ਇੰਜੀਨੀਅਰਡ ਮਿੰਨੀ ਲਿਵਰ (Engineered Mini Livers): ਲਿਵਰ ਫੇਲ੍ਹ ਹੋਣ ਲਈ ਇੱਕ ਕ੍ਰਾਂਤੀਕਾਰੀ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ

ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਇੰਜੈਕਟੇਬਲ "ਮਿੰਨੀ ਲਿਵਰ" ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਲਿਵਰ ਫੇਲ੍ਹ ਹੋਣ ਦੇ ਇਲਾਜ ਲਈ ਇੱਕ ਕ੍ਰਾਂਤੀਕਾਰੀ ਤਰੀਕਾ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅੰਗ ਪ੍ਰਤ換 (organ transplant) ਦੀ ਲੋੜ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸੈੱਲ ਕਲਸਟਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮਾਈਕਰੋਫਲੂਇਡਿਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਇਹ ਵਿਧੀ ਉਹਨਾਂ ਮਰੀਜ਼ਾਂ ਲਈ ਜੀਵਨ ਰੱਖਿਆ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਕਲਪ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਵੱਡੀ ਸਰਜਰੀ ਲਈ ਬਹੁਤ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹਨ।

ਹਾਈਡ੍ਰੋਜੈਲ ਮਾਈਕਰੋਸਫੀਅਰਜ਼ (Hydrogel Microspheres) ਦਾ ਵਿਗਿਆਨ

ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਸੰਗੀਤਾ ਭਾਟੀਆ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਹੇਠ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਹੈਪਾਟੋਸਾਈਟਸ (hepatocytes)—ਜੋ ਖੂਨ ਜਮਾਉਣ, ਦਵਾਈਆਂ ਦੇ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸੈੱਲ ਹਨ—ਨੂੰ ਸਿੱਧਾ ਸਰੀਰ ਵਿੱਚ ਭੇਜਣ ਦੀ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਸੰਵਾਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਦਹਾਕਾ ਬਿਤਾਇਆ ਹੈ। ਇਸ ਨਵੀਨਤਾ ਦਾ ਮੁੱਖ ਅੰਸ਼ ਇੱਕ ਮਾਈਕਰੋਫਲੂਇਡਿਕ ਡਿਵਾਈਸ ਵਿੱਚ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕਸਾਰ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜੈਲ ਮਾਈਕਰੋਸਫੀਅਰਜ਼ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਇਹਨਾਂ ਮਾਈਕਰੋਸਫੀਅਰਜ਼ ਵਿੱਚ ਵਿਲੱਖਣ ਰਿਓਲੋਜੀਕਲ (rheological) ਗੁਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਜਦੋਂ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਨੇੜੇ-ਨੇੜੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਇਹ ਤਰਲ ਵਾਂਗ ਵਿਵਹਾਰ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਆਮ ਸਰਿੰਜ ਰਾਹੀਂ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਦਿੱਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਰੀਰ ਵਿੱਚ ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਉਹ ਆਪਣੀ ਠੋਸ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਮੁੜ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਲੈਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਹੈਪਾਟੋਸਾਈਟਸ ਦੇ ਵਧਣ-ਫੁੱਲਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਥਿਰ, ਸਥਾਨਕ ਜਗ੍ਹਾ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਖਿੰਡਣ ਤੋਂ ਰੋਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਮੇਜ਼ਬਾਨ ਦੀਆਂ ਮੌਜੂਦਾ ਖੂਨ ਦੀਆਂ ਨਾੜੀਆਂ ਨਾਲ ਜ਼ਰੂਰੀ ਸੰਪਰਕ ਬਣਾ ਲੈਣ।

ਟ੍ਰਾਂਸਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਤੱਕ ਦਾ ਪਾੜਾ ਪੂਰਾ ਕਰਨਾ

ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਵਿੱਚ, ਇਹਨਾਂ ਇੰਜੀਨੀਅਰਡ ਗ੍ਰਾਫਟਸ ਨੂੰ ਚੂਹੇ ਦੇ ਪੇਟ ਦੇ ਚਰਬੀ ਵਾਲੇ ਟਿਸ਼ੂ ਵਿੱਚ ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਨਤੀਜੇ ਬਹੁਤ ਹੀ ਉਮੀਦ ਭਰਪੂਰ ਸਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਦੋ ਮਹੀਨਿਆਂ ਤੱਕ ਜੀਵਤ ਰਹੇ। ਇਸ ਸਮੇਂ ਦੌਰਾਨ, ਮਿੰਨੀ ਲਿਵਰ ਨੇ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਉਹਨਾਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਕੀਤਾ ਜੋ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਸਿਹਤਮੰਦ ਮਨੁੱਖੀ ਲਿਵਰ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਮੁੱਖ ਲੇਖਕ ਅਤੇ MIT ਪੋਸਟਡੌਕ ਵਰਧਮਨ ਕੁਮਾਰ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੋਹਰਾ ਉਦੇਸ਼ ਪੂਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਕੁਝ ਮਰੀਜ਼ਾਂ ਲਈ ਰਵਾਇਤੀ ਸਰਜਰੀ ਦੇ ਇੱਕ ਸੁਤੰਤਰ ਵਿਕਲਪ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਾਂ ਵਧੇਰੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ਇੱਕ "ਟ੍ਰਾਂਸਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਲਈ ਪੁਲ" (bridge to transplantation) ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਗ੍ਰਾਫਟਸ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਦਾਨ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਅੰਗ ਉਪਲਬਧ ਹੋਣ ਤੱਕ ਮਰੀਜ਼ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਇਮਿਊਨ ਬੈਰੀਅਰ (Immune Barrier) ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰਨਾ

ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਪ੍ਰਗਤੀ ਹੈ, ਪਰ ਮੇਜ਼ਬਾਨ ਦੀ ਇਮਿਊਨ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੇ ਸਬੰਧ ਵਿੱਚ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਬਾਕੀ ਹਨ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਇਹਨਾਂ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਮਰੀਜ਼ਾਂ ਨੂੰ ਅੰਗ ਨੂੰ ਰਿਜੈਕਟ ਹੋਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਸਿਸਟਮਿਕ ਇਮਿਊਨੋਸਪਰੈਸਿਵ (immunosuppressive) ਦਵਾਈਆਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਖੋਜ ਟੀਮ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਉੱਨਤ ਇੰਟੀਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਰਣਨੀਤੀਆਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰ ਰਹੀ ਹੈ।

ਸੰਭਾਵੀ ਹੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਇਮਿਊਨ ਡਿਟੈਕਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ ਹੈਪਾਟੋਸਾਈਟਸ ਨੂੰ ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਕਰਨਾ ਜਾਂ ਸਥਾਨਕ ਇਮਿਊਨੋਸਪਰੈਸੈਂਟਸ ਲਈ ਡਿਲੀਵਰੀ ਵਾਹਨਾਂ ਵਜੋਂ ਖੁਦ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜੈਲ ਮਾਈਕਰੋਸਫੀਅਰਜ਼ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਮਿੰਨੀ ਲਿਵਰ ਵਾਲੀ ਜਗ੍ਹਾ 'ਤੇ ਸਿੱਧਾ ਦਵਾਈ ਪਹੁੰਚਾ ਕੇ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਰਵਾਇਤੀ, ਪੂਰੇ ਸਰੀਰ ਦੀ ਇਮਿਊਨੋਸਪਰੈਸ਼ਨ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਮਾੜੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ।

ਆਧੁਨਿਕ ਚਿਕਿਤਸਾ ਲਈ ਇਹ ਕਿਉਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ

ਇਹ ਵਿਕਾਸ ਰੀਜਨਰੇਟਿਵ ਮੈਡੀਸਨ (regenerative medicine) ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਬਦਲਾਅ ਹੈ। ਪੂਰੇ ਅੰਗ ਦੇ ਟ੍ਰਾਂਸਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਦੇ "ਸਭ ਕੁਝ ਜਾਂ ਕੁਝ ਵੀ ਨਹੀਂ" ਵਾਲੇ ਪਹੁੰਚ ਤੋਂ ਦੂਰ ਹੋ ਕੇ ਮੋਡਿਊਲਰ, ਇੰਜੈਕਟੇਬਲ ਟਿਸ਼ੂ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਵੱਲ ਵਧ ਕੇ, ਅਸੀਂ ਪ੍ਰੀਸੀਜ਼ਨ ਬਾਇਓ-ਇੰਟਰਵੈਨਸ਼ਨਾਂ (precision bio-interventions) ਦੇ ਯੁੱਗ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰ ਰਹੇ ਹਾਂ। ਗੁਰੂਤਰਪੂਰਨ ਲਿਵਰ ਦੀ ਬਿਮਾਰੀ ਤੋਂ ਪੀੜਤ ਹਜ਼ਾਰਾਂ ਲੋਕਾਂ ਲਈ, ਇਹ ਇੱਕ ਘਾਤਕ ਵੇਟਲਿਸਟ ਅਤੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰਬੰਧਨਯੋਗ, ਜੀਵਨ ਵਧਾਉਣ ਵਾਲੇ ਇਲਾਜ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਫਰਕ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਮੁੱਖ ਗੱਲਾਂ

• ਇੰਜੈਕਟੇਬਲ ਡਿਲੀਵਰੀ: ਮਾਈਕਰੋਫਲੂਇਡਿਕ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜੈਲ ਮਾਈਕਰੋਸਫੀਅਰਜ਼ ਹੈਪਾਟੋਸਾਈਟਸ ਨੂੰ ਸਰਿੰਜ ਰਾਹੀਂ ਇੰਜੈਕਟ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਫਿਰ ਸਰੀਰ ਦੇ ਅੰਦਰ ਸਥਿਰ "ਮਿੰਨੀ ਲਿਵਰ" ਵਿੱਚ ਜੰਮ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
• ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਲੰਬਾਈ: ਜਾਨਵਰਾਂ ਦੇ ਮਾਡਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਇੰਜੀਨੀਅਰਡ ਸੈੱਲ ਦੋ ਮਹੀਨਿਆਂ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਜੀਵਤ ਰਹੇ, ਅਤੇ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਉਤਪਾਦਨ ਵਰਗੇ ਜ਼ਰੂਰੀ ਲਿਵਰ ਕਾਰਜਾਂ ਨੂੰ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਪੂਰਾ ਕੀਤਾ।
• ਕਲੀਨਿਕਲ ਵਿਭਿੰਨਤਾ: ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਇਨਵੇਸਿਵ ਸਰਜਰੀ ਦੇ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਵਿਕਲਪ ਅਤੇ ਦਾਨ ਦਿੱਤੇ ਅੰਗ ਦੀ ਉਡੀਕ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਮਰੀਜ਼ਾਂ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਣ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ "ਪੁਲ" ਦੋਵਾਂ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ।