ECaBox: એક ક્રાંતિકારી ઉપકરણ જે આંખના ટ્રાન્સપ્લાન્ટને શક્ય બનાવી શકે છે

સંશોધકોએ એક ક્રાંતિકારી પરફ્યુઝન (perfusion) ઉપકરણ વિકસાવ્યું છે જે દાતાની આંખોને "પુનર્જીવિત" કરી શકે છે, જે આંખના ટ્રાન્સપ્લાન્ટમાં આવતા સૌથી મોટા અવરોધને દૂર કરી શકે છે. જૈવિક રક્ત પ્રવાહનું અનુકરણ કરીને, આ ટેકનોલોજી રેટિના (retina) સંરક્ષણ અને તબીબી સંશોધન માટે એક નવું ક્ષેત્ર ખોલે છે.

ECaBox કેવી રીતે જૈવિક જીવંતતાનું અનુકરણ કરે છે

સ્પેનના સેન્ટર ફોર જીનોમિક રેગ્યુલેશનમાં પિયા કોસ્મા અને તેમની ટીમ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ "Eye-in-a-Care-Box" (ECaBox), સામાન્ય રીતે આંખને લોહી પહોંચાડતી ધમની દ્વારા સીધા ઓક્સિજનથી ભરપૂર પ્રવાહીનો પુરવઠો પહોંચાડીને કાર્ય કરે છે. આ ઉપકરણને નિયંત્રિત માઇક્રો-એન્વાયરમેન્ટ તરીકે કામ કરવા માટે એન્જિનિયર કરવામાં આવ્યું છે; આંખ એક વિશિષ્ટ બેડ પર રાખવામાં આવે છે જ્યાં વધારાના પ્રવાહીનો નિકાલ કરવામાં આવે છે, અને ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણના સ્તર જાળવી રાખવા માટે સમગ્ર યુનિટને સીલ કરવામાં આવે છે. એક પારદર્શક બારી સંશોધકોને જંતુરહિત સીલ તોડ્યા વિના રીઅલ-ટાઇમમાં આંખનું નિરીક્ષણ અને ઇમેજિંગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

આ પદ્ધતિ અંગોના સંરક્ષણમાં આવતા એક નિર્ણાયક નિષ્ફળતાના મુદ્દાને સંબોધિત કરે છે. માનવો સાથેની શારીરિક સમાનતાને કારણે પસંદ કરવામાં આવેલા ભૂત (pig) ની આંખોનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા પ્રારંભિક પરીક્ષણોમાં, સંશોધકોએ જોયું કે પ્રમાણભૂત ઠંડક પદ્ધતિઓ નિષ્ફળ રહી હતી. 4°C (39°F) તાપમાને પણ, 24 કલાકની અંદર આંખોનું વિઘટન થવા લાગ્યું અને કોષીય રચના ગુમાવવા લાગી. તેનાથી વિપરીત, ECaBox પરફ્યુઝન દ્વારા જાળવવામાં આવેલી આંખો નોંધપાત્ર રીતે વધુ જીવંત રહી હતી.

પ્રકાશ સંવેદનશીલતા અને કોષીય કાર્યનું પુનઃસ્થાપન

પરીક્ષણ તબક્કા દરમિયાન થયેલી સૌથી આશ્ચર્યજનક શોધ સંવેદનાત્મક પ્રતિભાવનું પુનઃસ્થાપન હતી. જ્યારે બિન-સારવારવાળી ભૂતની આંખો જીવંત યજમાનમાંથી દૂર કરવામાં આવ્યા પછી તરત જ પ્રકાશ પ્રત્યે પ્રતિસાદ આપવાની ક્ષમતા ગુમાવી દે છે, ત્યારે ECaBox દ્વારા સારવાર કરાયેલ આંખો પરફ્યુઝનના માત્ર 15 મિનિટ પછી આ ક્ષમતા પાછી મેળવી લે છે. કેટલીક સારવાર કરાયેલ આંખોએ 10 કલાકથી વધુ સમય સુધી આ કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખી હતી.

ટીમ પ્રાણી મોડેલોથી સફળતાપૂર્વક માનવ વિષયો પર transitioned થઈ, જેમાં છ મૃત દાતાઓની એકત્રિત કરેલી 12 આંખો પર ઉપકરણનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. એક નિયંત્રિત અભ્યાસમાં જ્યાં દરેક જોડીમાંથી એક આંખને ECaBox માં રાખવામાં આવી હતી અને બીજીને બિન-સારવારમાં છોડી દેવામાં આવી હતી, ત્યાં પરફ્યુઝ્ડ આંખોએ શ્રેષ્ઠ સંરક્ષણ દર્શાવ્યું હતું, ખાસ કરીને રેટિનાની અખંડિતતાના સંદર્ભમાં.

સફળ સંપૂર્ણ-આંખ ટ્રાન્સપ્લાન્ટ તરફનો માર્ગ

ECaBoxનું અંતિમ લક્ષ્ય સર્જિકલ ટ્રાન્સપ્લાન્ટ અને વાસ્તવિક દ્રષ્ટિ પુનઃસ્થાપન વચ્ચેના અંતરને ઘટાડવાનું છે. જોકે સંપૂર્ણ-આંખના ટ્રાન્સપ્લાન્ટના પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા છે—સૌથી નોંધપાત્ર રીતે મે 2023 માં NYU Langone દ્વારા, જ્યાં એક વ્યક્તિને આંશિક ચહેરો અને આંખનો ટ્રાન્સપ્લાન્ટ કરવામાં આવ્યો હતો—પરંતુ પ્રાપ્તકર્તા નવી આંખથી જોઈ શક્યા ન હતા. મગજ સુધી વિઝ્યુઅલ સિગ્નલ પહોંચાડવા માટે જરૂરી નાજુક ન્યુરલ અને રેટિનલ પેશીઓનું સંરક્ષણ એ મુખ્ય પડકાર છે.

જો ECaBox આ પેશીઓને ઉચ્ચ સ્તરની જીવંતતા પર જાળવી રાખશે, તો તે આવી સર્જરીઓની શક્યતાઓને બદલી શકે છે. વધુમાં, આ ઉપકરણ એક મોટો નૈતિક ફાયદો આપે છે: તે જીવંત પ્રાણીઓના પ્રયોગોની જરૂરિયાત વિના માનવ દાતા પેશીઓ પર આંખની સારવાર અને રોગોના અભ્યાસ માટે એક પ્લેટફોર્મ પૂરું પાડે છે.

ભાવિ વિકાસ અને ક્લિનિકલ સ્કેલિંગ

સંશોધન ટીમ ટેકનોલોજીના આગામી સંસ્કરણ તરફ જોઈ રહી છે. ટ્રાન્સપ્લાન્ટ માટેની તકને મહત્તમ કરવા માટે, તેમનો ઉદ્દેશ્ય ECaBoxનું પોર્ટેબલ, સર્જરી-રૂમ વર્ઝન વિકસાવવાનો છે. આનાથી "હૃદય ધબકતી" દાતા આંખોનું તાત્કાલિક પરફ્યુઝન શક્ય બનશે, જેનાથી મૃત્યુના ક્ષણ અને સંરક્ષણની ક્ષણ વચ્ચે થતા વિઘટનને ન્યૂનતમ કરી શકાશે.

મુખ્ય મુદ્દાઓ

• ઓક્સિજનયુક્ત પરફ્યુઝન: કોષીય સંકોચન અને માળખાગત વિઘટનને રોકવા માટે ECaBox ઓક્યુલર ધમની દ્વારા પહોંચાડવામાં આવતા ઓક્સિજનથી ભરપૂર પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે.
• સંવેદનાત્મક પુનઃસ્થાપન: પરંપરાગત ઠંડક પદ્ધતિઓથી વિપરીત, ECaBox પરફ્યુઝન સારવારના 15 મિનિટની અંદર આંખોની પ્રકાશ સંવેદનશીલતા પુનઃસ્થાપિત કરી શકે છે.
• ક્લિનિકલ ક્ષમતા: સંપૂર્ણ-આંખના ટ્રાન્સપ્લાન્ટને સરળ બનાવવાની સાથે, આ ઉપકરણ ઉચ્ચ-ચોકસાઈવાળા માનવ રેટિના સંશોધન માટે પ્રાણી-મુક્ત વિકલ્પ પૂરો પાડે છે.