वैज्ञानिकों ने एक 3डी बायोप्रिंटिंग प्लेटफॉर्म विकसित किया है जो कार्यात्मक मानव तंत्रिका ऊतकों को इकट्ठा करता है। मुद्रित ऊतकों में पूर्वज कोशिकाएं तंत्रिका सर्किट बनाने के लिए विकसित होती हैं और अन्य न्यूरॉन्स के साथ कार्यात्मक संबंध बनाती हैं और इस प्रकार प्राकृतिक मस्तिष्क ऊतकों की नकल करती हैं। यह तंत्रिका ऊतक इंजीनियरिंग और 3डी बायोप्रिंटिंग तकनीक में एक महत्वपूर्ण प्रगति है। ऐसे बायोप्रिंटेड तंत्रिका ऊतकों का उपयोग तंत्रिका नेटवर्क की हानि के कारण होने वाली मानव बीमारियों (जैसे अल्जाइमर, पार्किंसंस आदि) के मॉडलिंग में किया जा सकता है। मस्तिष्क की बीमारी की किसी भी जांच के लिए यह समझने की आवश्यकता होती है कि मानव तंत्रिका नेटवर्क कैसे संचालित होता है।
3 डी बायोप्रिंटिंग एक योगात्मक प्रक्रिया है जहां उपयुक्त प्राकृतिक या सिंथेटिक बायोमटेरियल (बायोइंक) को जीवित कोशिकाओं के साथ मिलाया जाता है और प्राकृतिक ऊतक जैसी त्रि-आयामी संरचनाओं में परत-दर-परत मुद्रित किया जाता है। बायोइंक में कोशिकाएं बढ़ती हैं और संरचनाएं प्राकृतिक ऊतक या अंग की नकल करने के लिए विकसित होती हैं। इस तकनीक को इसमें अनुप्रयोग मिला है पुनर्जन्म का कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों की बायोप्रिंटिंग के लिए दवा और मानव शरीर का अध्ययन करने के लिए मॉडल के रूप में अनुसंधान इन विट्रो में, विशेषकर मानव तंत्रिका तंत्र।
प्राथमिक नमूनों की अनुपलब्धता के कारण मानव तंत्रिका तंत्र के अध्ययन को सीमाओं का सामना करना पड़ता है। पशु मॉडल सहायक होते हैं लेकिन प्रजाति-विशिष्ट भिन्नताओं से ग्रस्त होते हैं इसलिए यह आवश्यक है इन विट्रो में मानव तंत्रिका तंत्र के मॉडल यह जांचने के लिए कि मानव तंत्रिका नेटवर्क तंत्रिका नेटवर्क की हानि के कारण होने वाली बीमारियों के उपचार खोजने की दिशा में कैसे काम करते हैं।
मानव तंत्रिका ऊतकों को अतीत में स्टेम कोशिकाओं का उपयोग करके 3डी मुद्रित किया गया है, हालांकि इनमें तंत्रिका नेटवर्क गठन का अभाव था। मुद्रित ऊतक में कई कारणों से कोशिकाओं के बीच संबंध बनते नहीं दिखे। ये कमियां अब दूर हो गई हैं।
हाल के एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने फाइब्रिन हाइड्रोजेल (फाइब्रिनोजेन और थ्रोम्बिन से युक्त) को मूल बायोइंक के रूप में चुना और एक स्तरित संरचना को मुद्रित करने की योजना बनाई जिसमें पूर्वज कोशिकाएं विकसित हो सकती हैं और परतों के भीतर और पार सिनैप्स बना सकती हैं, लेकिन उन्होंने परतों को ढेर करने के तरीके को बदल दिया। मुद्रण। परतों को लंबवत रूप से जमा करने के पारंपरिक तरीके के बजाय, उन्होंने परतों को क्षैतिज रूप से एक और परत के बगल में प्रिंट करना चुना। जाहिर है, इससे फर्क पड़ा. उनका 3डी बायोप्रिंटिंग प्लेटफॉर्म कार्यात्मक मानव तंत्रिका ऊतक को इकट्ठा करने के लिए पाया गया था। अन्य मौजूदा प्लेटफार्मों पर एक सुधार, इस मंच द्वारा मुद्रित मानव तंत्रिका ऊतक ने परतों के भीतर और बीच में अन्य न्यूरॉन्स और ग्लियाल कोशिकाओं के साथ तंत्रिका नेटवर्क और कार्यात्मक संबंध बनाए। यह इस तरह का पहला मामला है और तंत्रिका ऊतक इंजीनियरिंग में एक महत्वपूर्ण कदम है। तंत्रिका ऊतक का प्रयोगशाला संश्लेषण जो कार्य में मस्तिष्क की नकल करता है रोमांचक लगता है। यह प्रगति निश्चित रूप से शोधकर्ताओं को संभावित उपचार खोजने के तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए बिगड़ा हुआ तंत्रिका नेटवर्क के कारण होने वाले मस्तिष्क के मानव रोगों के मॉडलिंग में मदद करेगी।
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सन्दर्भ:
- कैडेना एम., एट अल 2020. तंत्रिका ऊतकों की 3डी बायोप्रिंटिंग। उन्नत स्वास्थ्य देखभाल सामग्री खंड 10, अंक 15 2001600। डीओआई: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- यान वाई., एट अल 2024. कार्यात्मक कनेक्टिविटी के साथ मानव तंत्रिका ऊतकों की 3डी बायोप्रिंटिंग। सेल स्टेम सेल प्रौद्योगिकी| खंड 31, अंक 2, पी260-274.ई7, फरवरी 01, 2024। डीओआई: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
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