વૈજ્ઞાનિકોએ એક 3D બાયોપ્રિંટિંગ પ્લેટફોર્મ વિકસાવ્યું છે જે કાર્યાત્મક માનવ ચેતા પેશીઓને ભેગા કરે છે. છાપેલા પેશીઓમાં રહેલા પૂર્વજ કોષો ન્યુરલ સર્કિટ બનાવવા માટે વૃદ્ધિ પામે છે અને અન્ય ચેતાકોષો સાથે કાર્યાત્મક જોડાણો બનાવે છે આમ કુદરતી મગજના પેશીઓની નકલ કરે છે. ન્યુરલ ટીશ્યુ એન્જિનિયરિંગ અને 3D બાયોપ્રિંટિંગ ટેકનોલોજીમાં આ એક નોંધપાત્ર પ્રગતિ છે. આવા બાયોપ્રિંટિંગ ન્યુરલ પેશીઓનો ઉપયોગ ન્યુરલ નેટવર્કની ક્ષતિને કારણે થતા માનવ રોગો (જેમ કે અલ્ઝાઇમર, પાર્કિન્સન વગેરે) ના મોડેલિંગમાં થઈ શકે છે . મગજના રોગની કોઈપણ તપાસ માટે માનવ ચેતા નેટવર્ક કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવાની જરૂર છે.
3D બાયોપ્રિંટિંગ એક એડિટિવ પ્રક્રિયા છે જ્યાં યોગ્ય કુદરતી અથવા કૃત્રિમ બાયોમટીરિયલ (બાયોઇંક) ને જીવંત કોષો સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે અને કુદરતી પેશી જેવી ત્રિ-પરિમાણીય રચનાઓમાં સ્તર-દર-સ્તર છાપવામાં આવે છે. કોષો બાયોપ્રિંટિંગમાં વૃદ્ધિ પામે છે અને રચનાઓ કુદરતી પેશી અથવા અંગની નકલ કરવા માટે વિકસે છે. આ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કોષો, પેશીઓ અને અવયવોના બાયોપ્રિંટિંગ માટે પુનર્જીવિત દવામાં અને માનવ શરીર , ખાસ કરીને માનવ ચેતાતંત્રનો અભ્યાસ કરવા માટે મોડેલ તરીકે સંશોધનમાં જોવા મળે છે .
પ્રાથમિક નમૂનાઓની ઉપલબ્ધતાના અભાવે માનવ ચેતાતંત્રના અભ્યાસમાં મર્યાદાઓનો સામનો કરવો પડે છે. પ્રાણી મોડેલો મદદરૂપ છે પરંતુ પ્રજાતિ-વિશિષ્ટ તફાવતોથી પીડાય છે તેથી માનવ ચેતાતંત્રના ઇન વિટ્રો મોડેલોની આવશ્યકતા એ છે કે માનવ ચેતાતંત્ર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેની તપાસ કરવામાં આવે જેથી ચેતાતંત્રની ક્ષતિને કારણે થતા રોગોની સારવાર શોધી શકાય.
ભૂતકાળમાં સ્ટેમ સેલનો ઉપયોગ કરીને માનવ ચેતા પેશીઓને 3D પ્રિન્ટ કરવામાં આવ્યા હતા, જોકે તેમાં ચેતા નેટવર્ક રચનાનો અભાવ હતો. છાપેલા પેશીઓએ ઘણા કારણોસર કોષો વચ્ચે જોડાણો બનાવ્યા હોવાનું દર્શાવ્યું ન હતું. આ ખામીઓ હવે દૂર થઈ ગઈ છે.
તાજેતરના એક અભ્યાસમાં, સંશોધકોએ મૂળભૂત બાયોઇંક તરીકે ફાઇબ્રિન હાઇડ્રોજેલ (ફાઇબ્રિનોજેન અને થ્રોમ્બિનનો સમાવેશ થાય છે) પસંદ કર્યો અને એક સ્તરવાળી રચના છાપવાની યોજના બનાવી જેમાં પૂર્વજ કોષો વૃદ્ધિ કરી શકે અને સ્તરોની અંદર અને તેની વચ્ચે ચેતોપાગમ બનાવી શકે, પરંતુ તેમણે છાપકામ દરમિયાન સ્તરોને સ્ટેક કરવાની રીત બદલી નાખી. સ્તરોને ઊભી રીતે સ્ટેક કરવાની પરંપરાગત રીતને બદલે, તેઓએ સ્તરોને બીજાની બાજુમાં આડા છાપવાનું પસંદ કર્યું. દેખીતી રીતે, આનાથી ફરક પડ્યો. તેમનું 3D બાયોપ્રિંટિંગ પ્લેટફોર્મ કાર્યાત્મક માનવ ન્યુરલ પેશીઓને એસેમ્બલ કરતું જોવા મળ્યું. અન્ય હાલના પ્લેટફોર્મ્સ કરતાં સુધારો, આ પ્લેટફોર્મ દ્વારા છાપવામાં આવેલ માનવ ન્યુરલ પેશીઓ ન્યુરલ નેટવર્ક અને સ્તરોની અંદર અને વચ્ચે અન્ય ન્યુરોન્સ અને ગ્લિયલ કોષો સાથે કાર્યાત્મક જોડાણો બનાવે છે. આ આ પ્રકારનો પહેલો કેસ છે અને ન્યુરલ ટીશ્યુ એન્જિનિયરિંગમાં એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે. મગજના કાર્યની નકલ કરતી ચેતા પેશીઓનું પ્રયોગશાળા સંશ્લેષણ ઉત્તેજક લાગે છે. આ પ્રગતિ ચોક્કસપણે સંશોધકોને ક્ષતિગ્રસ્ત ન્યુરલ નેટવર્કને કારણે થતા માનવ મગજના રોગોનું મોડેલિંગ કરવામાં મદદ કરશે જેથી શક્ય સારવાર શોધવા માટેની પદ્ધતિને વધુ સારી રીતે સમજી શકાય.
***
સંદર્ભ:
- કેડેના એમ., એટ અલ 2020. ન્યુરલ ટિશ્યુઝનું 3D બાયોપ્રિંટિંગ. એડવાન્સ્ડ હેલ્થકેર મટિરિયલ્સ વોલ્યુમ 10, અંક 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- યાન વાય., એટ અલ 2024. ની 3D બાયોપ્રિંટિંગ માનવ કાર્યાત્મક જોડાણ સાથે ન્યુરલ પેશીઓ. સેલ સ્ટેમ સેલ ટેકનોલોજી| વોલ્યુમ 31, અંક 2, P260-274.E7, ફેબ્રુઆરી 01, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
***
 caused due to impairment of neural networks. Any investigation of disease of brain requires understanding how the human neural networks operate.){kind=link}