ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಮೊದಲೇ ಅಂಗಾಂಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೈವಿಕ ಸಕ್ರಿಯ ಅಣುಗಳನ್ನು ಕಾದಂಬರಿ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ವಿವರಿಸಿದ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅಂಗಾಂಶ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಗೆ ಬಲವಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ
ಅಂಗಾಂಶ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ಅಂಗಾಂಶ ಮತ್ತು ಅಂಗಗಳ ಬದಲಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಾಗಿದೆ - ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಚನೆಗಳು - ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಟಿಶ್ಯೂ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಈ ಜೈವಿಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್ಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಅಂಗಾಂಶ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸುವ, ಸಂರಕ್ಷಿಸುವ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ತಮ್ಮ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಬಾಹ್ಯಕೋಶೀಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಹೋಲಿಕೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಅಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸ್ಕ್ಯಾಫೋಲ್ಡ್ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಭರವಸೆಯ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಾಗಿ ಪ್ರಶಂಸಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ಗಳು ಅಂಗಾಂಶ ಪರಿಸರವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಾಗಲೂ ವಸ್ತುವು ಅದರ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ಗಳು ಜೈವಿಕವಾಗಿ ಜಡವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸೂಕ್ತವಾದ ಜೈವಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಂಶಗಳು, ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಲಿಗಂಡ್ಗಳು) ಅವುಗಳನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ಗಳ ಕಡ್ಡಾಯ ಭಾಗವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಜೂನ್ 11 ರಂದು ಪ್ರಕಟವಾದ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಸೈನ್ಸ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸಸ್, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೊಸ ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಇಂಜೆಕ್ಟಬಲ್ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು PdBT ಎಂಬ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ - ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ ಸಂಯುಕ್ತ - ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಪಾಲಿಮರ್ನ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕಿಂಗ್ಗಾಗಿ ಊದಿಕೊಂಡ, ಜೈವಿಕ ಸಕ್ರಿಯ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು. PdBT ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ನಲ್ಲಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಲಂಗರು ಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಜೈವಿಕ ಸಕ್ರಿಯ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳನ್ನು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ PdBT ಯೊಂದಿಗೆ ಸರಳವಾಗಿ ಬೆರೆಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹಾಗೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಜೈವಿಕ ಸಕ್ರಿಯ ಅಣುಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ನ ಸಮಗ್ರ ಭಾಗವಾಗುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ನಂತರ ಯಾವುದೇ ದ್ವಿತೀಯಕ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದು ಅಥವಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಲು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಅಂಗಾಂಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಸೇರಿಸಲಾದ ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ಗೆ ಲಂಗರು ಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನೇರವಾಗಿ ಗುರಿ ಅಂಗಾಂಶಕ್ಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಬಹುದು. ಇದು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಅನಗತ್ಯ ಅಂಗಾಂಶ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಂತಹ ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವ ಗುರಿ ಪ್ರದೇಶದ ಹೊರಗಿನ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಟಿಲೆಜ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಎನ್-ಕ್ಯಾಥರಿನ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಫಿಲಿಕ್ ಬೋನ್ ಮಾರ್ಫೊಜೆನೆಟಿಕ್ ಪ್ರೊಟೀನ್ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಟಿಲೆಜ್ ಮೂಲದ ಗ್ಲೈಕೋಸಾಮಿನೋಗ್ಲೈಕಾನ್, ಕೊಂಡ್ರೊಯಿಟಿನ್, ಕೊಂಡ್ರೊಯಿಟಿನ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ PdBT ಮೊನೊಮರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೂಳೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಟಿಲೆಜ್ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಈ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಗುರಿ ಅಂಗಾಂಶಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚಬಹುದು. ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿರುವ ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳು ಆತಿಥೇಯ ಅಂಗಾಂಶದ ದೇಹದ ಮೆಸೆನ್ಕೈಮಲ್ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು "ಆಮಿಷ" ಮಾಡುತ್ತವೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು 'ಬೀಜ' ಅಥವಾ ಹೊಸ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಗುರಿ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ಅಂಗಾಂಶ ಬೆಳೆದ ನಂತರ, ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾದ ಹೊಸ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ತಕ್ಷಣದ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಬಹುದು. ನೇರವಾದ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಜೈವಿಕ ಅಣುಗಳ ಉಷ್ಣದ ಅವನತಿಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಹಿಂದಿನ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಅವುಗಳ ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಬಯೋಆಕ್ಟಿವ್ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ಗಳು ಮೂಳೆ, ಕಾರ್ಟಿಲೆಜ್, ಚರ್ಮ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅನುಕೂಲಕರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಜೈವಿಕ ಸಕ್ರಿಯ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಈ ಕಾದಂಬರಿ ತಂತ್ರವು ಅಂಗಾಂಶ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಪ್ರಬಲ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
***
{ಉದಾಹರಿಸಿದ ಮೂಲ(ಗಳ) ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ DOI ಲಿಂಕ್ ಅನ್ನು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಮೂಲ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಓದಬಹುದು}
ಮೂಲಗಳು)
ಗುವೋ JL ಮತ್ತು ಇತರರು. 2019. ಅಂಗಾಂಶ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ಗಾಗಿ ಮಾಡ್ಯುಲರ್, ಅಂಗಾಂಶ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ ಹೈಡ್ರೋಜೆಲ್ ಕ್ರಾಸ್-ಲಿಂಕರ್ಗಳು. ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರಗತಿಗಳು. 5 (6). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
