प्रोग्राम योग्य जीवित सामग्री का उत्पादन

सिंथेटिक जीव विज्ञान और 3डी प्रिंटिंग के मेल की उपलब्धि

• निर्जीव से सजीव सामग्री का निर्माण

• प्रारंभिक उपलब्धि सामान्य और सरल

• अपने स्तर पर कोशिका उत्पादन किया

राष्ट्रीय खबर

रांचीः चिकित्सा जगत की बड़ी अड़चनों को दूर करने की दिशा में शोध निरंतर जारी हैं। इन अनुसंधानों का मकसद इंसानी जीवन को रोगों से मुक्ति दिलाना है। इसके लिए अलग अलग विधियां आजमायी जा रही है। अब पहली बार सिंथेटिक जीव और थ्री डी प्रिंटिंग के तालमेल से नई उपलब्ध हासिल हुई है।

वैज्ञानिक नई प्रकार की सामग्री बनाने के लिए कोशिकाओं का उपयोग कर रहे हैं जो विकसित हो सकती हैं, खुद की मरम्मत कर सकती हैं और यहां तक कि अपने पर्यावरण पर प्रतिक्रिया भी कर सकती हैं। ये ठोस इंजीनियर्ड जीवित सामग्री एक निर्जीव मैट्रिक्स में कोशिकाओं को एम्बेड करके बनाई जाती हैं जो वांछित आकार में बनती हैं। अब, शोधकर्ताओं ने एसीएस सेंट्रल साइंस में रिपोर्ट दी है कि उन्होंने एक बायोइंक को 3डी प्रिंट किया है जिसमें पौधों की कोशिकाएं शामिल हैं जिन्हें आनुवंशिक रूप से संशोधित किया गया था, जिससे प्रोग्राम योग्य सामग्री तैयार की गई। अनुप्रयोगों में किसी दिन जैव विनिर्माण और टिकाऊ निर्माण शामिल हो सकते हैं।

हाल ही में, शोधकर्ता इंजीनियर्ड जीवित सामग्री विकसित कर रहे हैं, जो मुख्य रूप से जीवित घटक के रूप में बैक्टीरिया और फंगल कोशिकाओं पर निर्भर है। लेकिन पादप कोशिकाओं की अनूठी विशेषताओं ने इंजीनियर्ड पादप जीवित सामग्री (ईपीएलएम) में उनके उपयोग के प्रति उत्साह जगाया है। हालाँकि, आज तक बनाई गई पादप कोशिका-आधारित सामग्रियों में काफी सरल संरचनाएँ और सीमित कार्यक्षमताएँ हैं। ज़ियि यू, झेंगाओ डि और सहकर्मी अनुकूलन योग्य व्यवहार और क्षमताओं के साथ आनुवंशिक रूप से इंजीनियर पौधों की कोशिकाओं वाले जटिल आकार के ईपीएलएम बनाकर इसे बदलना चाहते थे।

शोधकर्ताओं ने तम्बाकू के पौधों की कोशिकाओं को जिलेटिन और हाइड्रोजेल माइक्रोपार्टिकल्स के साथ मिलाया, जिसमें एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमफेशियन्स शामिल थे, एक जीवाणु जो आमतौर पर डीएनए खंडों को पौधों के जीनोम में स्थानांतरित करने के लिए उपयोग किया जाता है। इस बायोइंक मिश्रण को ग्रिड, बर्फ के टुकड़े, पत्तियों और सर्पिल जैसी आकृतियाँ बनाने के लिए एक फ्लैट प्लेट पर या किसी अन्य जेल से भरे कंटेनर के अंदर 3 डी मुद्रित किया गया था। इसके बाद, मुद्रित सामग्री में हाइड्रोजेल को नीली रोशनी से ठीक किया गया, जिससे संरचनाएं सख्त हो गईं। आगामी 48 घंटों के दौरान, ईपीएलएम में बैक्टीरिया ने डीएनए को बढ़ती तंबाकू कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया। फिर बैक्टीरिया को मारने के लिए सामग्रियों को एंटीबायोटिक दवाओं से धोया गया। अगले सप्ताहों में, जैसे-जैसे पौधों की कोशिकाएँ बढ़ीं और ईपीएलएम में प्रतिकृति बनीं, उन्होंने स्थानांतरित डीएनए द्वारा निर्धारित प्रोटीन का उत्पादन शुरू कर दिया।

इस प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट अध्ययन में, स्थानांतरित डीएनए ने तम्बाकू पौधों की कोशिकाओं को हरे फ्लोरोसेंट प्रोटीन या बीटालेंस – लाल या पीले पौधों के रंगद्रव्य का उत्पादन करने में सक्षम बनाया जो प्राकृतिक रंगों और आहार पूरक के रूप में मूल्यवान हैं। पत्ती के आकार के ईपीएलएम को दो अलग-अलग बायोइंक के साथ प्रिंट करके। एक जो नसों के साथ लाल रंगद्रव्य बनाता है और दूसरा पत्ती के बाकी हिस्सों में पीला रंगद्रव्य बनाता है। शोधकर्ताओं ने दिखाया कि उनकी तकनीक जटिल, स्थानिक रूप से नियंत्रित और बहुक्रियाशील संरचनाएं पैदा कर सकती है। शोधकर्ताओं के अनुसार, ऐसे ईपीएलएम, जो जीवित जीवों के गुणों को निर्जीव पदार्थों की स्थिरता और स्थायित्व के साथ जोड़ते हैं, पौधों के मेटाबोलाइट्स या फार्मास्युटिकल प्रोटीन का मंथन करने के लिए सेलुलर कारखानों के रूप में या यहां तक कि टिकाऊ निर्माण अनुप्रयोगों में भी उपयोग कर सकते हैं। प्रयोग के और कुशल होने पर यह मरीजों के शरीर के अंदर दवा पहुंचाने से लेकर आंतरिक घावों तक को ठीक करने में मददगार होगा।