பாரம்பரிய உள்வைப்புகள் போலல்லாமல், உயிரி ஃபேப்ரிகேட்டட் கட்டமைப்புகள் மற்றும் சாதனங்கள் உண்மையில் வாழும் மனித திசுக்களின் தனித்துவமான சிக்கலான தன்மையைப் பிரதிபலிக்கும்.

பயோ ஃபேப்ரிகேஷன் பொருட்கள் பொறியியல், உயிரியல் அறிவியல், சேர்க்கை உற்பத்தி, நானோ தொழில்நுட்பம் மற்றும் உயிரியல் மருத்துவ சுகாதார தொழில்நுட்பங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது.

எலும்புகள் மற்றும் தசைகள் முதல் மூளை, மூட்டுகள் மற்றும் இணைப்பு திசுக்கள் வரை எதையும் மீட்டெடுக்கவும், மாற்றவும் மற்றும் மீளுருவாக்கம் செய்யவும் கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான பெரிய வாய்ப்புகளைத் திறக்கிறது.

உதாரணமாக, வயதானவர்களில் மோசமடைந்து வரும் எலும்பை சரிசெய்வதற்கும், நீரிழிவு நோயாளிகளுக்கான தனிப்பயனாக்கப்பட்ட, சுய-ஒழுங்குபடுத்தும் செயற்கை கணையத்தை உருவாக்குவதற்கும், அதிர்ச்சி நோயாளிகளுக்கு மாற்று தசையை உருவாக்குவதற்கும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதிய பயோஃபேப்ரிகேட்டட் தொழில்நுட்பங்களில் பணியாற்றி வருகின்றனர்.

நீங்கள் உருவாக்கும் உயிரியக்க "மூளை" பற்றி எங்களிடம் கூறுங்கள்.

மூளை எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதையும், தவறாகப் போகும் போது அதை எவ்வாறு சரிசெய்வது என்பதையும் நீங்கள் புரிந்துகொள்ள முயலும்போது, ​​இரு பரிமாண ஸ்லைடுகளில் உள்ள செல்களைப் பார்ப்பதுதான் உங்களை இவ்வளவு தூரம் அழைத்துச் செல்லும். எனவே நாங்கள் முப்பரிமாணத்தில் உருவாக்குகிறோம், 3D பயோபிரிண்டிங்கைப் பயன்படுத்தி, பேராசிரியர் கப்சா கூறுகிறார்.

நாம் உருவாக்கும் 'மூளைகள்' சிறியவை, சுமார் 3 மிமீ முதல் 3 மிமீ வரை, ஆனால் ஆய்வு மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்ய போதுமான செயல்பாட்டு மூளை உள்ளது (மேலும், மனித மூளையின் புறணி 3 மிமீ தடிமன் மட்டுமே).

நமது சிறிய மூளைத் தொகுதிகள் தோல் செல்களிலிருந்து உருவாக்கப்படுகின்றன, அவை நியூரான்களை உருவாக்கக்கூடிய ஸ்டெம் செல்களாக மறுஉருவாக்கம் செய்கின்றன. ‘மூளையின்’ தொகுதி 3D கொலாஜன் மேட்ரிக்ஸில் இடைநிறுத்தப்பட்டு, எலக்ட்ரோட்களின் வரிசையில் வைக்கப்படுகிறது.

மின் தூண்டுதலைப் பயன்படுத்தி அல்லது நரம்பியல் இரசாயனங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம், நியூரான்களைச் சுடச் செய்யலாம். எலெக்ட்ரோடு வரிசை அந்த செயல்பாட்டை பதிவு செய்கிறது - இது நரம்பு மண்டலத்தின் துப்பாக்கிச் சூட்டைப் பிரதிபலிக்கிறது - என்ன நடக்கிறது என்பதைப் பற்றிய ஆழமான படத்தை நமக்குத் தருகிறது.

அடிப்படையில் இவை தனிப்பயனாக்கப்பட்ட செயற்கை மூளைக் கட்டமைப்புகள், நரம்பியல் நிலைமைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் சிகிச்சையளிப்பதற்கும் பணிபுரியும் விஞ்ஞானிகளுக்கு ஏற்றது.

கால்-கை வலிப்பு பற்றிய ஆராய்ச்சியில் இந்த “மூளைகள்” எவ்வாறு நமக்கு உதவுகின்றன?

கால்-கை வலிப்பு 100 பேரில் 1 பேரை பாதிக்கிறது, ஆனால் அவர்களில் பாதி பேர் இளமையாக இருந்தபோது மூளையில் சில காயங்களை அனுபவித்த பிறகு, பிற்காலத்தில் இந்த நிலையை உருவாக்குகிறார்கள் என்பதை நாங்கள் அறிவோம்.

சிலருக்கு ஒரு மரபணு முன்கணிப்பு இருப்பதால் இருக்கலாம் என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம், ஆனால் தலையில் காயம் ஏற்படுவதால் கால்-கை வலிப்பு யாருக்கு வரலாம் என்று இப்போது எங்களால் கணிக்க முடியாது.

இந்த ஆராய்ச்சியில், கால்-கை வலிப்பை ஏற்படுத்தும் மரபணு மாற்றத்தைக் கண்டறிந்த முர்டோக் குழந்தைகள் ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தில் உள்ள நரம்பியல் நிபுணர்களுடனும், மெல்போர்னில் உள்ள செயின்ட் வின்சென்ட் மருத்துவமனையின் நரம்பியல் நிபுணர்களுடனும் நாங்கள் ஒத்துழைக்கிறோம்.

அந்த மரபணு மாற்றத்தைக் கொண்டவர்களிடமிருந்து தோல் செல்களை எடுத்து, பிறழ்வை அகற்றி, மரபணு மாற்றப்பட்ட உயிரணுக்களிலிருந்து உயிரியக்க 'மூளை'யை வளர்க்கிறோம். ஒப்பிடுகையில், அவற்றின் ‘எபிலெப்சி-பாசிட்டிவ்’, திருத்தப்படாத செல்களிலிருந்து மூளையையும் உருவாக்குகிறோம்.

இந்த செல்களில் இருந்து நாம் உருவாக்கும் 'மூளைகளை' ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான காயத்தைத் தூண்டி, – எப்போது – வலிப்பு நோய் போன்ற செயல்பாட்டைக் காட்டுகின்றன என்பதைப் பார்க்கிறோம்.

நாங்கள் இறுதியில் இலக்காகக் கொண்டிருப்பது, AFL கால்பந்து அல்லது பிற விளையாட்டுகளில் விளையாடுவது போன்ற சிறிய தலையில் ஏற்படும் காயங்களால் நீங்கள் கால்-கை வலிப்பு வர வாய்ப்புள்ளதா என்பதைத் தீர்மானிக்கக்கூடிய எளிய மரபணு சோதனை ஆகும்.

எதிர்காலத்தில் இந்த "மூளைகளை" வேறு எப்படிப் பயன்படுத்தலாம்?

நோயாளியின் சொந்த உயிரணுக்களிலிருந்து வளர்ந்த ஒரு 'மூளை' ஒரு மருத்துவருக்கு அவர்களின் நிலையை நன்றாகப் புரிந்து கொள்ளவும், சிகிச்சையை மேம்படுத்தவும், இறுதியில், அவர்களின் முன்கணிப்பைக் கூட சாத்தியமாக்குகிறது.

ஆர்எம்ஐடிக்கு, இந்த வேலை பயோ-மெகாட்ரானிக் ஹைப்ரிட் சாதனங்கள் மற்றும் அமைப்புகளின் வடிவமைப்பு, மேம்பாடு, புனையமைப்பு மற்றும் மொழிபெயர்ப்பிற்கான அற்புதமான புதிய வழிகளைத் திறக்கிறது.

தசை சிதைவுக்கான சிகிச்சையை உருவாக்குவதற்கான ஆராய்ச்சியின் ஒரு பகுதியாக, தசை பொறியியல் மற்றும் மரபணு எடிட்டிங் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கும் "ட்ரோஜன் ஹார்ஸ்" நுட்பத்தை உங்கள் குழு முன்னோடியாகக் கொண்டுள்ளது. இது எப்படி வேலை செய்கிறது?

தசைநார் சிதைவை ஏற்படுத்தும் பிறழ்வு உள்ளவர்களிடமிருந்து செல்களை எடுத்து, பிறழ்வைத் திருத்தி, அந்த செல்களை மீண்டும் தசையில் வைத்து மீண்டும் செயல்பட வைப்பதுதான் அடிப்படை யோசனை.

மருத்துவ முறைகள் உள்ளன மீளுருவாக்கம் செய்யும் உயிரணு சிகிச்சைகள், குறிப்பாக மயோபிளாஸ்ட் மாற்று சிகிச்சை, ஆனால் துரதிர்ஷ்டவசமாக இவை தோல்வியடைந்துள்ளன, ஏனெனில் பொருத்தப்பட்ட செல்கள் செழித்து பெருகவில்லை.

எங்கள் அணுகுமுறையில் உள்ள வித்தியாசம் என்னவென்றால், செல்களை நேரடியாகப் பொருத்துவதை விட, கடற்பாசியில் இருந்து தயாரிக்கப்பட்ட சிறப்பு ஜெல்லியில் அவற்றைப் பாதுகாக்கிறோம். அதுதான் 'ட்ரோஜன் ஹார்ஸ்' - கடற்பாசி ஜெல்லியின் ஒரு துண்டு, அதில் உள்ள தசை செல்கள் உடலால் உடனடியாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு, ஆரோக்கியமான செல்கள் நோயுற்ற தசையை 'ஆக்கிரமித்து' அனுமதிக்கின்றன.

எங்கள் நுட்பம் நம்பமுடியாத அளவிற்கு சாத்தியமான தசை செல்கள் பரவுவதில் விளைகிறது, எலிகளில் முன் மருத்துவ ஆய்வுகள் 10,000 செல்களில் இருந்து பல மில்லியன் கருக்கள் உருவாகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது.

உங்கள் குழுவின் பணியில் 3D பிரிண்டிங் மற்றும் பயோ பிரிண்டிங் என்ன பங்கு வகிக்கிறது?

உதாரணமாக, பொறிக்கப்பட்ட திசுக்களில் வாஸ்குலர் நெட்வொர்க்குகள் வளர ஊக்குவிப்பதற்காக எங்கள் வேலையில் 'மெல்ட் எலக்ட்ரோரைட்டிங்' எனப்படும் 3D பிரிண்டிங் செயல்முறையைப் பயன்படுத்துகிறோம். இந்த அமைப்பை நமது திசு மாடலிங் கட்டமைப்புகளிலும் பயன்படுத்தலாம், எனவே அவை வாஸ்குலரைஸ் செய்யப்பட்ட திசுக்களை மிகவும் நெருக்கமாக ஒத்திருக்கும்.

ஆனால் சில நேரங்களில் எங்கள் வேலை சமீபத்திய தொழில்நுட்பத்தைப் பற்றியது அல்ல - இது பழையதை புதியதாக எடுத்துக்கொள்வது பற்றியது.

எங்கள் குழுவில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் எலும்புகள் மற்றும் திசுக்களை மீண்டும் வளர்க்கும் பணியில் நம்பமுடியாத சிக்கலான உயிரியல் மருத்துவக் கட்டமைப்புகளை உருவாக்க பாரம்பரிய 3D பிரிண்டிங்கைப் புரட்டினர். அவர்களின் அவுட்-ஆஃப்-பாக்ஸ் அணுகுமுறை, செல் மீண்டும் வளர்ச்சியை ஆதரிக்கக்கூடிய சிறிய உள்வைப்புகளை உருவாக்க நிலையான 3D பிரிண்டர்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

சமீபத்தில் நாங்கள் சமீபத்தில் தசைகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு செய்முறையை வெளியிட்டோம், அதில் நீங்கள் செயல்படும் எலும்பு தசை திசுக்களை பொறிப்பதற்கு தேவையான பொருட்கள், உபகரணங்கள் மற்றும் நுட்பங்களை விவரிக்கிறோம்.

மெல்போர்னில் உள்ள செயின்ட் வின்சென்ட் மருத்துவமனையின் மருத்துவர்கள் மற்றும் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர்களுடன் நீங்கள் நீண்டகாலமாக ஒத்துழைத்து வருகிறீர்கள். ACMD நிறுவுதல் உங்கள் குழுவின் ஆராய்ச்சியை எவ்வாறு துரிதப்படுத்தியது?

பல தசாப்தங்களாக, எங்கள் குழு தசை மற்றும் நரம்பு பொறியியலுக்கான அணுகுமுறையை உருவாக்கி வருவதால், தற்போதுள்ள தொழில்நுட்பங்களால் குறைவாக இருக்கும் பழைய உலக சுகாதார பிரச்சினைகளுக்கு நிஜ உலக தீர்வுகளை உருவாக்க, நாங்கள் எப்போதும் மருத்துவர்கள் மற்றும் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர்களுடன் நெருக்கமாக பணியாற்றி வருகிறோம்.

எங்கள் பணி என்பது சுவாரஸ்யமான யோசனைகள் அல்லது தத்துவார்த்த சாத்தியக்கூறுகள் மட்டுமல்ல - இது மருத்துவர்கள் மற்றும் ஒருவேளை மிக முக்கியமாக, நோயாளிகள் தினசரி போராடும் பிரச்சனைகளைத் தீர்ப்பது.

ஒரு நாள் எங்கள் ஆராய்ச்சியைப் பயன்படுத்தும் நபர்களுடன் நாங்கள் நேரடியாக வேலை செய்கிறோம் அவர்களின் மருத்துவ நடைமுறை மற்றும் அறுவை சிகிச்சை அரங்குகளில். அவர்கள் தங்களின் சவால்களையும், நோயாளிகளுக்கு உதவ வேண்டியவற்றையும் பகிர்ந்து கொள்கிறார்கள்.

இறுதியில் அதைத்தான் நாங்கள் செய்ய விரும்புகிறோம் - வெளியே சென்று மக்களுக்கு உதவ வேண்டும்.

பயோசிந்தெடிக் மூளைகள், பொறிக்கப்பட்ட தசைகள், ட்ரோஜன் ஹார்ஸ்கள்... இவற்றில் சில கருத்துக்கள் கிட்டத்தட்ட அறிவியல் புனைகதைகள் போல் தெரிகிறது. அப்படியென்றால், அவை எப்போது மருத்துவ உண்மையாக மாறும்?

நாம் செய்வது அறிவியலின் எல்லையில் இருப்பது உண்மைதான். ஆனால் ஆஸ்திரேலியாவின் முதல் உள்நாட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட 3D அச்சிடப்பட்ட முதுகெலும்பு உள்வைப்பு போன்ற மேம்பட்ட உற்பத்தி தொழில்நுட்பங்கள் நோயாளியின் வாழ்க்கையில் ஏற்கனவே மாற்றத்தை ஏற்படுத்தி வருகின்றன.

அந்த முன்முயற்சியின் மீதான RMIT வேலை, எலும்பு புற்றுநோயாளிகளுக்கான அடுத்த தலைமுறை உள்வைப்புகளை வடிவமைப்பதில் புதிய திசைகளுக்கு வழிவகுத்தது, இது ACMD க்குள் கவனம் செலுத்துகிறது.

எங்கள் மருத்துவ ரீதியாக மேம்பட்ட சில திட்டங்கள் மருத்துவ மொழிபெயர்ப்பிலிருந்து 5-10 ஆண்டுகள் தொலைவில் இருக்கலாம், ஆனால் நாங்கள் இன்னும் 3D பயோபிரிண்டிங் புரட்சியின் ஆரம்ப நாட்களில் இருக்கிறோம்.

பெரிய விஷயம் என்னவென்றால், எங்கள் கூட்டு மருத்துவ-விஞ்ஞான அணுகுமுறை, நிஜ வாழ்க்கையில் ஒருபோதும் செயல்பட முடியாத கடந்தகால நடைமுறைக்கு மாறான யோசனைகளைத் தவிர்த்துவிட்டு, தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய ஆராய்ச்சியில் கவனம் செலுத்த முடியும்.

பேராசிரியர் ராப் கப்சா RMIT இல் பயோஃபேப்ரிகேஷன் மற்றும் டிஷ்யூ இன்ஜினியரிங் (BiTE) ஆராய்ச்சி குழுவிற்கு தலைமை தாங்குகிறார்.

BITE நெட்வொர்க், புதிய BiTE சார்ந்த பகுதிகளை நோக்கி பரந்த பயோ-இன்ஜினியரிங் துறையில் பணிபுரியும் கல்வியாளர்கள் மற்றும் PhD விண்ணப்பதாரர்களை ஒன்றிணைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. புதுமை.

ACMD ஆஸ்திரேலியாவின் முதல் மருத்துவமனை சார்ந்த உயிரியல் மருத்துவ பொறியியல் ஆராய்ச்சி மையமாகும், இதில் St Vincent's Hospital Melbourne, RMIT பல்கலைக்கழகம், மெல்போர்ன் பல்கலைக்கழகம், ஆஸ்திரேலிய கத்தோலிக்க பல்கலைக்கழகம், Swinburne தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம், Wollongong Australia பல்கலைக்கழகம், Bionics Institute, St. வின்சென்ட் நிறுவனம் மற்றும் கண் ஆராய்ச்சி ஆஸ்திரேலியா மையம்.

 RMIT செய்திக் கதையிலிருந்து ஒரு பகுதி:  Gosia Kaszubska

RMITஐப் படிக்கவும் Bachelor of Biomedical Sciences ஸ்கூல் ஆஃப் ஹெல்த் அண்ட் பயோமெடிக்கல் சயின்சஸ் பட்டப்படிப்பு. இந்த அற்புதமான ஆராய்ச்சி.

இந்த நெகிழ்வான நிலையில், செல்லுலார் மூலம் மனித உடற்கூறியல், உடலியல் மற்றும் நோயியல் பற்றிய பரந்த புரிதலை நீங்கள் வளர்த்துக் கொள்வீர்கள். அமைப்புகள் நிலைக்கு.

மனிதன் மற்றும் விலங்குகளின் உடல்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதையும், பல்வேறு நோய்களுக்கு உடலின் எதிர்வினைகளையும் பற்றிய நமது புரிதலின் அடிப்படையை உயிர் மருத்துவ அறிவியல் உருவாக்குகிறது. உடற்பயிற்சி, உணவுமுறை, உள் தொந்தரவுகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்கள்.

இது அறிவியலின் ஒரு பரந்த பகுதி, இது மனித உடலைப் புரிந்துகொள்வது மற்றும் அது நோயுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது - அது எவ்வாறு நிகழ்கிறது, என்ன நடக்கிறது மற்றும் அதை எவ்வாறு கட்டுப்படுத்தலாம், குணப்படுத்தலாம் மற்றும் தடுக்கலாம். உயிரியல் மருத்துவ அறிவியலில் உடற்கூறியல் மற்றும் மனித உடலியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பற்றிய புரிதல் அடங்கும்.

பயோமெடிக்கல் அறிவியலைப் பற்றிய அடிப்படை புரிதலுடன் கூடுதலாக, உங்கள் இறுதி ஆண்டில் சிறப்புத் தேர்வுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும் வாய்ப்பைப் பெறுவீர்கள். உயிரியல் மருத்துவ ஆராய்ச்சியில் பயன்படுத்தப்படும் நவீன தொழில்நுட்பங்களுடன் ஆராய்ச்சி செயல்முறை மற்றும் அனுபவத்தைப் பற்றிய புரிதலையும் நீங்கள் பெறுவீர்கள்.

RMIT