ECaBox: ಕಣ್ಣಿನ ಕಸಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಬಲ್ಲ ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಸಾಧನ

ಸಂಶೋಧಕರು ದಾನಿ ಕಣ್ಣುಗಳನ್ನು "ಪುನಶ್ಚೇತನಗೊಳಿಸಬಲ್ಲ" (revive) ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ (perfusion) ಸಾಧನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಕಣ್ಣಿನ ಕಸಿಯಲ್ಲಿನ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಅಡೆತಡೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ. ಜೈವಿಕ ರಕ್ತದ ಹರಿವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ರೆಟಿನಾ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಹೊಸ ದಾರಿಯನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.

ECaBox ಹೇಗೆ ಜೈವಿಕ ಚೈತನ್ಯವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತದೆ

ಸ್ಪೇನ್‌ನ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಜಿನೋಮಿಕ್ ರೆಗ್ಯುಲೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ಪಿಯಾ ಕೋಸ್ಮಾ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ "Eye-in-a-Care-Box" (ECaBox), ಕಣ್ಣಿಗೆ ರಕ್ತವನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಧಮನಿಯ ಮೂಲಕ ನೇರವಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕಯುಕ್ತ ದ್ರವವನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಾಧನವು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರವನ್ನು (micro-environment) ನಿರ್ಮಿಸುವಂತೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ; ಕಣ್ಣು ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಬೆಡ್ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ ಎಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ದ್ರವಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಇಡೀ ಘಟಕವನ್ನು ಸೀಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪಾರದರ್ಶಕ ಕಿಟಕಿಯು ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ಸ್ಟೆರೈಲ್ ಸೀಲ್ ಅನ್ನು ಮುರಿಯದೆಯೇ ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ (real-time) ಕಣ್ಣನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಚಿತ್ರೀಕರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಈ ವಿಧಾನವು ಅಂಗ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿನ ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ವೈಫಲ್ಯದ ಅಂಶವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾನವನಿಗೆ ಶಾರೀರಿಕ ಸಾಮ್ಯತೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ಹಂದಿಯ ಕಣ್ಣುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಶೀತಲೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳು ವಿಫಲವಾದವು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. 4°C (39°F) ತಾಪಮಾನದಲ್ಲೂ ಸಹ, ಕಣ್ಣುಗಳು 24 ಗಂಟೆಗಳ ಒಳಗೆ ಕ್ಷೀಣಿಸಲು ಮತ್ತು ಕೋಶೀಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದವು. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ECaBox ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ಮೂಲಕ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾದ ಕಣ್ಣುಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಜೀವಂತಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದವು.

ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಕೋಶೀಯ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸುವುದು

ಪರೀಕ್ಷಾ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದ ಅತ್ಯಂತ ಆಶ್ಚರ್ಯಕರ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೆಂದರೆ ಸಂವೇದನಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮರುಸ್ಥಾಪನೆ. ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡದ ಹಂದಿಯ ಕಣ್ಣುಗಳು ಜೀವಂತ ದೇಹದಿಂದ ತೆಗೆದ ತಕ್ಷಣವೇ ಬೆಳಕಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ECaBox ಮೂಲಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಪಡೆದ ಕಣ್ಣುಗಳು ಕೇವಲ 15 ನಿಮಿಷಗಳ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ನಂತರ ಈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮರಳಿ ಪಡೆದವು. ಕೆಲವು ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಪಡೆದ ಕಣ್ಣುಗಳು 10 ಗಂಟೆಗಳಿಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಂಡವು.

ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಪ್ರಾಣಿ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ಮಾನವ ವಿಷಯಗಳಿಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬದಲಾಯಿತು, ಆರು ಮೃತ ದಾನಿಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ 12 ಕಣ್ಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಈ ಸಾಧನವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿತು. ಪ್ರತಿ ಜೋಡಿಯ ಒಂದು ಕಣ್ಣನ್ನು ECaBox ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡದೆ ಬಿಟ್ಟ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಪರ್ಫ್ಯೂಸ್ ಮಾಡಿದ ಕಣ್ಣುಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ರೆಟಿನಾದ ಸಮಗ್ರತೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು.

ಯಶಸ್ವಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಣ್ಣಿನ ಕಸಿಯತ್ತ ಸಾಗುವ ಹಾದಿ

ECaBox ನ ಅಂತಿಮ ಗುರಿಯೆಂದರೆ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಾ ಕಸಿ ಮತ್ತು ನಿಜವಾದ ದೃಷ್ಟಿ ಮರುಸ್ಥಾಪನೆಯ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು. ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಣ್ಣಿನ ಕಸಿಗಳನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ—ಅದರಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಮೇ 2023 ರಲ್ಲಿ NYU Langone ನಿಂದ ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಭಾಗಶಃ ಮುಖ ಮತ್ತು ಕಣ್ಣಿನ ಕಸಿ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು—ಆಗ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಹೊಸ ಕಣ್ಣಿನಿಂದ ನೋಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಮೆದುಳಿಗೆ ದೃಶ್ಯ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ನರ ಮತ್ತು ರೆಟಿನಾ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯೇ ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲಾಗಿದೆ.

ಒಂದು ವೇಳೆ ECaBox ಈ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೀವಂತಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ಇದು ಇಂತಹ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಲ್ಲದು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಈ ಸಾಧನವು ದೊಡ್ಡ ನೈತಿಕ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ: ಇದು ಜೀವಂತ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಪ್ರಯೋಗದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ಮಾನವ ದಾನಿ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಕಣ್ಣಿನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳು ಮತ್ತು ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಒಂದು ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಭವಿಷ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್

ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಈಗಾಗಲೇ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮುಂದಿನ ಹಂತದತ್ತ ಗಮನ ಹರಿಸುತ್ತಿದೆ. ಕಸಿಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸಮಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಅವರು ECaBox ನ ಪೋರ್ಟಬಲ್, ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಾ ಕೊಠಡಿಯ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಇದು "ಹೃದಯ ಬಡಿಯುತ್ತಿರುವ" ದಾನಿ ಕಣ್ಣುಗಳಿಗೆ ತಕ್ಷಣವೇ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಸಾವು ಮತ್ತು ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷಣಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಕ್ಷೀಣತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.

ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು

• ಆಮ್ಲಜನಕಯುಕ್ತ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್: ಕೋಶೀಯ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಕ್ಷೀಣತೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ECaBox ಕಣ್ಣಿನ ಧಮನಿಯ ಮೂಲಕ ಆಮ್ಲಜನಕಯುಕ್ತ ದ್ರವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
• ಸಂವೇದನಾ ಮರುಸ್ಥಾಪನೆ: ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಶೀತಲೀಕರಣ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ECaBox ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ 15 ನಿಮಿಷಗಳ ಒಳಗೆ ಕಣ್ಣುಗಳಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸಬಲ್ಲದು.
• ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ: ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಣ್ಣಿನ ಕಸಿಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಈ ಸಾಧನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಮಾನವ ರೆಟಿನಾ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಪ್ರಾಣಿ ರಹಿತ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.