इंजीनियर मानव ऊतक चिकित्सा में एक छोटी लेकिन बढ़ती भूमिका निभाता है। इंजीनियर की त्वचा का उपयोग सर्जिकल रोगियों पर किया जा सकता है या पीड़ितों को जलाया जा सकता है, बाधित धमनियों को बाधित करने के लिए रक्त के प्रवाह को ठीक करने के लिए उपयोग किया जाता है और पूरे इंजीनियर ट्रेकिस को उन रोगियों में भी प्रत्यारोपित किया जाता है जिनके वायुमार्ग विफल हो रहे थे। जैसे-जैसे विज्ञान आगे बढ़ता है, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि वे पूरे अंगों, जैसे कि दिल या लिवर, के लिए सक्षम हो सकते हैं।
लेकिन टिशू इंजीनियरिंग आसान नहीं है। इसमें पहले ऊतक को विकसित करने के लिए "पाड़" बनाना शामिल है। मचान आमतौर पर "इलेक्ट्रोसपिनिंग" नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से बनाया जाता है, जिसमें एक साथ बंधन सामग्री के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का उपयोग करना शामिल है। कुछ मामलों में, मचान को ऊतक के साथ प्रत्यारोपित किया जा सकता है, और यह समय के साथ शरीर में घुल जाएगा। लेकिन इलेक्ट्रोसपिनिंग एक धीमी और महंगी प्रक्रिया हो सकती है, जिससे चिकित्सा अनुसंधान और अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बड़े पैमाने पर ऊतक बनाना मुश्किल हो जाता है।
क्या होगा, अगर शोधकर्ताओं ने सोचा, मचान बनाना उतना ही आसान था, जितना कहना, मोजे बनाना?
"हमने सोचना शुरू किया, 'क्या हम कुछ अन्य उद्योग मानक प्रथाओं को देख सकते हैं जो अन्य सामग्रियों को बनाते हैं, जैसे कपड़ा?'" यूनिवर्सिटी ऑफ मिसौरी के इंजीनियरिंग कॉलेज के डीन एलिजाबेथ लोबोआ कहते हैं।
यह कहते हुए कि वस्त्र और मानव ऊतक इतने अलग नहीं हैं, लोबोआ और उनकी टीम ने पारंपरिक कपड़ा निर्माण प्रक्रियाओं की मचान-निर्माण क्षमता की जांच करने के लिए उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय और उत्तरी कैरोलिना राज्य विश्वविद्यालय के महाविद्यालय के शोधकर्ताओं के साथ काम किया।
शोधकर्ताओं ने टेक्सटाइल बनाने के तीन सामान्य तरीकों की जांच की- उड़ाने, घूमने और कार्डिंग करने के लिए। पिघले उड़ने में गर्म बहुलक राल को ठीक तंतुओं के जाल में उड़ाने के लिए उच्च दबाव वाली हवा का उपयोग करना शामिल है। Spunbonding समान है, लेकिन कम गर्मी का उपयोग करता है। कार्डिंग रोलर्स के माध्यम से तंतुओं को अलग करता है, जिससे एक कपड़ा का निर्माण होता है।
इस दाग वाली छवि से पता चलता है कि मचान बनाने के लिए विभिन्न कपड़ा तकनीकों का इस्तेमाल किया जा रहा है। (मिसौरी विश्वविद्यालय) लोबोआ कहते हैं, "ये कपड़ा उद्योग में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली प्रक्रियाएं हैं, इसलिए ये पहले से ही उद्योग मानक, व्यावसायिक रूप से प्रासंगिक विनिर्माण प्रक्रियाएं हैं।"
टीम ने मचान बनाने के लिए पॉलीएलैक्टिक एसिड, एक प्रकार का बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का उपयोग किया, और विभिन्न टेक्सटाइल तकनीकों का उपयोग करके मानव स्टेम कोशिकाओं के साथ उनका बीजारोपण किया। उन्होंने तब यह देखने के लिए इंतजार किया कि क्या कोशिकाएं विभिन्न प्रकार के ऊतकों में अंतर करना शुरू कर देती हैं।
परिणाम आशाजनक थे। कपड़ा तकनीकें इलेक्ट्रोसपिनिंग की तुलना में प्रभावी और सस्ती थीं। टीम ने $ 2 और $ 5 के बीच इलेक्ट्रोसपुन मचान लागत के एक वर्ग मीटर का अनुमान लगाया, जबकि कपड़ा तकनीकों का उपयोग करके बनाए गए एक ही आकार के नमूने की कीमत केवल $ 0.30 से $ 3 थी। कपड़ा तकनीक भी इलेक्ट्रोसपिनिंग की तुलना में काफी तेजी से काम करती है।
टीम की अगली चुनौती यह देखना होगा कि मचान कार्रवाई में कैसे काम करता है, जिसमें जानवरों का अध्ययन शामिल होगा। शोधकर्ताओं को मानव शरीर के बाह्य मैट्रिक्स, या सेल विकास का समर्थन करने वाले अणुओं के नेटवर्क से बेहतर ढंग से मिलते-जुलते कपड़ा बनाने वाले मचान के फाइबर के आकार को कम करने की भी आवश्यकता है। इलेक्ट्रोसपुन मचान में बहुत छोटे तंतुओं का उत्पादन होता है, जो इस तरह की एक लोकप्रिय विधि है। कपड़ा पद्धतियाँ बड़े रेशे पैदा करती हैं।
भविष्य में, लोबोआ को मानव त्वचा, हड्डी, वसा और अधिक बढ़ने के लिए बड़ी मात्रा में मचान का उत्पादन करने में सक्षम होने की उम्मीद है। ये ऊतक घायल सैनिकों के अंगों की मरम्मत में मदद कर सकते हैं, लोबोआ कहते हैं, या शरीर के कुछ हिस्सों के बिना पैदा हुए बच्चों की मदद करते हैं।
वह कहती हैं, "हमें अपने मरीज़ों के सफल होने के तरीकों का पता लगाना होगा।"
