वैज्ञानिकों ने बनाया प्रयोगशाला में उगने वाला कृत्रिम मस्तिष्क—भविष्य की बीमारियों का इलाज यहीं से शुरू!”
वास्तविक, सजीव, त्रि-आयामी मस्तिष्क ऊतक को काटकर उसका विश्लेषण करने में कुछ स्पष्ट जटिलताएँ आती हैं – जैसे, इसके मालिक को इसकी आवश्यकता होती है। लेकिन वैज्ञानिक अब प्रयोगशाला में प्रयोग करने के लिए यथार्थवादी मस्तिष्क ऊतक मॉडल विकसित करने के पहले से कहीं अधिक निकट हैं। कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड (यूसीआर) के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने लगभग 2 मिलीमीटर (0.08 इंच) चौड़ी एक छोटी सी संरचना बनाई है, जिस पर दान की गई तंत्रिका स्टेम कोशिकाओं को जोड़कर पूर्ण न्यूरॉन्स में विकसित किया जा सकता है।
इस संरचना को BIPORES – या बिजेल-इंटीग्रेटेड पोरस इंजीनियर्ड सिस्टम – कहा जाता है और यह मुख्यतः सामान्य पॉलीमर पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल (PEG) से बनी है। शोधकर्ताओं ने PEG को मस्तिष्क कोशिकाओं के लिए ‘चिपचिपा’ बनाने के लिए संशोधित किया, बिना उन सामान्य कोटिंग्स की आवश्यकता के जो विज्ञान की विश्वसनीयता में बाधा डाल सकती हैं। शोधकर्ताओं ने सिलिका नैनोकणों को जोड़ा और PEG के आकार को इस तरह से बदला कि इससे कोशिकाओं के चिपकने के लिए सूक्ष्म स्पंज जैसे छिद्रों का एक मैट्रिक्स बन गया। संरचना को इस तरह से घुमावदार और स्थिर भी किया गया है कि प्राकृतिक कोशिका वृद्धि और विस्तार को बढ़ावा मिले।
यूसीआर के बायोइंजीनियर इमान नोशादी कहते हैं, “यह सामग्री यह सुनिश्चित करती है कि कोशिकाओं को मस्तिष्क जैसे समूहों में बढ़ने, व्यवस्थित होने और एक-दूसरे के साथ संवाद करने के लिए आवश्यक सभी चीजें मिलें।” “चूँकि यह संरचना जीव विज्ञान की अधिक बारीकी से नकल करती है, इसलिए हम कोशिकाओं के व्यवहार पर अधिक सूक्ष्म नियंत्रण के साथ ऊतक मॉडल डिज़ाइन करना शुरू कर सकते हैं।” यह नया ढांचा प्रयोगशाला में मस्तिष्क के ऊतकों को विकसित करने के मौजूदा तरीकों की कई समस्याओं का समाधान करता है। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह ऐसे ऊतक का उत्पादन करने का वादा करता है जो अधिक मानव-समान, अधिक स्थिर होते हैं, और इस प्रकार अन्य जानवरों से प्राप्त किसी भी रसायन या सामग्री का उपयोग किए बिना, वर्तमान तरीकों की तुलना में अधिक परिपक्व हो सकते हैं।
यूसीआर के बायोइंजीनियर प्रिंस डेविड ओकोरो कहते हैं, “चूँकि यह इंजीनियर्ड ढांचा स्थिर है, इसलिए यह दीर्घकालिक अध्ययनों की अनुमति देता है।” “यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि परिपक्व मस्तिष्क कोशिकाएँ प्रासंगिक बीमारियों या आघातों की जाँच करते समय वास्तविक ऊतक कार्य को अधिक प्रतिबिंबित करती हैं।” इससे भी बेहतर, क्योंकि स्कैफोल्ड पर विकसित होने वाली तंत्रिका स्टेम कोशिकाओं को मानव रक्त या त्वचा कोशिकाओं से अनुकूलित किया जा सकता है, शोधकर्ता संभावित रूप से ‘परीक्षण न्यूरॉन्स’ बना सकते हैं जो विशिष्ट रोगियों के लिए वैयक्तिकृत होते हैं। अध्ययन के लेखकों के अनुसार, जब न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों और अन्य मस्तिष्क की चोटों – स्ट्रोक सहित – पर शोध की बात आती है, तो यह वैयक्तिकरण नई खोजों के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। प्रयोगशाला में मस्तिष्क के ऊतकों का परीक्षण करने में सक्षम होने से, जो वास्तविक मस्तिष्क के बहुत करीब है, पशु मस्तिष्क परीक्षण पर निर्भरता कम हो जाएगी। यह न केवल नैतिक दृष्टिकोण से बेहतर है, बल्कि इसका अर्थ यह भी है कि बाद के निष्कर्ष लोगों पर लागू होने की अधिक संभावना रखते हैं, न कि केवल उन जानवरों पर जिन्हें विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जा रहा है।
इसे ठीक से काम करने के लिए अभी भी कई चुनौतियों का सामना करना बाकी है – जिसमें इसे इसके वर्तमान छोटे आकार से आगे बढ़ाना भी शामिल है – लेकिन यह एक बहुत ही आशाजनक सुधार है। शोधकर्ताओं को यह भी विश्वास है कि उनका यह दृष्टिकोण शरीर के अन्य अंगों, जैसे कि यकृत, पर भी लागू हो सकता है। नोशादी कहते हैं, “एक परस्पर जुड़ी प्रणाली हमें यह देखने में मदद करेगी कि विभिन्न ऊतक एक ही उपचार पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं और एक अंग की समस्या दूसरे अंग को कैसे प्रभावित कर सकती है।” “यह मानव जीव विज्ञान और रोग को अधिक एकीकृत तरीके से समझने की दिशा में एक कदम है।” यह शोध एडवांस्ड फंक्शनल मैटेरियल्स में प्रकाशित हुआ है।
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