మొదటి కృత్రిమ కార్నియా

శాస్త్రవేత్తలు మొట్టమొదటిసారిగా 3D ప్రింటింగ్ టెక్నిక్‌ని ఉపయోగించి మానవ కార్నియాను బయో ఇంజనీర్ చేశారు, ఇది కార్నియల్ మార్పిడికి ప్రోత్సాహకరంగా ఉంటుంది.

కార్నియా అనేది పారదర్శక గోపురం ఆకారపు కంటి యొక్క బయటి పొర. కంటి వెనుక భాగంలోని రెటీనాను తాకడానికి ముందు కాంతి ప్రసరించే మొదటి లెన్స్ కార్నియా. వక్రీభవన కాంతిని ప్రసారం చేయడం ద్వారా దృష్టిని కేంద్రీకరించడంలో కార్నియా చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఇది మన కంటికి రక్షణను కూడా అందిస్తుంది మరియు ఏదైనా నష్టం లేదా గాయం దృష్టిలో తీవ్రమైన బలహీనతకు మరియు అంధత్వానికి కూడా కారణమవుతుంది. WHO ప్రకారం, ప్రపంచవ్యాప్తంగా సుమారు 10 మిలియన్ల మందికి కార్నియల్ అంధత్వాన్ని నివారించడానికి శస్త్రచికిత్స అవసరమవుతుంది, ఇది ట్రాకోమా లేదా కొన్ని వంటి వ్యాధి ఫలితంగా సంభవిస్తుంది. కంటి రుగ్మత. ఐదు మిలియన్ల మంది ప్రజలు కాలిన గాయాలు, రాపిడి లేదా మరేదైనా ఇతర పరిస్థితుల కారణంగా కార్నియా యొక్క మచ్చల వల్ల ఏర్పడే మొత్తం అంధత్వంతో బాధపడుతున్నారు. దెబ్బతిన్న కార్నియాకు మాత్రమే చికిత్స a కార్నియా మార్పిడిఅయితే, కార్నియా మార్పిడిలో డిమాండ్ సరఫరాను మించిపోయింది. అలాగే, కంటి ఇన్ఫెక్షన్, కుట్లు ఉపయోగించడం మొదలైన వాటితో సహా కార్నియల్ మార్పిడికి సంబంధించిన అనేక ప్రమాదాలు/సమస్యలు ఉన్నాయి. అత్యంత ముఖ్యమైన మరియు తీవ్రమైన సమస్య ఏమిటంటే, మార్పిడి చేసిన తర్వాత కొన్నిసార్లు దాత కణజాలం (కార్నియా యొక్క) తిరస్కరించబడుతుంది. ఇది ప్రమాదకర పరిస్థితి మరియు ఇది చాలా అరుదుగా 5 నుండి 30 శాతం మందిలో జరుగుతుంది రోగులు.

మొదటి 3D ముద్రిత మానవ కార్నియా

ప్రచురించిన అధ్యయనంలో ప్రయోగాత్మక ఐ రీసెర్చ్, UKలోని న్యూకాజిల్ విశ్వవిద్యాలయంలోని శాస్త్రవేత్తలు మానవ కంటికి కార్నియాను ఉత్పత్తి చేయడానికి లేదా 'తయారీ' చేయడానికి త్రీ-డైమెన్షనల్ (3D) ప్రింటింగ్ టెక్నిక్‌ను ఉపయోగించారు మరియు ఇది మార్పిడి కోసం కార్నియాలను పొందడానికి ఒక వరం కావచ్చు. బాగా స్థిరపడిన 3D బయోప్రింటింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి, పరిశోధకులు స్టెమ్ సెల్స్‌ను ఉపయోగించారు మానవ కార్నియా) ఆరోగ్యకరమైన దాత కార్నియా నుండి మరియు వారు వాటిని ఆల్జీనేట్ మరియు కొల్లాజెన్‌తో కలిపి ముద్రించగలిగే పరిష్కారాన్ని రూపొందించారు. బయో-ఇంక్ అని పిలువబడే ఈ పరిష్కారం 3Dలో ఏదైనా ముద్రించడానికి అత్యంత ముఖ్యమైన అవసరం. బయోప్రింటింగ్ అనేది సాంప్రదాయ 3D ప్రింటింగ్ యొక్క పొడిగింపు, కానీ జీవసంబంధమైన జీవన పదార్థాలకు వర్తించబడుతుంది మరియు అందుకే బదులుగా "జీవన కణ నిర్మాణాలు" ఉండే బయో-ఇంక్‌ని ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఉంది. వాటి ప్రత్యేకమైన జెల్ - ఆల్జీనేట్ మరియు కొల్లాజెన్‌తో కూడినది- మూలకణాలను సజీవంగా ఉంచగలదు మరియు అదే సమయంలో ఒక ఆకృతిలో ఉండేంత దృఢమైన పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అయితే 3D ప్రింటర్ నుండి బయటకు వచ్చేలా మృదువుగా ఉంటుంది. పరిశోధకులు ఒక సాధారణ, చవకైన 3D బయో-ప్రింటర్‌ను ఉపయోగించారు, దీనిలో వారు తయారుచేసిన బయో-ఇంక్ గోపురం-ఆకారాన్ని రూపొందించడానికి కేంద్రీకృత వృత్తాలలో విజయవంతంగా నిర్వహించబడింది. కృత్రిమ కార్నియా. కార్నియా యొక్క విలక్షణమైన 'వక్ర ఆకారం' సాధించబడింది, ఇది ఈ అధ్యయనాన్ని విజయవంతం చేస్తుంది. ఈ ముద్రణ ప్రక్రియ 10 నిమిషాల కంటే తక్కువ సమయం పట్టింది. అప్పుడు మూలకణాలు పెరుగుతున్నట్లు కనిపించాయి.

ప్రజాదరణ పొందినప్పటి నుండి 3D బయోప్రింటింగ్ పెరిగింది, పరిశోధకులు కార్నియాలను సమర్థవంతంగా మరియు సమర్ధవంతంగా తయారు చేయడానికి ఉత్తమంగా సరిపోయే ఆదర్శ బయో-ఇంక్‌ను కనుగొనాలని చూస్తున్నారు. న్యూకాజిల్ యూనివర్శిటీలోని ఈ బృందం నాయకత్వం వహించి దానిని సాధించింది. ఆల్జీనేట్ మరియు కొల్లాజెన్ యొక్క సాధారణ జెల్ లోపల గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద చాలా వారాల పాటు కణాలను సజీవంగా ఉంచినట్లు అదే పరిశోధకుల బృందం ఇంతకు ముందు చూపించింది. ఈ అధ్యయనంతో వారు ఈ ఉపయోగపడే కార్నియాను ఒక వారం పాటు 83 శాతం వద్ద ఉంచగలిగే కణాలతో బదిలీ చేయగలిగారు. కాబట్టి, కణజాలాలు పెరుగుతాయా లేదా అనే ఆందోళన లేకుండా ముద్రించబడతాయి (అంటే సజీవంగా ఉంటాయి) ఎందుకంటే రెండూ ఒకే మాధ్యమంలో సాధించబడతాయి.

రోగి-నిర్దిష్ట కార్నియాను తయారు చేయడం

ప్రతి రోగి యొక్క ప్రత్యేక అవసరాలకు సరిపోయేలా కార్నియాను నిర్మించవచ్చని పరిశోధకులు ఈ అధ్యయనంలో చూపించారు. ముందుగా, రోగి యొక్క కన్ను స్కాన్ చేయబడుతుంది, ఇది 'ప్రింట్ కార్నియా'కి అవసరమైన ఖచ్చితమైన ఆకారం మరియు పరిమాణానికి సరిపోయేలా డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అసలు కార్నియా నుండే కొలతలు తీసుకోబడతాయి, ఇది ముద్రణను అత్యంత ఖచ్చితమైనదిగా మరియు సాధ్యమయ్యేలా చేస్తుంది. 3డి ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీని ఉత్పత్తి చేయడంలో పరీక్షించారు కృత్రిమ గుండె మరియు కొన్ని ఇతర కణజాలాలు. ఫ్లాట్ టిష్యూలు గతంలో సృష్టించబడ్డాయి, అయితే రచయితల ప్రకారం 'ఆకారపు' కార్నియాలు ఉత్పత్తి చేయడం ఇదే మొదటిసారి. ఈ పద్ధతికి ఇప్పటికీ ఆరోగ్యకరమైన దాత కార్నియా అవసరం అయినప్పటికీ, కృత్రిమ కార్నియాలో మరిన్ని కణాలుగా ఎదగడానికి మూలకణాలు విజయవంతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఒక ఆరోగ్యకరమైన కార్నియా దెబ్బతిన్న దానిని 'భర్తీ చేయదు' కానీ మనం దానం చేసిన ఒక కార్నియా నుండి 50 కృత్రిమ కార్నియాలను ముద్రించడానికి తగినంత కణాలను పెంచుకోవచ్చు. ఇది కేవలం ఒకే మార్పిడి చేయడం కంటే చాలా ప్రయోజనకరమైన దృశ్యం అవుతుంది.

భవిష్యత్తు

ఈ అధ్యయనం ఇంకా ప్రాథమిక దశలోనే ఉంది మరియు 3D ప్రింటెడ్ కార్నియాలను మరింత విశ్లేషించాల్సిన అవసరం ఉంది. జంతు మరియు మానవ పరీక్షలు ఇంకా జరగవలసి ఉన్నందున, అటువంటి కృత్రిమ కార్నియాను మార్పిడి కోసం ఉపయోగించటానికి వారి పని చాలా సంవత్సరాలు పడుతుందని పరిశోధకులు పేర్కొన్నారు. ఈ మెటీరియల్ ఫంక్షనల్‌గా ఉందో లేదో మరియు చాలా ఫైన్-ట్యూనింగ్ అవసరమా అని కూడా తనిఖీ చేయాలి. ఈ కృత్రిమ కార్నియాలు రాబోయే 5 సంవత్సరాలలో ఆచరణాత్మక ఉపయోగం కోసం అందుబాటులోకి వస్తాయని పరిశోధకులు విశ్వసిస్తున్నారు. 3డి ప్రింటింగ్ సాంకేతికత లభ్యత ఇప్పుడు సమస్య కాదు, ఎందుకంటే ఇది చవకైనది మరియు బయోప్రింటింగ్ బాగా అభివృద్ధి చెందుతోంది మరియు కొన్ని సంవత్సరాలలో ప్రామాణిక విధానాలు అందుబాటులో ఉండవచ్చు. ఈ పద్ధతిలో ప్రింటింగ్ అంశం ఎక్కువగా క్రమబద్ధీకరించబడినప్పుడు దెబ్బతిన్న కణజాలాలను పునర్నిర్మించడానికి లేదా భర్తీ చేయడానికి మూల కణాలను ఉపయోగించడంపై ఇప్పుడు మరింత దృష్టి కేంద్రీకరిస్తున్నారు.

ఈ అధ్యయనం పరిష్కారం దిశగా ఒక ముఖ్యమైన అడుగు, ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా మార్పిడి కోసం కార్నియాల యొక్క అపరిమితమైన సరఫరాను అందిస్తుంది. ఇంకా, ఒక ఇటాలియన్ కంపెనీకి చెందిన పరిశోధకులు చివరికి '3D ప్రింటెడ్ ఐస్'ని రూపొందించే దిశలో ఆలోచిస్తున్నారు, ఇది సహజమైన కళ్ళలో కనిపించే వాటిని భర్తీ చేయడానికి అవసరమైన స్పష్టమైన కణాలను కలిగి ఉండే సంభావ్య బయో-ఇంక్‌ని ఉపయోగించి అదే పద్ధతిలో నిర్మించబడుతుంది. . నిర్దిష్ట అవసరాన్ని బట్టి బయో-ఇంక్‌లు విభిన్న కలయికలలో మారవచ్చు. వారు 2027 నాటికి ఈ "కృత్రిమ కళ్ళు" మార్కెట్లోకి తీసుకురావాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు. ఈ అధ్యయనం కృత్రిమ కార్నియా యొక్క అత్యంత అధునాతన రూపాన్ని ఉత్పత్తి చేసింది మరియు అవయవ మరియు కణజాల కొరతకు సంభావ్య పరిష్కారంగా బయోప్రింటింగ్‌ను హైలైట్ చేసింది.

***

{ఉదహరించబడిన మూలం(ల) జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు అసలు పరిశోధనా పత్రాన్ని చదవవచ్చు}

మూల (లు)

ఐజాక్సన్ ఎ మరియు ఇతరులు. 2018. కార్నియల్ స్ట్రోమా సమానమైన 3D బయోప్రింటింగ్. ప్రయోగాత్మక ఐ రీసెర్చ్.
https://doi.org/10.1016/j.exer.2018.05.010