ಮೊದಲ ಕೃತಕ ಕಾರ್ನಿಯಾ

ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೊಟ್ಟಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾನವ ಕಾರ್ನಿಯಾವನ್ನು ಜೈವಿಕ ಇಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ ಇದು ಕಾರ್ನಿಯಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಉತ್ತೇಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.

Cornea is the ಪಾರದರ್ಶಕ dome-shaped outermost layer of the eye. The cornea is the first lens through which light passes before hitting the retina at the back of the eye. Cornea plays a very important role in focusing vision by transmitting refracting light. It also provides protection to our eye and any damage or injury can cause severe impairment of vision and even blindness. According to WHO, around 10 million people worldwide require surgery to prevent corneal blindness which is caused as a result of a disease like trachoma or some ಕಣ್ಣಿನ disorder. Five million people suffer from total blindness caused by scarring of the cornea due to burns, abrasion or some other condition. The only treatment for a damaged cornea is to receive a ಕಾರ್ನಿಯಾ ಕಸಿ, however, demand exceeds supply in corneal transplants. Also, there are many risks/complications associated with corneal transplants including eye infection, use of stitches etc. The most significant and serious problem is that sometimes the donor tissue (of cornea) is rejected after the transplant has been performed. This is a precarious situation and though rare it does happen in 5 to 30 percent of ರೋಗಿಗಳು.

ಮೊದಲ 3D ಮುದ್ರಿತ ಮಾನವ ಕಾರ್ನಿಯಾ

ಪ್ರಕಟವಾದ ಒಂದು ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಣ್ಣಿನ ಸಂಶೋಧನೆ, ನ್ಯೂಕ್ಯಾಸಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ, UK ಯ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮಾನವನ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾರ್ನಿಯಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಥವಾ 'ತಯಾರಿಸಲು' ಮೂರು ಆಯಾಮದ (3D) ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಇದು ಕಾರ್ನಿಯಾಗಳನ್ನು ಕಸಿ ಮಾಡಲು ವರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸುಸ್ಥಾಪಿತ 3D ಬಯೋಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸಂಶೋಧಕರು ಕಾಂಡಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರು (ನ ಮಾನವ ಕಾರ್ನಿಯಾ) ಆರೋಗ್ಯಕರ ದಾನಿ ಕಾರ್ನಿಯಾದಿಂದ ಮತ್ತು ಅವರು ಅವುಗಳನ್ನು ಆಲ್ಜಿನೇಟ್ ಮತ್ತು ಕಾಲಜನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಿ ಮುದ್ರಿಸಬಹುದಾದ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ರಚಿಸಿದರು. ಬಯೋ-ಇಂಕ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ಪರಿಹಾರವು 3D ಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದನ್ನಾದರೂ ಮುದ್ರಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಾಗಿದೆ. ಬಯೋಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ 3D ಮುದ್ರಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಯಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಜೈವಿಕ ಜೀವಂತ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ "ಜೀವಂತ ಕೋಶ ರಚನೆಗಳನ್ನು" ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಬಯೋ-ಇಂಕ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅವರ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಜೆಲ್ - ಆಲ್ಜಿನೇಟ್ ಮತ್ತು ಕಾಲಜನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ- ಕಾಂಡಕೋಶಗಳನ್ನು ಜೀವಂತವಾಗಿಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯಲು ಸಾಕಷ್ಟು ದೃಢವಾಗಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ 3D ಪ್ರಿಂಟರ್ನಿಂದ ಹಿಂಡಿದ ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಮೃದುವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಸರಳವಾದ, ಅಗ್ಗದ 3D ಬಯೋ-ಪ್ರಿಂಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು, ಇದರಲ್ಲಿ ಅವರು ತಯಾರಿಸಿದ ಜೈವಿಕ ಶಾಯಿಯನ್ನು ಏಕಕೇಂದ್ರಕ ವಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಗುಮ್ಮಟದ ಆಕಾರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಆಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೃತಕ ಕಾರ್ನಿಯಾ. ಕಾರ್ನಿಯಾದ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ 'ಬಾಗಿದ ಆಕಾರ'ವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಅದು ಈ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಮುದ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು 10 ನಿಮಿಷಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿತು. ಆಗ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳು ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿತು.

Ever since the popularity of 3D bioprinting has risen, researchers have been looking to find the best suited ideal bio-ink for feasibly and efficiently making corneas. This group at Newcastle University has taken the lead and achieved it. The same group of researchers have earlier shown that they kept cells alive for several weeks at room temperature within a simple gel of alginate and collagen. With this study they have been able to transfer this usable cornea with cells remaining viable at 83 percent for one week. So, tissues could be printed without the concern whether they will grow or not (i.e. stay alive) since both the things are achievable in the same medium.

ರೋಗಿಗೆ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ನಿಯಾವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು

ಪ್ರತಿ ರೋಗಿಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದುವಂತೆ ಕಾರ್ನಿಯಾವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಮೊದಲಿಗೆ, ರೋಗಿಯ ಕಣ್ಣನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನಿಖರವಾದ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ 'ಪ್ರಿಂಟ್ ಕಾರ್ನಿಯಾ' ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲು ಡೇಟಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ನಿಜವಾದ ಕಾರ್ನಿಯಾದಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಮುದ್ರಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಕೃತಕ ಹೃದಯ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೆಲವು ಅಂಗಾಂಶಗಳು. ಫ್ಲಾಟ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಹಿಂದೆ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಲೇಖಕರ ಪ್ರಕಾರ ಇದು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 'ಆಕಾರದ' ಕಾರ್ನಿಯಾಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಇನ್ನೂ ಆರೋಗ್ಯಕರ ದಾನಿ ಕಾರ್ನಿಯಾದ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೂ, ಕೃತಕ ಕಾರ್ನಿಯಾದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋಶಗಳಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲು ಕಾಂಡಕೋಶಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಆರೋಗ್ಯಕರ ಕಾರ್ನಿಯಾವು ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಒಂದನ್ನು ಬದಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಆದರೆ 50 ಕೃತಕ ಕಾರ್ನಿಯಾಗಳನ್ನು ಮುದ್ರಿಸಲು ನಾವು ಒಂದು ದಾನ ಮಾಡಿದ ಕಾರ್ನಿಯಾದಿಂದ ಸಾಕಷ್ಟು ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಬಹುದು. ಇದು ಕೇವಲ ಒಂದೇ ಕಸಿ ಮಾಡುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ ಸನ್ನಿವೇಶವಾಗಿದೆ.

ಫ್ಯೂಚರ್

ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು 3D ಮುದ್ರಿತ ಕಾರ್ನಿಯಾಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಕೃತಕ ಕಾರ್ನಿಯಾವನ್ನು ಕಸಿ ಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಮೊದಲು ಅವರ ಕೆಲಸವು ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರಾಣಿ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ನಡೆಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುವು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆಯೇ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ಉತ್ತಮ-ಶ್ರುತಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆಯೇ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಈ ಕೃತಕ ಕಾರ್ನಿಯಾಗಳು ಮುಂದಿನ 5 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಳಕೆಗೆ ಲಭ್ಯವಾಗುವ ವಿಶ್ವಾಸವನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಲಭ್ಯತೆಯು ಈಗ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಯೋಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಲಭ್ಯವಿರಬಹುದು. ವಿಧಾನದ ಮುದ್ರಣ ಅಂಶವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸುವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿರುವಾಗ ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಮರುನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಬದಲಾಯಿಸಲು ಕಾಂಡಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಕಡೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಪರಿಹಾರದ ಕಡೆಗೆ ಮಹತ್ವದ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಕಸಿ ಮಾಡಲು ನಮಗೆ ಕಾರ್ನಿಯಾಗಳ ಅನಿಯಮಿತ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಇಟಾಲಿಯನ್ ಕಂಪನಿಯೊಂದರ ಸಂಶೋಧಕರು ಅಂತಿಮವಾಗಿ '3D ಮುದ್ರಿತ ಕಣ್ಣುಗಳನ್ನು' ರಚಿಸುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಯೋಚಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಜೈವಿಕ-ಶಾಯಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಕಣ್ಣುಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಸ್ಪಷ್ಟ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. . ಜೈವಿಕ ಇಂಕ್‌ಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಶ್ಯಕತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಅವರು 2027 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಈ "ಕೃತಕ ಕಣ್ಣುಗಳನ್ನು" ಹೊಂದುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಅಧ್ಯಯನವು ಕೃತಕ ಕಾರ್ನಿಯಾದ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ರೂಪವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಅಂಗ ಮತ್ತು ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಕೊರತೆಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪರಿಹಾರವಾಗಿ ಬಯೋಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡಿದೆ.

***

{ಉದಾಹರಿಸಿದ ಮೂಲ(ಗಳ) ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ DOI ಲಿಂಕ್ ಅನ್ನು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಮೂಲ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಓದಬಹುದು}

ಮೂಲಗಳು)

ಐಸಾಕ್ಸನ್ ಎ ಮತ್ತು ಇತರರು. 2018. ಕಾರ್ನಿಯಲ್ ಸ್ಟ್ರೋಮಾ ಸಮಾನತೆಯ 3D ಬಯೋಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಣ್ಣಿನ ಸಂಶೋಧನೆ.
https://doi.org/10.1016/j.exer.2018.05.010