है और बिना टूटे तालबद्ध रूप से सिकुड़ता है। वीडियो दिखाता है कि संरचना कैसे काम करती है। हालांकि ऑर्गॉइड पूर्ण आकार का नहीं है और मानव फेफड़े के सभी ऊतकों की नकल नहीं करता है, लेकिन फेफड़े की तरह चलने की इसकी क्षमता एक बहुत महत्वपूर्ण विकास है।

बायोप्रीनिंग के लिए कुछ चुनौतियाँ

एक अंग बनाना जो आरोपण के लिए उपयुक्त है, एक मुश्किल काम है। एक अंग एक जटिल संरचना होती है जिसमें एक विशिष्ट पैटर्न में विभिन्न प्रकार के कोशिका और ऊतक होते हैं। इसके अलावा, जैसा कि भ्रूण के विकास के दौरान अंग विकसित होते हैं, वे रासायनिक संकेत प्राप्त करते हैं जो उनकी ठीक संरचना और जटिल व्यवहार को ठीक से विकसित करने में सक्षम बनाते हैं। जब हम किसी अंग को कृत्रिम रूप से बनाने की कोशिश करते हैं तो इस संकेतों की कमी होती है।

कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि पहले-और शायद आने वाले कुछ समय के लिए - हम प्रत्यारोपण योग्य संरचनाओं को प्रिंट करेंगे जो अपने सभी कार्यों के बजाय किसी अंग का एक ही कार्य कर सकते हैं। ये सरल संरचनाएं बहुत उपयोगी हो सकती हैं यदि वे शरीर में एक गंभीर दोष की भरपाई करते हैं।

यद्यपि यह प्रत्यारोपण के लिए बायोप्रिन्टेड अंगों के उपलब्ध होने के वर्षों पहले होने की संभावना है, हम तब से पहले प्रौद्योगिकी के नए लाभों को अच्छी तरह से देख सकते हैं। शोध की गति बढ़ती दिख रही है। चिकित्सा के संबंध में 3 डी प्रिंटिंग का भविष्य बहुत ही रोचक और रोमांचक होना चाहिए।

संदर्भ

• स्मिथसोनियन पत्रिका से एक 3D प्रिंटर और जीवित उपास्थि कोशिकाओं द्वारा बनाया गया एक कृत्रिम कान।
• बीबीसी (ब्रिटिश ब्रॉडकास्टिंग कॉर्पोरेशन) से 3 डी प्रिंटर द्वारा बनाया गया ट्रांसप्लांट जबड़ा
• अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स से रंगीन 3 डी प्रिंटेड हाथ
• द गार्डियन से ट्रांसप्लांट के लिए बायोप्रिंटर बॉस्पोक लैब-बॉडी पार्ट्स बनाते हैं
• EurekAlert समाचार सेवा से पहला 3D-मुद्रित मानव कॉर्निया
• 3D प्रिंटर न्यू साइंटिस्ट से अब तक का सबसे नन्हा मानव जिगर बनाता है
• मिनी 3 डी मुद्रित अंगों न्यू साइंटिस्ट से दिल और जिगर की पिटाई करते हैं
• एक अंग जो लोकप्रिय यांत्रिकी से फेफड़ों की नकल करता है
• नया 3 डी प्रिंटर साइंस अलर्ट से जीवित कोशिकाओं से जीवन के आकार का कान, मांसपेशी और हड्डी का ऊतक बनाता है
• 3-डी bioprinter मानव त्वचा प्रिंट करने के लिए Phys.org नई सेवा से

यह लेख लेखक के सर्वोत्तम ज्ञान के लिए सटीक और सत्य है। सामग्री केवल सूचना या मनोरंजन के उद्देश्यों के लिए है और व्यवसाय, वित्तीय, कानूनी या तकनीकी मामलों में व्यक्तिगत सलाह या पेशेवर सलाह के लिए स्थानापन्न नहीं है।