अंग-पर-ए-चिप प्रौद्योगिकी चिकित्सा अनुसंधान बदल रही है

यह व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है कि दवाओं और अन्य चिकित्सा उपचारों के परीक्षण के लिए पशु मॉडल में कई गंभीर त्रुटियां हैं। कुछ मामलों में, ये विधियां अनैतिक और क्रूर हैं। इसके अलावा, ये अध्ययन हमेशा मानव शरीरविज्ञान की सटीक भविष्यवाणी करने में सक्षम नहीं होते हैं। इनमें से कई अध्ययन व्यापक लागत के साथ आते हैं, जिसका अर्थ है कि कुछ दवाएं इसे परीक्षण चरण में कभी नहीं बना सकती हैं।

दुनिया भर के शोधकर्ता लघु मानव अंग विकसित करने पर काम कर रहे हैं जो संभावित रूप से पशु परीक्षण को प्रतिस्थापित कर सकते हैं और दवा परीक्षणों को तेज कर सकते हैं। उनके प्रयोगों से पता चलता है कि यह उभरती हुई नवजात तकनीक अक्सर जीवित विषयों का उपयोग किये बिना दवाओं और बीमारियों के शरीर की प्रतिक्रिया की भविष्यवाणी कर सकती है। दवा उद्योग इस उभरती हुई स्वास्थ्य तकनीक में रुचि व्यक्त कर रहा है, जो इसके नवाचार को बढ़ावा देने में मदद कर रहा है।

ड्रग परीक्षण के लिए ऑर्गन-ऑन-ए-चिप

एक ऑर्गन-ऑन-ए-चिप माइक्रोचिप विनिर्माण विधियों का उपयोग करके बनाई गई डिवाइस है। इसमें जीवित मानव कोशिकाओं द्वारा रेखांकित लगातार छिद्रित कक्ष होते हैं। एक छोटी कंप्यूटर मेमोरी स्टिक का आकार, यह डिवाइस वास्तविक अंगों की जीवविज्ञान और कार्यों की नकल करता है और आज उपयोग में मौजूदा सिस्टम (जैसे पेट्री डिश में उगाए जाने वाले जीवित कोशिकाओं) पर एक अपग्रेड है।

वैज्ञानिकों ने पहले ही विभिन्न अंगों पर चिप्स विकसित किए हैं: फेफड़े, दिल, आंत, और जिगर।

उदाहरण के लिए, फेफड़े-ऑन-ए-चिप में फुफ्फुसीय और केशिका कोशिकाएं होती हैं, जिसमें एक तरफ खून की तरह माध्यम और दूसरे को हवा में उजागर किया जाता है। यह वैज्ञानिकों को फेफड़ों के हिस्से में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जहां गैस एक्सचेंज होता है। यह वह क्षेत्र है जहां संक्रमण और कैंसर जैसी फुफ्फुसीय समस्याएं होती हैं।

फेफड़े-पर-चिप एक लचीला है, इसलिए यह मानव फेफड़ों की तरह फैलाता है और अनुबंध करता है - जीवित अंग के कार्य को दोहराता है।

ऑर्गेन्स-ऑन-चिप्स प्रौद्योगिकी हार्वर्ड विश्वविद्यालय में जैविक रूप से प्रेरित इंजीनियरिंग के लिए वाइस इंस्टीट्यूट के प्रयोगशालाओं से निकलती है। कुछ वाणिज्यिक कंपनियां अब चिप्स का निर्माण कर रही हैं जो रोगग्रस्त अंग को दोहराती हैं। अन्य दवाओं के रास्ते पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं - दोनों पहले से ही अनुमोदित और नव विकसित - मानव शरीर की तुलना में इन उपकरणों में व्यवहार करते हैं। चूंकि दवा कंपनियां इस बात से सहमत हैं कि चिप प्रौद्योगिकी में निवेश एक योग्य प्रयास है, आगे निवेश और बाद के परिशोधन भविष्य में अंगों पर चिप्स को और भी उपयोगी बना देंगे।

पिछले साल, एम्यूलेट, इंक ने जॉनसन एंड जॉन्सन और वाइस इंस्टीट्यूट के साथ उनके थ्रोम्बिसिस-ऑन-ए-चिप प्लेटफॉर्म का मूल्यांकन करने के लिए एक शोध सहयोग की घोषणा की, जिसका संभावित रूप से रक्त के थक्के के कारण जाने वाली दवाओं का परीक्षण करने के लिए उपयोग किया जा सकता था। चिप मॉडल विभिन्न कारक जो रक्त के थक्के के विकास में योगदान दे सकते हैं। यदि सफल हो, तो इस तकनीक का उपयोग नैदानिक ​​दवा परीक्षणों में किया जा सकता है ताकि कुछ दवाओं के कारण होने वाले जोखिम को कम किया जा सके - जैसे इम्यूनो-थेरेपीटिक्स और ऑन्कोलॉजी दवाएं - रक्त के थक्के से जुड़े संभावित दुष्प्रभावों के लिए जाना जाता है।

स्टेम कोशिकाओं से बढ़ते प्राथमिक अंगों में हालिया प्रगति भी ऑर्गन-ऑन-चिप तकनीक का समर्थन कर सकती है। प्रयोगों से पता चलता है कि मानव स्टेम कोशिकाओं को विभिन्न प्रकार के ऊतकों का उत्पादन करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। प्रत्यारोपण रोगियों के लिए व्यक्तिगत अंगों को विकसित करने के लिए इस तकनीक का उपयोग करने में कुछ समय लगेगा, लेकिन अंग-पर-चिप मॉडल के लिए मानव ऊतक को विकसित करने के लिए इसे पहले से ही लागू किया जा सकता है।

क्या जल्द ही मानव-पर-चिप हो जाएगा?

Wyss संस्थान के वैज्ञानिक अब एक महत्वाकांक्षी परियोजना पर काम कर रहे हैं: वे पूरे मानव शरीर की प्रतिकृति बनाने के लिए विभिन्न अंगों पर चिप्स जोड़ने में लग रहे हैं।

यह एक अद्वितीय तरीके से दवा परीक्षणों की सहायता कर सकता है। विट्रो "विषयों" में एकाधिक एक छोटी अवधि में एक निश्चित दवा के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के लिए परीक्षण और विश्लेषण किया जा सकता है।

होमो चिप्पीन्स , जैसा कि मॉडल को विनोदी रूप से डब किया गया है, को अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी द्वारा पर्यावरण विषाक्त पदार्थों के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए वैकल्पिक मॉडल के रूप में भी खोजा गया है, जैसे प्रभाव डाइऑक्साइन और बिस्फेनॉल ए (बीपीए) मानव यकृत पर हैं।

फिलहाल, लगभग किसी भी नई दवा को अभी भी लंबे समय तक नैदानिक ​​परीक्षण करना पड़ता है और साथ ही बाजार पर हिट करने से पहले मनुष्यों पर परीक्षण किया जाना चाहिए। लघु मानव अंगों के विकास से नई दवा के परीक्षण प्रोटोकॉल के एक हिस्से को छोड़कर विकास प्रक्रिया कम हो सकती है। हालांकि, कुछ विशेषज्ञ चेतावनी देते हैं कि चिप्स मानव अंग की पूर्ण जटिलता पर कब्जा नहीं कर सकते हैं और इस तकनीक में ऐसी सीमाएं हैं जिन्हें वास्तविक अंगों के वास्तविक विकल्पों के रूप में उपयोगी होने से पहले संबोधित करने की आवश्यकता होगी।