ECaBox: కంటి మార్పిడిని సాధ్యం చేయగల ఒక విప్లవాత్మక పరికరం

దాతల కళ్లను "పునరుజ్జీవింపజేయగల" ఒక విప్లవాత్మక పర్ఫ్యూషన్ (perfusion) పరికరాన్ని పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేశారు, ఇది కంటి మార్పిడిలో ఎదురయ్యే అతిపెద్ద అడ్డంకిని అధిగమించే అవకాశం ఉంది. జీవసంబంధమైన రక్త ప్రవాహాన్ని అనుకరించడం ద్వారా, ఈ సాంకేతికత రెటినా సంరక్షణ మరియు వైద్య పరిశోధనలో ఒక కొత్త సరిహద్దును అందిస్తుంది.

ECaBox జీవసంబంధమైన చైతన్యాన్ని ఎలా అనుకరిస్తుంది

స్పెయిన్‌లోని సెంటర్ ఫర్ జీనోమిక్ రెగ్యులేషన్‌లో పియా కోస్మా మరియు ఆమె బృందం అభివృద్ధి చేసిన "Eye-in-a-Care-Box" (ECaBox), కంటికి సాధారణంగా రక్తాన్ని సరఫరా చేసే ధమని ద్వారా నేరుగా ఆక్సిజన్ అధికంగా ఉండే ద్రవ సరఫరాను అందించడం ద్వారా పనిచేస్తుంది. ఈ పరికరం ఒక నియంత్రిత సూక్ష్మ-వాతావరణం (micro-environment) వలె పనిచేసేలా రూపొందించబడింది; కన్ను ఒక ప్రత్యేకమైన బెడ్‌పై ఉంటుంది, అక్కడ అదనపు ద్రవాలు డ్రైన్ చేయబడతాయి మరియు ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడన స్థాయిలను నిర్వహించడానికి మొత్తం యూనిట్ సీల్ చేయబడుతుంది. ఒక పారదర్శక కిటికీ పరిశోధకులు స్టెరిల్ సీల్‌ను పాడు చేయకుండానే కంటిని రియల్ టైమ్‌లో పర్యవేక్షించడానికి మరియు ఇమేజింగ్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

ఈ పద్ధతి అవయవ సంరక్షణలో ఎదురయ్యే ఒక కీలకమైన వైఫల్య సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది. మానవులకు శారీరక నిర్మాణపరంగా దగ్గరగా ఉండటం వల్ల ఎంచుకున్న పందుల కళ్లను ఉపయోగించి చేసిన ప్రాథమిక పరీక్షలలో, సాధారణ శీతలీకరణ పద్ధతులు విఫలమయ్యాయని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు. 4°C (39°F) వద్ద కూడా, కళ్లు 24 గంటల లోపు క్షీణించడం మరియు కణ నిర్మాణాన్ని కోల్పోవడం ప్రారంభించాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, ECaBox పర్ఫ్యూషన్ ద్వారా నిర్వహించబడిన కళ్లు గణనీయంగా ఎక్కువ కాలం జీవశక్తిని కలిగి ఉన్నాయి.

కాంతి సున్నితత్వం మరియు కణ విధిని పునరుద్ధరించడం

పరీక్షా దశలో జరిగిన అత్యంత ఆశ్చర్యకరమైన ఆవిష్కరణలలో ఒకటి సెన్సరీ రెస్పాన్స్ (జ్ఞానేంద్రియ ప్రతిస్పందన) పునరుద్ధరణ. చికిత్స చేయని పందుల కళ్లు జీవించి ఉన్న శరీరం నుండి తీసివేసిన వెంటనే కాంతికి ప్రతిస్పందించే సామర్థ్యాన్ని కోల్పోతాయి, కానీ ECaBoxతో చికిత్స చేయబడిన కళ్లు కేవలం 15 నిమిషాల పర్ఫ్యూషన్ తర్వాత ఈ సామర్థ్యాన్ని తిరిగి పొందాయి. చికిత్స చేయబడిన కొన్ని కళ్లు 10 గంటల కంటే ఎక్కువ కాలం ఈ పనితీరును కొనసాగించాయి.

పరిశోధన బృందం జంతు నమూనాల నుండి మానవ సబ్జెక్టులకు విజయవంతంగా మారింది, ఆరుగురు మరణించిన దాతల నుండి సేకరించిన 12 కళ్లపై ఈ పరికరాన్ని పరీక్షించారు. ప్రతి జంట నుండి ఒక కన్ను ECaBoxలో ఉంచి, మరొక కన్ను చికిత్స చేయకుండా వదిలేసిన నియంత్రిత అధ్యయనంలో, పర్ఫ్యూజ్ చేయబడిన కళ్లు, ముఖ్యంగా రెటినా సమగ్రత విషయంలో మెరుగైన సంరక్షణను చూపించాయి.

విజయవంతమైన పూర్తి కంటి మార్పిడి వైపు మార్గం

శస్త్రచికిత్స ద్వారా చేసే మార్పిడికి మరియు వాస్తవ దృష్టి పునరుద్ధరణకు మధ్య ఉన్న అంతరాన్ని తగ్గించడమే ECaBox యొక్క అంతిమ లక్ష్యం. పూర్తి కంటి మార్పిడి ప్రయత్నాలు ఇప్పటికే జరిగాయి—ముఖ్యంగా మే 2023లో NYU Langone ద్వారా ఒక వ్యక్తికి పాక్షిక ముఖం మరియు కంటి మార్పిడి జరిగింది—కానీ గ్రహీత కొత్త కంటితో చూడలేకపోయారు. మెదడుకు దృశ్య సంకేతాలను పంపడానికి అవసరమైన సున్నితమైన నరాల మరియు రెటినా కణజాలాలను సంరక్షించడమే ఇప్పటికీ ప్రధాన సవాలుగా ఉంది.

ఒకవేళ ECaBox ఈ కణజాలాలను అధిక జీవశక్తితో నిర్వహించగలిగితే, ఇటువంటి శస్త్రచికిత్సల సాధ్యతను ఇది మార్చివేస్తుంది. అంతేకాకుండా, ఈ పరికరం ఒక గొప్ప నైతిక ప్రయోజనాన్ని అందిస్తుంది: ఇది జీవించి ఉన్న జంతువులపై ప్రయోగాలు చేయాల్సిన అవసరం లేకుండా, మానవ దాత కణజాలంపై కంటి చికిత్సలు మరియు వ్యాధులను అధ్యయనం చేయడానికి ఒక వేదికను అందిస్తుంది.

భవిష్యత్తు అభివృద్ధి మరియు క్లినికల్ స్కేలింగ్

పరిశోధన బృందం ఇప్పటికే ఈ సాంకేతికత యొక్క తదుపరి దశను వైపు చూస్తోంది. మార్పిడికి తగిన సమయాన్ని పెంచడానికి, వారు ECaBox యొక్క పోర్టబుల్, సర్జరీ-రూమ్ వెర్షన్‌ను అభివృద్ధి చేయాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు. ఇది "heart-beating" దాత కళ్లను తక్షణమే పర్ఫ్యూజ్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, తద్వారా మరణించిన క్షణం నుండి సంరక్షణ ప్రారంభించే క్షణం వరకు జరిగే క్షీణతను తగ్గిస్తుంది.

ముఖ్య అంశాలు

• ఆక్సిజనేటెడ్ పర్ఫ్యూషన్: కణాల సంకోచం మరియు నిర్మాణ క్షీణతను నిరోధించడానికి ECaBox కంటి ధమని ద్వారా ఆక్సిజన్ అధికంగా ఉండే ద్రవాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.
• సెన్సరీ పునరుద్ధరణ: సాంప్రదాయ శీతలీకరణ పద్ధతులకు భిన్నంగా, ECaBox పర్ఫ్యూషన్ చికిత్స చేసిన 15 నిమిషాల లోపు కళ్లకు కాంతి సున్నితత్వాన్ని పునరుద్ధరించగలదు.
• క్లినికల్ సామర్థ్యం: పూర్తి కంటి మార్పిడిని సులభతరం చేయడమే కాకుండా, ఈ పరికరం అధిక ఖచ్చితత్వంతో కూడిన మానవ రెటినా పరిశోధన కోసం జంతువుల అవసరం లేని ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తుంది.