नहीं कई आविष्कार बनाने के लिए या नई दवाओं के रूप में असफल होने की संभावना के रूप में महंगे हैं।
यह अनुमान है कि, एक नई दवा दवा के विकास और परीक्षण पर, अब 10 साल लगते हैं और इसकी लागत लगभग 1.4 बिलियन डॉलर है। लगभग 85 प्रतिशत इसे कभी भी शुरुआती नैदानिक परीक्षणों से नहीं बनाते हैं, और जो करते हैं, केवल आधे बाजार पर जाने के लिए एफडीए द्वारा अनुमोदित होते हैं। यही कारण है कि दवाओं की इतनी लागत है।
अब, अच्छी खबर है। वैज्ञानिकों ने सफलता की बाधाओं को कैसे बेहतर किया जाए और दवाओं को सुरक्षित रखते हुए प्रक्रिया को तेज करने पर ध्यान केंद्रित किया है, जिससे एक आशाजनक नवाचार विकसित हुआ है: "एक चिप पर अंग।" एक डिवाइस पर लगभग एक कंप्यूटर मेमोरी स्टिक का आकार।
नवीनतम छलांग आगे टोरंटो विश्वविद्यालय में बायोमेडिकल इंजीनियरों की एक टीम से आती है। इस हफ्ते की शुरुआत में, नेचर मटेरियल नामक पत्रिका के एक लेख में , इन वैज्ञानिकों ने बताया कि किस तरह वे एक छोटे, तीन-आयामी पाड़, बाल-पतले कृत्रिम रक्त वाहिकाओं के साथ छत्ते और फिर दिल और जिगर के ऊतकों को प्राप्त करने में सक्षम हैं। अंगों को देखने के रूप में वे मानव शरीर के अंदर कार्य करेंगे।
वे अपने डिवाइस को एक एंजियोशिप कहते हैं, और टीम के प्रमुख, मिलिका रेडिसिक के अनुसार, इसकी क्षमता दवा परीक्षण प्रक्रिया में क्रांति लाने से परे है। वह एक ऐसे दिन की कल्पना करती है जब उसे रोगग्रस्त या क्षतिग्रस्त अंगों को ठीक करने के लिए मानव शरीर में प्रत्यारोपित किया जा सकता है।
"यह वास्तव में बहुक्रियाशील है, और टिशू इंजीनियरिंग स्पेस में कई समस्याओं को हल करता है, " रेडिसिक ने एक प्रेस विज्ञप्ति में विश्वविद्यालय के बायोमैटेरियल्स एंड बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के संस्थान में प्रोफेसर बताया। "यह वास्तव में अगली पीढ़ी है।"
मिनी अंगों का निर्माण
शोधकर्ता पहले से ही प्रयोगशाला में अंग के ऊतकों को विकसित करने में सक्षम हैं, लेकिन यह आम तौर पर एक सपाट प्लेट पर होता है, और परिणामस्वरूप दो आयामी मॉडल होता है जो वास्तव में हमारे अंदर होता है। यह सीमित करता है कि शोधकर्ता किसी विशेष अंग के इलाज के लिए नई दवा के उपयोग की प्रभावशीलता और जोखिम के बारे में कितना सीख सकते हैं।
लेकिन AngioChip जैसी तकनीक, मानव अंगों का छोटा, यदि संस्करण, रेडिसिक कहती है, तो अधिक यथार्थवादी प्रदान करती है, जो शोधकर्ताओं को उन दवाओं पर जल्दी पहचान करने की अनुमति देगा जो नैदानिक परीक्षणों में आगे बढ़ने की योग्यता रखते हैं। यह जानवरों पर उनका परीक्षण करने की आवश्यकता को भी कम कर सकता है।
डिवाइस बनाना कोई छोटी चुनौती नहीं थी। स्नातक छात्र बोयांग झांग को पहले एक स्पष्ट, लचीले बहुलक की बेहद पतली परत बनाने के लिए 3 डी स्टैम्पिंग नामक तकनीक का उपयोग करना पड़ा। प्रत्येक परत में चैनलों का एक पैटर्न होता था जो मानव बाल से अधिक व्यापक नहीं था। ये अंग के रक्त वाहिकाओं के रूप में काम करेंगे।
फिर उन्होंने मैन्युअल रूप से परतों को ढेर कर दिया और एक रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण यूवी प्रकाश का इस्तेमाल किया जिसने उन्हें एक साथ पिघला दिया। इससे मचान का निर्माण हुआ जिसके चारों ओर अंग विकसित होंगे। यह देखने के लिए कि क्या उनका आविष्कार वास्तव में काम करेगा, शोधकर्ताओं ने इसे एक चूहे में प्रत्यारोपित किया। बिना थक्के के डिवाइस के संकीर्ण चैनलों के माध्यम से रक्त को देखने के लिए वे रोमांचित थे।
उन्होंने तब जीवित मानव हृदय कोशिकाओं से भरे तरल में एक एंजियोशिप स्नान किया। जल्द ही, वे कोशिकाएं कृत्रिम रक्त वाहिकाओं के अंदर और बाहर बढ़ने लगीं, जैसे कि वे एक मानव शरीर में होती हैं। जैसे-जैसे कोशिकाएं अगले महीने बढ़ती रही, लचीला उपकरण वास्तविक अंग की तरह काम करने लगा, अंत में दिल की धड़कन की तरह एक स्थिर ताल में संकुचन और विस्तार हुआ।
"क्या AngioChip अद्वितीय बनाता है कि हम ऊतक में एक संवहनी प्रणाली का निर्माण किया है, " झांग बताते हैं। "जहाजों का यह नेटवर्क, भविष्य में, हमें कई अंगों को एक साथ जोड़ने में मदद करेगा, जैसे कि हमारे रक्त प्रणाली में हमारे अंगों को एक साथ कैसे जोड़ा जाता है।"
प्रत्यारोपण की जगह?इंजीनियरों ने उसी तरह एक चिप पर लीवर बनाया। समय के साथ, यह भी अपने मानव समकक्ष की तरह व्यवहार करने लगा, यूरिया का उत्पादन, मूत्र में मुख्य यौगिक, और दवाओं का चयापचय भी। आखिरकार, वैज्ञानिक विभिन्न अंगों के चिप्स को जोड़ने में सक्षम होंगे, न केवल यह देखने के लिए कि कैसे एक दवा प्रत्येक अंग को प्रभावित करेगी, बल्कि एक ही समय में उन दोनों पर भी इसका प्रभाव पड़ेगा।
या, जैसा कि रैडिसिक ने सुझाव दिया है, एक ट्यूमर और हृदय की कोशिकाओं को एक साथ जोड़ा जा सकता है, जिससे यह पता चलता है कि कौन सी दवाएं हृदय को नुकसान पहुंचाए बिना ट्यूमर को नष्ट कर सकती हैं।
रेडिसिक ने कहा, "इस ऊतक के सबसे छोटे बर्तन मानव बाल की तरह ही चौड़े थे, लेकिन रक्त फिर भी आसानी से बह सकता था।" इसका मतलब है कि हम इस प्लेटफॉर्म का उपयोग करके जानवरों में मानव ट्यूमर बनाने में मदद कर सकेंगे। नई, अधिक प्रभावी कैंसर-रोधी दवाओं की खोज करें। ”
स्पष्ट रूप से, प्रयोगशाला-विकसित अंगों में दवा परीक्षण प्रक्रिया के लिए अधिक सटीक और गति लाने की क्षमता है। लेकिन एक बार जब AngioChip को मानव, रेडिसिक नोटों में प्रत्यारोपित किया जा सकता है, तो यह किसी अन्य व्यक्ति से अंगों के प्रत्यारोपण की आवश्यकता को बदल सकता है। इसके बजाय, अंगों को मेजबान से ली गई कोशिकाओं के साथ उगाया जा सकता है, जो अस्वीकृति के जोखिम को काफी कम कर सकता है।
औसतन 21 लोग हर दिन मर जाते हैं क्योंकि प्रत्यारोपण के लिए उपयुक्त अंग उपलब्ध नहीं हैं।
टोरंटो विश्वविद्यालय की टीम के लिए अगला कदम एक निर्माता के साथ एक ही समय में कई एंजियोशिप बनाने की प्रक्रिया विकसित करना है। अभी, वे एक समय में एक हाथ से बने हैं।
