रीढ़ की हड्डी की चोटों के उपचार के लिए ETH Zurich के Multi-Scale Robotics Lab ने Nature Materials में NPCbot नामक एक बायोहाइब्रिड माइक्रोरोबोट प्रस्तुत किया। यह सिस्टम iPS कोशिकाओं से प्राप्त नर्वल प्रोजेनिटर कोशिकाओं (NPCs) को मैग्नेटोइलेक्ट्रिक नैनोकणों से जोड़ता है ताकि बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों के माध्यम से कोशिकाएँ चोट स्थल पर सटीक रूप से गाइड और स्थानीय रूप से विद्युत रूप से उत्तेजित हों। इस पद्धति से इम्प्लांट किए जाने वाले इलेक्ट्रोड या केबल की आवश्यकता हट जाती है।
निर्माण में कोशिकाओं को एक छोटे रिज़रवायर पर रखा जाता है, नैनोकण इंजेक्ट किए जाते हैं और दोनों घटक बाइंड होते हैं; Professor Salvador Pané i Vidal के अनुसार केवल 30 मिनट के बाद लगभग 6 माइक्रोमीटर आकार के NPCbots तैयार हो जाते हैं। Hao Ye बताते हैं कि स्केलअप के लिए कई lab-on-chip सिस्टम समानांतर रखकर सैकड़ों हज़ार माइक्रोरोबोट कोशिकाभिमुख अध्ययनों और कई मिलियन पशु प्रयोगों के लिए बनाए जा सकते हैं। नैनोकणों की बाहरी कोटिंग में barium titanate है, जिसे स्थिर और कम प्रतिक्रियाशील माना जाता है, पर दीर्घकालिक विघटन और निकास पर आगे के अध्ययनों की जरूरत है।
प्रयोगों में NPCbots को स्पाइनल कॉर्ड चोट वाली zebrafish larvae में इंजेक्ट कर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्षेत्र लागू किया गया; तीन दिनों में मछलियों ने लगभग सामान्य तैरने और अन्वेषण व्यवहार दिखाया। पूरी तरह कट चुकी रीढ़ की हड्डी वाले चूहों में 28 दिन के बाद तंत्रिका कोशिकाएँ फिर से जुड़ीं और चलने की चाल, कदम की लंबाई, समन्वय और अन्वेषण व्यवहार में स्पष्ट सुधार आया। उपचार सहनीय रहा और प्रतिकूल प्रभाव नहीं देखे गए। शोधकर्ता आगे यह परखना चाहते हैं कि कौन से चुंबकीय क्षेत्र मानवों में बेहतर काम करते हैं और उत्तेजना की आदर्श अवधि कितनी होनी चाहिए। टीम का कहना है कि यह उत्पादन कार्डियोलॉजी, ऑन्कोलॉजी और घाव भरने जैसे अन्य लक्षित पुनर्जनन उपचारों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
- माउस में पाए गए सुधार: चाल, कदम लंबाई, समन्वय, अन्वेषण
कठिन शब्द
- बायोहाइब्रिड — जीव कोशिकाओं और कृत्रिम घटकों का मिश्रण
- माइक्रोरोबोट — बहुत छोटे स्वचालित या नियंत्रित रोबोट
- नर्वल प्रोजेनिटर कोशिका — तंत्रिका बनने से पहले की पूर्ववर्ती कोशिकानर्वल प्रोजेनिटर कोशिकाओं
- मैग्नेटोइलेक्ट्रिक नैनोकण — चुंबकीय और विद्युत गुण वाले बहुत छोटे कणमैग्नेटोइलेक्ट्रिक नैनोकणों
- विघटन — किसी पदार्थ या संरचना का टूटना या घटना
- सहनीय — किसी प्रक्रिया या प्रभाव को सहने योग्य होना
- अनुकूलित — किसी चीज़ को खास जरूरत के अनुसार बदलना
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चर्चा के प्रश्न
- बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों से कोशिकाओं का गाइड और स्थानीय उत्तेजना होने के क्या फायदे और संभावित समस्याएँ हो सकती हैं? कारण बताइए।
- स्केलअप के लिए lab-on-chip सिस्टम समानांतर रखने का सुझाव दिया गया है। मानव उपचारों के लिए इस तरह के बड़े पैमाने पर निर्माण में कौन सी तकनीकी या नैतिक चुनौतियां आ सकती हैं?
- यदि यह पद्धति कार्डियोलॉजी या ऑन्कोलॉजी में लागू की जाए, तो किन बदलावों या अतिरिक्त सुरक्षा परीक्षणों की आवश्यकता हो सकती है? उदाहरण दें।
