औषधातील 3 डी प्रिंटर: रोमांचक उपयोग आणि संभाव्य अनुप्रयोग

सामग्री

• 3 डी प्रिंटरसह औषधाचे रूपांतर
• 3 डी प्रिंटर कसे कार्य करते?
• कान बनविणे
• मोल्ड आणि स्कॅफोल्ड दरम्यान फरक
• छापील कानांचे संभाव्य फायदे
• लोअर जबडा प्रिंटिंग
• प्रोस्थेटिक्स आणि इम्प्लान्टेबल आयटम
• अधिक उदाहरणे
• जिवंत पेशींसह बायोप्रिंटिंगः संभाव्य भविष्य
• अवयव आणि ऊतक बदलणे
• काही बायोप्रिंटिंग सक्सेस
• हृदयाचे छपाईचे भाग
• कॉर्निया तयार करणे
• मिनी अवयव, ऑर्गेनॉइड्स किंवा चिपवरील अवयवदानांचे फायदे
• एक रचना जी फुफ्फुसांची नक्कल करते
• बायोप्रिंटिंगसाठी काही आव्हाने
• संदर्भ

लिंडा क्रॅम्प्टन यांनी बर्‍याच वर्षांपासून हायस्कूल विद्यार्थ्यांना विज्ञान आणि माहिती तंत्रज्ञान शिकवले. तिला नवीन तंत्रज्ञानाविषयी शिकण्याचा आनंद आहे.

3 डी प्रिंटरसह औषधाचे रूपांतर

3 डी प्रिंटिंग तंत्रज्ञानाचा एक रोमांचक पैलू आहे ज्यामध्ये बरेच उपयुक्त अनुप्रयोग आहेत. 3 डी प्रिंटरचा एक आकर्षक आणि संभाव्यदृष्ट्या अतिशय महत्वाचा अनुप्रयोग म्हणजे औषधामध्ये वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीची निर्मिती. या साहित्यात इम्प्लान्टेबल वैद्यकीय उपकरणे, कृत्रिम शरीराचे भाग किंवा कृत्रिम औषध आणि सानुकूलित वैद्यकीय उपकरणे समाविष्ट आहेत. त्यामध्ये जिवंत मानवी ऊतकांचे मुद्रित पॅच तसेच मिनी अवयव देखील समाविष्ट आहेत. भविष्यात, इम्प्लान्टेबल अवयव मुद्रित केले जाऊ शकतात.

3 डी प्रिंटरमध्ये संगणकाच्या मेमरीमध्ये संग्रहित केलेल्या डिजिटल मॉडेलच्या आधारावर घन, त्रि-आयामी वस्तू मुद्रित करण्याची क्षमता असते. एक सामान्य मुद्रण माध्यम द्रव प्लास्टिक आहे जे मुद्रणानंतर घट्ट होते, परंतु इतर माध्यम उपलब्ध असतात. यात पावडर धातू आणि सजीव पेशी असलेली "शाई" समाविष्ट आहे.

मानवी शरीराशी सुसंगत अशी सामग्री तयार करण्याची प्रिंटरची क्षमता वेगाने सुधारत आहे. काही सामग्री आधीच औषधामध्ये वापरली जाते तर काही अद्याप प्रयोगात्मक अवस्थेत आहेत. अनेक संशोधक तपासात सामील आहेत. 3 डी प्रिंटिंगमध्ये वैद्यकीय उपचारांमध्ये बदल घडवून आणण्याची क्षमता आहे.

3 डी प्रिंटर कसे कार्य करते?

प्रिंटरद्वारे त्रिमितीय वस्तूच्या निर्मितीची पहिली पायरी म्हणजे ऑब्जेक्टची रचना करणे. हे सीएडी (संगणक-सहाय्यित डिझाइन) प्रोग्राममध्ये केले जाते. एकदा डिझाइन पूर्ण झाल्यावर, दुसरा प्रोग्राम थरांच्या मालिकेत ऑब्जेक्ट तयार करण्यासाठी सूचना तयार करतो. हा दुसरा प्रोग्राम कधीकधी एक स्लाइसिंग प्रोग्राम किंवा स्लाइसर सॉफ्टवेअर म्हणून ओळखला जातो कारण तो संपूर्ण ऑब्जेक्टसाठी सीएडी कोडमध्ये काप किंवा आडव्या थरांच्या मालिकेसाठी कोडमध्ये रूपांतरित करतो. थर शेकडो किंवा हजारोमध्ये असू शकतात.

प्रिंटर ऑब्जेक्टच्या तळाशी प्रारंभ करून आणि वरच्या बाजूस काम करून स्लीसर प्रोग्रामच्या निर्देशानुसार सामग्रीचे थर जमा करून ऑब्जेक्ट तयार करतो. सलग थर एकत्रितपणे एकत्रित केले जातात. प्रक्रियेस अ‍ॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग असे संबोधले जाते.

3 डी प्रिंटिंगसाठी विशेषत: ग्राहक-केंद्रित प्रिंटरमध्ये प्लास्टिकचे फिलामेंट मध्यम म्हणून वापरले जाते. प्रिंटर फिलामेंट वितळवितो आणि नंतर नोजलद्वारे गरम प्लास्टिक बाहेर काढतो. नलिका ऑब्जेक्ट तयार करण्यासाठी द्रव प्लास्टिक सोडत असल्याने सर्व परिमाणांमध्ये फिरते. नोजलची हालचाल आणि ज्या प्रमाणात प्लास्टिक बाहेर काढले जाते त्या स्लीसर प्रोग्रामद्वारे नियंत्रित केले जातात. गरम प्लास्टिक नोजलमधून सोडल्यानंतर लगेचच घट्ट होते. इतर प्रकारचे मुद्रण माध्यम विशेष उद्देशाने उपलब्ध आहेत.

शरीराच्या बाहेरून दिसणारा कानाचा भाग पिन्ना किंवा ऑरिकल म्हणून ओळखला जातो. उर्वरित कान खोपडीमध्ये स्थित आहे. पन्नाचे कार्य ध्वनी लाटा गोळा करणे आणि त्यांना कानाच्या पुढील भागात पाठविणे आहे.

कान बनविणे

फेब्रुवारी २०१ In मध्ये अमेरिकेच्या कॉर्नेल विद्यापीठाच्या शास्त्रज्ञांनी अशी घोषणा केली की थ्रीडी प्रिंटिंगच्या सहाय्याने कानात पिन तयार करण्यास ते सक्षम होते. कॉर्नेलच्या शास्त्रज्ञांनी अनुसरण केलेले चरण खालीलप्रमाणे होते.

• सीएडी प्रोग्राममध्ये कानांचे मॉडेल तयार केले गेले. या मॉडेलचा आधार म्हणून संशोधकांनी ख ears्या कानातील छायाचित्रे वापरली.
• कानातील आकाराने मोल्ड तयार करण्यासाठी प्लास्टिकचा वापर करून, कानांचे मॉडेल 3 डी प्रिंटरद्वारे मुद्रित केले गेले.
• कोलेजेन नावाचे प्रथिने असलेले एक हायड्रोजल मूसच्या आत ठेवले होते. हायड्रोजेल एक जेल आहे ज्यामध्ये पाणी असते.
• कोंड्रोसाइट्स (कूर्चा तयार करणारे पेशी) गाईच्या कानापासून प्राप्त केले गेले आणि कोलेजेनमध्ये जोडले गेले.
• कोलेजन कान एका लॅब डिशमध्ये पोषक द्रावणात ठेवला होता. कान द्रावणात असताना काही कोंड्रोसाइट्सने कोलेजेनची जागा घेतली.
• कान त्याच्या त्वचेखालील उंदराच्या मागच्या भागात रोवला गेला.
• तीन महिन्यांनंतर, कानातील कोलेजन पूर्णपणे उपास्थिने बदलले गेले होते आणि कानांनी त्याचे आकार आणि आसपासच्या उंदीर पेशींपासून वेगळेपणा राखला होता.

मोल्ड आणि स्कॅफोल्ड दरम्यान फरक

वर वर्णन केलेल्या कान निर्मितीच्या प्रक्रियेत, प्लास्टिकचे कान एक जटिल साचा होता. कानातील योग्य आकार प्रदान करणे हे त्याचे एकमात्र कार्य होते. साच्याच्या आत तयार होणारे कोलेजेन कान कॉन्ड्रोसाइट्ससाठी मचान म्हणून काम करते. ऊतक अभियांत्रिकीमध्ये, एक स्कोफोल्ड ही एक बायोकॉम्पॅन्टीबल सामग्री आहे ज्यामध्ये विशिष्ट आकार आणि त्यामध्ये पेशी वाढतात. मचान फक्त योग्य आकारच नसून त्यातील पेशींच्या जीवनास मदत करणारे गुणधर्म देखील असतात.

मूळ कान निर्मितीची प्रक्रिया केली गेली असल्याने, कॉर्नेलच्या संशोधकांना कान बनवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या कोलाजेन मचान प्रिंट करण्याचा एक मार्ग सापडला आहे, ज्यामुळे प्लास्टिकच्या साचासाठी आवश्यक असलेली गरज दूर केली गेली.

छापील कानांचे संभाव्य फायदे

प्रिंटरच्या मदतीने बनविलेले कान इजा किंवा आजारामुळे स्वत: चे कान गमावलेल्या लोकांसाठी उपयोगी ठरू शकतात. ते कान नसलेल्या जन्मलेल्या किंवा योग्यरित्या विकसित न झालेल्या लोकांना मदत करू शकतील.

या क्षणी, कधीकधी रुग्णाच्या बरगडीतील कूर्चामधून बदलण्याचे कान बनविले जातात. उपास्थि मिळविणे हे रुग्णाला एक अप्रिय अनुभव आहे आणि ते फीत खराब करू शकते. याव्यतिरिक्त, परिणामी कान फारच नैसर्गिक दिसत नाही. कान कृत्रिम साहित्यातून देखील बनविले जातात, परंतु पुन्हा एकदा परिणाम पूर्णपणे समाधानकारक असू शकत नाही. छापील कानात नैसर्गिक कानांसारखे दिसण्याची आणि अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करण्याची क्षमता असते.

मार्च २०१ 2013 मध्ये, ऑक्सफोर्ड परफॉरमेंस मटेरियल्स नावाच्या कंपनीने नोंदवले की त्यांनी एखाद्या माणसाच्या कवटीच्या% 75% छापलेल्या पॉलिमर कवटीने बदलले आहेत. थ्रीडी प्रिंटर आरोग्यासाठी उपकरणे तयार करण्यासाठी देखील वापरली जातात जसे की कृत्रिम अंग, श्रवणयंत्र आणि दंत रोपण.

लोअर जबडा प्रिंटिंग

फेब्रुवारी २०१२ मध्ये, डच शास्त्रज्ञांनी अहवाल दिला की त्यांनी थ्रीडी प्रिंटरसह कृत्रिम लोअर जबडा तयार केला आणि त्यास-83 वर्षीय महिलेच्या चेह .्यावर रोपण केले. जबडा उष्णतेमुळे विलीन झालेल्या टायटॅनियम धातूच्या पावडरच्या थरांपासून बनविला गेला होता आणि बायोसेरामिक लेपने झाकलेला होता. बायोसेरामिक साहित्य मानवी ऊतकांशी सुसंगत असतात.

महिलेला कृत्रिम जबडा प्राप्त झाला कारण तिला तिच्या स्वत: च्या खालच्या जबड्यात हाडांची तीव्र संक्रमण होते. डॉक्टरांना वाटले की पारंपारिक चेहर्यावरील पुनर्रचना शस्त्रक्रिया स्त्रीचे वय असल्यामुळे ती खूपच धोकादायक आहे.

जबड्यात सांधे होते जेणेकरून ते हालचाल होऊ शकेल, तसेच स्नायूंच्या आसक्तीसाठी पोकळी आणि रक्तवाहिन्या आणि नसा यासाठी खाच. Theनेस्थेटिकमधून जागे होताच ती स्त्री काही शब्द बोलू शकली. दुसर्‍या दिवशी ती गिळण्यास सक्षम होती. चार दिवसांनी ती घरी गेली. नंतरच्या तारखेला खोट्या दातांना जबड्यात बसविण्याचे ठरले होते.

मुद्रित रचनांचा वापर वैद्यकीय प्रशिक्षणात आणि शस्त्रक्रियापूर्व नियोजनात देखील केला जात आहे. रूग्णाच्या वैद्यकीय स्कॅनद्वारे तयार केलेले त्रिमितीय मॉडेल सर्जनसाठी खूप उपयुक्त ठरू शकते, कारण ते रुग्णाच्या शरीरात विशिष्ट परिस्थिती दर्शवू शकते. हे जटिल शस्त्रक्रिया सुलभ करेल.

प्रोस्थेटिक्स आणि इम्प्लान्टेबल आयटम

वर वर्णन केलेले धातू जबडा हा एक प्रकारचा कृत्रिम किंवा कृत्रिम शरीराचा भाग आहे. प्रोस्थेटिक्सचे उत्पादन असे एक क्षेत्र आहे जिथे 3 डी प्रिंटर महत्वाचे बनत आहेत. आता काही रुग्णालयांचे स्वत: चे प्रिंटर आहेत किंवा प्रिंटर असलेल्या वैद्यकीय पुरवठा कंपनीच्या सहकार्याने कार्य करीत आहेत.

थ्रीडी प्रिंटिंगद्वारे कृत्रिम कृत्रिम निर्मिती ही पारंपारिक उत्पादन पद्धतींद्वारे निर्माण करण्यापेक्षा बर्‍याच वेगवान आणि स्वस्त प्रक्रिया असते. याव्यतिरिक्त, जेव्हा एखादे डिव्हाइस विशिष्ट डिझाइन केलेले असते आणि त्या व्यक्तीसाठी छापलेले असते तेव्हा रुग्णाला सानुकूलित फिट तयार करणे सुलभ होते. तयार केलेले डिव्हाइस तयार करण्यासाठी हॉस्पिटल स्कॅन वापरले जाऊ शकतात.

कमीतकमी जगाच्या काही भागात आज बदलण्याचे अंग अनेकदा 3 डी मुद्रित केले जातात. पारंपारिक पद्धतींनी तयार केलेल्या उत्पादनांपेक्षा मुद्रित हात आणि हात बर्‍याचदा स्वस्त असतात. एक थ्रीडी प्रिंटिंग कंपनी वॉल्ट डिस्नेबरोबर मुलांसाठी रंगीबेरंगी आणि मजेदार कृत्रिम हात तयार करण्यासाठी काम करत आहे. अधिक परवडणारे स्वस्त उत्पादन तयार करण्याव्यतिरिक्त, या उपक्रमाचे उद्दीष्ट आहे की "मुलांना त्यांची कृत्रिम अवयवशास्त्र लाजिरवाणे किंवा मर्यादा न ठेवता उत्तेजन देणारा स्रोत म्हणून मदत करणे".

अधिक उदाहरणे

• २०१ late च्या उत्तरार्धात, मुद्रित कशेरुका यशस्वीरित्या रुग्णाला ठेवण्यात आल्या. रुग्णांना एक छापील स्टर्नम आणि एक ribcage देखील प्राप्त झाला आहे.
• सुधारित दंत रोपण तयार करण्यासाठी 3 डी प्रिंटींगचा वापर केला जातो.
• रिप्लेसमेंट हिप जोड अनेकदा छापले जातात.
• कॅथेटर्स जे रुग्णाच्या शरीरात विशिष्ट आकार आणि पॅसेजच्या आकारात फिट असतात ते लवकरच सामान्य होऊ शकतात.
• 3 डी प्रिंटिंग बहुतेक वेळेस श्रवणयंत्रांच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेली असते.

जिवंत पेशींसह बायोप्रिंटिंगः संभाव्य भविष्य

सजीव पेशींसह किंवा बायोप्रिंटिंगसह मुद्रण आज होत आहे. ही एक नाजूक प्रक्रिया आहे. पेशी खूप गरम होऊ नयेत. 3 डी प्रिंटिंगच्या बर्‍याच पद्धतींमध्ये उच्च तापमान असते, ज्यामुळे पेशी नष्ट होतील. याव्यतिरिक्त, पेशींच्या वाहक द्रव्याने त्यांना इजा पोहोचवू नये. त्यात असलेल्या द्रव आणि पेशींना बायो-शाई (किंवा बायोइंक) म्हणून ओळखले जाते.

अवयव आणि ऊतक बदलणे

3 डी प्रिंटरपासून बनविलेल्या अवयवांसह खराब झालेल्या अवयवांची पुनर्स्थित करणे ही औषधाची एक आश्चर्यकारक क्रांती असेल. या क्षणी, ज्यांना आवश्यक आहे अशा प्रत्येकासाठी पुरेसे दान केलेले अवयव उपलब्ध नाहीत.

रुग्णाची स्वतःची पेशी आवश्यक असलेल्या अवयवाची छपाई करण्यासाठी पेशी घेण्याची योजना आहे. या प्रक्रियेमुळे अवयव नकार टाळला पाहिजे. हे पेशी बहुधा स्टेम पेशी असतील जे अशा पेशी नसलेल्या पेशी आहेत जे योग्यप्रकारे उत्तेजित झाल्यावर इतर पेशींचे उत्पादन करण्यास सक्षम असतात. भिन्न प्रकारचे सेल प्रिंटरद्वारे योग्य क्रमाने जमा केले जातील. संशोधक शोधत आहेत की कमीतकमी काही प्रकारच्या मानवी पेशी जमा झाल्यावर आत्म-संयोजित करण्याची आश्चर्यकारक क्षमता असते, जी अवयव तयार करण्याच्या प्रक्रियेत खूप उपयुक्त ठरेल.

बायोप्रिंटर म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या विशेष प्रकारचा थ्रीडी प्रिंटर जिवंत ऊती तयार करण्यासाठी वापरला जातो. मेदयुक्त बनविण्याच्या सामान्य पध्दतीत, एक हायड्रोजेल एका प्रिंटरच्या डोक्यातून एक मचान तयार करण्यासाठी छापले जाते. लहान द्रव थेंब, ज्यामध्ये प्रत्येक हजारो पेशी असतात, त्या दुसर्‍या प्रिंटरच्या डोक्यावरुन मचानवर छापल्या जातात. थेंब लवकरच सामील होतात आणि पेशी एकमेकांशी जोडल्या जातात. जेव्हा इच्छित रचना तयार होते, हायड्रोजेल मचान काढून टाकले जाते.ते सोलले जाऊ शकते किंवा जर ते पाणी विद्रव्य असेल तर ते धुऊन जाईल. बायोडिग्रेडेबल स्कॅफोल्ड्स देखील वापरले जाऊ शकतात. हे हळूहळू सजीवांच्या शरीरात मोडतात.

औषधांमधे, प्रत्यारोपण म्हणजे रक्तदात्याकडून एखाद्या अवयवाद्वारे किंवा ऊतींचे प्राप्तकर्त्याकडे हस्तांतरण. इम्प्लांट म्हणजे रुग्णाच्या शरीरात कृत्रिम उपकरण घालणे. या दोन टोकाच्या दरम्यान 3 डी बायोप्रिंटिंग कोठेतरी पडते. बायोप्रिन्टरद्वारे तयार केलेल्या वस्तूंचा संदर्भ देताना दोन्ही "ट्रान्सप्लांट" आणि "इम्प्लांट" वापरले जातात.

काही बायोप्रिंटिंग सक्सेस

थ्रीडी प्रिंटरद्वारे निर्मित निर्जीव रोपण आणि प्रोस्थेटिक्स मनुष्यांमध्ये आधीपासूनच वापरल्या जात आहेत. जिवंत पेशी असलेल्या इम्प्लांट्सच्या वापरासाठी अधिक संशोधन आवश्यक आहे, जे चालू आहे. अद्याप संपूर्ण अवयव 3 डी मुद्रणाद्वारे तयार करणे शक्य नाही, परंतु अवयवांचे विभाग करू शकतात. हृदयाच्या स्नायूंचे ठिगळणे, त्वचेचे ठिपके, रक्तवाहिन्यांचे विभाग आणि गुडघा कूर्चा यासह अनेक भिन्न रचना छापल्या गेल्या आहेत. हे अद्याप मानवी मध्ये रोपण केले गेले नाही. २०१ In मध्ये, शास्त्रज्ञांनी प्रिंटरचा एक नमुना सादर केला जो रोपण करण्यासाठी मानवी त्वचा तयार करू शकतो, तथापि, आणि 2018 मध्ये इतर शास्त्रज्ञांनी अशा प्रक्रियेत कॉर्निया मुद्रित केला ज्याचा एक दिवस डोळ्यांमधील नुकसान दुरुस्त करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो.

२०१ hope मध्ये काही आशेने शोध लावले गेले. वैज्ञानिकांच्या चमूने उंदरांच्या त्वचेखाली तीन प्रकारच्या बायोप्रिंटेड रचना रोपण केल्या. यामध्ये बाळाच्या आकाराचे मानवी कान पिन्ना, स्नायूंचा एक तुकडा आणि मानवी जबड्याच्या हाडाचा एक भाग होता. आसपासच्या रक्तवाहिन्या त्या उंदरांच्या शरीरात असताना या सर्व रचनांमध्ये वाढल्या. हा एक रोमांचक विकास होता, कारण ऊतींना जिवंत ठेवण्यासाठी रक्तपुरवठा करणे आवश्यक असते. रक्त जिवंत ऊतकांवर पोषक द्रव्ये ठेवते आणि त्यांचा कचरा काढून टाकते.

रक्तवाहिन्या विकसित होईपर्यंत रोपण केलेल्या रचना जिवंत राहण्यास सक्षम आहेत हे लक्षात घेणे देखील रोमांचक आहे. हे पराक्रम त्या पोषक घटकांमध्ये प्रवेश करू शकणार्‍या संरचनेत लहान छिद्रांच्या अस्तित्वामुळे पूर्ण झाले.

हृदयाचे छपाईचे भाग

कॉर्निया तयार करणे

ब्रिटनमधील न्यू कॅसल युनिव्हर्सिटीच्या शास्त्रज्ञांनी थ्रीडी-प्रिंटेड कॉर्निया तयार केला आहे. कॉर्निया म्हणजे आमच्या डोळ्यांचे पारदर्शक, बाह्य आवरण. या आच्छादनाचे गंभीर नुकसान आंधळे होऊ शकते. कॉर्नियल ट्रान्सप्लांट अनेकदा समस्या सोडवते, परंतु आवश्यक असलेल्या प्रत्येकास मदत करण्यासाठी पुरेसे कॉर्निया उपलब्ध नाहीत.

वैज्ञानिकांनी निरोगी मानवी कॉर्नियामधून स्टेम सेल प्राप्त केले. त्यानंतर पेशी अल्जीनेट आणि कोलेजेनपासून बनविलेल्या जेलमध्ये ठेवल्या गेल्या. प्रिंटरच्या एकाच नोजलमधून प्रवास केल्यामुळे जेलने सेलचे संरक्षण केले. जेल आणि पेशी योग्य आकारात छापण्यासाठी दहा मिनिटांपेक्षा कमी वेळ लागणार होता. एखाद्या व्यक्तीचा डोळा स्कॅन करून हा आकार प्राप्त केला गेला. (वैद्यकीय परिस्थितीत, रुग्णाची नजर स्कॅन केली जाईल.) एकदा जेल आणि सेल मिश्रण छापल्यानंतर स्टेम सेल्समध्ये संपूर्ण कॉर्निया तयार झाला.

मुद्रण प्रक्रियेद्वारे बनविलेले कॉर्निया अद्याप मानवी डोळ्यांत रोपण केलेले नाहीत. ते होण्यापूर्वी कदाचित हा थोडा वेळ असेल. तथापि, त्यांच्याकडे बर्‍याच लोकांना मदत करण्याची क्षमता आहे.

योग्य वेळी मानवी शरीराचा विशिष्ट भाग तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या विशिष्ट पेशी तयार करण्यासाठी स्टेम सेल्सला उत्तेजन देणे स्वतःस एक आव्हान आहे. तथापि, ही एक प्रक्रिया आहे जी आपल्यासाठी अद्भुत फायदे होऊ शकते.

मिनी अवयव, ऑर्गेनॉइड्स किंवा चिपवरील अवयवदानांचे फायदे

थ्रीडी प्रिंटिंगद्वारे (आणि इतर पद्धतींनी) मिनी अवयव तयार करण्यास शास्त्रज्ञ सक्षम आहेत. "मिनी अवयव" म्हणजे अवयवांची सूक्ष्म आवृत्ती, अवयवांचे विभाग किंवा विशिष्ट अवयवांचे ऊतकांचे पॅच. मिनी ऑर्गन याव्यतिरिक्त ते विविध नावांनी संदर्भित आहेत. मुद्रित क्रिएशन्समध्ये पूर्ण-आकाराच्या अवयवामध्ये आढळणार्‍या प्रत्येक प्रकारच्या संरचनेचा समावेश असू शकत नाही, परंतु त्या चांगल्या अंदाजे आहेत. संशोधन असे दर्शविते की ते महत्त्वपूर्ण नसलेले असले तरीही त्यांचे महत्त्वपूर्ण उपयोग होऊ शकतात.

मिनी अवयव नेहमी यादृच्छिक दाताद्वारे पुरविल्या जाणार्‍या पेशींमधून तयार होत नाहीत. त्याऐवजी, ते बर्‍याचदा एखाद्या आजाराच्या व्यक्तीच्या पेशींपासून बनविलेले असतात. मिनी अवयवावर औषधांचा प्रभाव संशोधक तपासू शकतात. जर एखादे औषध उपयुक्त आणि हानिकारक नसल्याचे आढळले तर ते रुग्णाला दिले जाऊ शकते. या प्रक्रियेचे बरेच फायदे आहेत. एक म्हणजे एक रोग जी रुग्णाच्या रोगाच्या विशिष्ट आवृत्तीसाठी आणि त्यांच्या विशिष्ट जीनोमसाठी फायदेशीर ठरू शकते अशी औषधी वापरली जाऊ शकते, ज्यामुळे यशस्वी उपचार होण्याची शक्यता वाढते. दुसरे म्हणजे ते औषध प्रभावी असल्याचे संभव आहे हे दर्शविल्यास डॉक्टर एखाद्या रूग्णाला एक असामान्य किंवा साधारणपणे महाग औषध मिळविण्यास सक्षम होऊ शकतात. याव्यतिरिक्त, मिनी अवयवांवर औषधांची तपासणी केल्याने लॅब प्राण्यांची गरज कमी होऊ शकते.

एक रचना जी फुफ्फुसांची नक्कल करते

2019 मध्ये, राईस युनिव्हर्सिटी आणि वॉशिंग्टन युनिव्हर्सिटीच्या शास्त्रज्ञांनी त्यांच्या मिनी अवयवाची निर्मिती दर्शविली जी कृतीमध्ये मानवी फुफ्फुसाची नक्कल करते. मिनी-फुफ्फुस हायड्रोजेलने बनलेले आहे. यात एक लहान फुफ्फुसासारखी रचना असते जी नियमित अंतराने हवेने भरलेली असते. रक्ताने भरलेल्या रक्तवाहिन्यांचे जाळे संरचनेभोवती असते.

उत्तेजित केल्यावर, नक्कल केलेले फुफ्फुसे आणि त्याची पात्रे खंडित केल्याशिवाय लयबद्धपणे विस्तृत होतात आणि संकुचित होतात. रचना कशी कार्य करते हे व्हिडिओमध्ये दर्शविले गेले आहे. जरी ऑर्गनॉइड पूर्ण आकारात नसला आणि मानवी फुफ्फुसातील सर्व ऊतकांची नक्कल करत नसला तरी, फुफ्फुसांप्रमाणे फिरण्याची त्याची क्षमता ही एक महत्त्वपूर्ण विकास आहे.

बायोप्रिंटिंगसाठी काही आव्हाने

इम्प्लांटेशनसाठी योग्य असे अवयव तयार करणे एक कठीण काम आहे. एक अवयव एक जटिल रचना आहे ज्यामध्ये विशिष्ट पेशीमध्ये वेगवेगळ्या पेशींचे प्रकार आणि ऊती असतात. याव्यतिरिक्त, भ्रूणाच्या विकासादरम्यान अवयव विकसित होत असताना, त्यांना रासायनिक सिग्नल मिळतात ज्यामुळे त्यांची सुक्ष्म रचना आणि गुंतागुंतीचे वर्तन योग्यरित्या विकसित होण्यास सक्षम होते. जेव्हा आम्ही कृत्रिमरित्या एखादा अवयव तयार करण्याचा प्रयत्न करतो तेव्हा या सिग्नलमध्ये उणीव असते.

काही शास्त्रज्ञांचा असा विचार आहे की सुरुवातीला आणि कदाचित काही काळापर्यंत आम्ही अशा अवांछित रचना मुद्रित करू जे त्या अवयवाचे सर्व कार्य करण्याऐवजी एकाच कार्याचे कार्य करू शकतील. जर शरीरातील गंभीर दोषांची भरपाई केली तर ही सोपी रचना खूप उपयुक्त ठरू शकते.

बायोप्रिंट केलेले अवयव रोपण करण्यासाठी उपलब्ध होण्यापूर्वी अनेक वर्षे असण्याची शक्यता आहे, परंतु त्यापूर्वी तंत्रज्ञानाचे नवीन फायदे आम्हाला चांगले दिसतील. संशोधनाची गती वाढत असल्याचे दिसते. औषधाच्या बाबतीत थ्रीडी प्रिंटिंगचे भविष्य खूपच मनोरंजक आणि रोमांचक देखील असले पाहिजे.

संदर्भ

• स्मिथसोनियन मासिकाच्या 3 डी प्रिंटरद्वारे आणि जिवंत उपास्थि पेशींनी बनविलेले कृत्रिम कान.
• बीबीसी कडून 3 डी प्रिंटरद्वारे बनविलेले ट्रान्सप्लांट जबडा (ब्रिटिश ब्रॉडकास्टिंग कॉर्पोरेशन)
• अमेरिकन सोसायटी ऑफ मेकॅनिकल इंजिनिअर्स कडील रंगीत थ्रीडी प्रिंट केलेले हात
• बायोप्रिन्टर द गार्डियन कडून प्रत्यारोपणासाठी बेस्पोक लॅब-विकसित शरीराच्या अवयव तयार करते
• युरेक अ‍ॅलर्ट वृत्तसेवा कडून प्रथम थ्रीडी-प्रिंटेड मानवी कॉर्निया
• 3 डी प्रिंटर न्यू सायंटिस्टकडून सर्वात मानवी यकृत बनवते
• मिनी थ्रीडी प्रिंट केलेले अवयव न्यू सायंटिस्टकडून हृदयाचे आणि यकृताचे ठोके करतात
• लोकप्रिय तंत्रातील फुफ्फुसांची नक्कल करणारा एक अवयव
• नवीन थ्रीडी प्रिंटर सायन्स अलर्टमधून जिवंत आकाराचे कान, स्नायू आणि हाडांची ऊती बनविते
• फिजी डॉट कॉम नवीन सेवेमधून मानवी त्वचेची छपाई करण्यासाठी 3-डी बायोप्रिन्टर

हा लेख अचूक आहे आणि लेखकांच्या सर्वोत्कृष्ट माहितीवर आहे. सामग्री केवळ माहितीच्या किंवा करमणुकीच्या उद्देशाने आहे आणि व्यवसाय, आर्थिक, कायदेशीर किंवा तांत्रिक बाबींमध्ये वैयक्तिक सल्ले किंवा व्यावसायिक सल्ल्याचा पर्याय घेत नाही.