வளர்ந்துவரும் உறுப்பு சில்லுத்தொழில்நுட்பம்

• கணினிச் சில்லுகளைக் கேள்விப் பட்டிருப்பீர்கள். சில்லுத் தொழில் நுட்பத்தின் ஆகப் பெரிய மனிதப் பயன்பாட்டின் தொடக்கப் புள்ளி அது. இன்றைக்குச் சில்லுகளின் ஆதிக்கம் நுழையாத துறை இல்லை. அது மருத்துவத் துறையில் புகுந்ததிலும் வியப்பில்லை.
• ஏற்கெனவே ஸ்கேன் கருவி, ஆய்வுக்கூடப் பகுப்பாய்வுக் கருவி என அநேக மருத்துவக் கருவிகளில் சில்லுகள் பயன்படுகின்றன.
• தற்போது ‘உறுப்புச் சில்லுகள்’ (Organs–On-Chips) எனும் நவீனத் தொழில்நுட்பமும் புகுந்துள்ள செய்திதான் இப்போதைய பேசுபொருள்.
• மனித உறுப்புகளைப் பிரதிபலிக்கும் இந்தச் சில்லுகளுக்கு ‘உயிரிணையாக்கிகள்’ (Biomimetics) என்று பெயர்.
• சமீபகாலம் வரை பல்கலைக்கழக ஆய்வகங்களில் ஆராய்ச்சிகளுக்கு மட்டுமே பயன்பட்டுவந்த உறுப்புச் சில்லுகள், கரோனா வைரஸ் மனித குலத்துக்குக் கொடுத்த பேரிடர் அழுத்தத்தால், மனிதப் பயன்பாட்டுக்கு உதவும் வடிவத்துக்கு உடனடியாக மேம்படுத்தப் பட்டன.
• உலகில் கரோனா தொற்று பரவிய ஓராண்டுக்குள் தடுப்பூசி கண்டுபிடிக்கப்பட்டு, நடைமுறைக்கும் வந்திருப்பதற்கு இந்தச் சில்லுகளின் பங்களிப்பும் உள்ளது.
• பொதுவாக, ஒரு மருந்து அல்லது தடுப்பூசியை வடிவமைத்ததும் முதலில் விலங்குகளிடமும் அடுத்ததாக மனிதர்களிடமும் பரிசோதனை செய்வார்கள்.
• இப்படி நான்கு கட்ட ஆய்வுகளுக்குப் பிறகு, அவற்றின் தரவுகளைத் தீர ஆராய்ந்து மனிதப் பயன்பாட்டுக்கு நிரந்தர அனுமதி வழங்குவார்கள். இந்தச் செயல்முறையை நடைமுறைப்படுத்தப் பல வருடங்கள் ஆகலாம். இதற்கான பரிசோதனைச் செலவு பல்லாயிரம் கோடிகள் ஆகலாம்.
• சுண்டெலிகள், முயல்கள், குரங்குகள் போன்ற விலங்குகளின் உயிர்களும் பெருமளவில் பலியாகலாம். சமயங்களில் இந்த ஆய்வுகளின்போது விலங்குகளுக்குப் பலனளித்தவை மனிதர்களுக்குப் பலனளிக்காமலும் போகலாம். இந்தக் குறைபாடுகளுக்கெல்லாம் தீர்வாக வந்திருக்கிறது, உறுப்புச் சில்லுத் தொழில்நுட்பம்.

வியப்பூட்டும் உறுப்புச் சில்லுகள்

• உடலுறுப்புச் செல்கள் இயங்கும் விதத்தையொட்டி இயற்கைபோன்று உறுப்புச் சில்லுகளை வடிவமைக்கின்றனர் ஆய்வாளர்கள்.
• ஓர் ஒப்பீட்டுக்குச் சொன்னால், உறுப்புச் சில்லு களை ‘நாற்றங்கால்கள்’ போன்றவை எனலாம். ஹார்வர்டு பல்கலைக்கழகத்தில் இயங்கும் வைஸ் நிறுவனம் (Wyss Institute), உறுப்புச் சில்லுகள் ஆராய்ச்சிகளில் உலகளவில் முன்னணியில் இருக்கிறது.
• இதன் தலைமை ஆராய்ச்சியாளரான டொனால்டு இங்பெர் 2010-ல் தயாரித்த நுரையீரல் சில்லுதான் உலகளாவிய முதல் உறுப்புச் சில்லு.
• இதுவரை நுரையீரல், சிறுநீரகம், குடல், கல்லீரல், சருமம், மூளை, இதயம், எலும்பு மஜ்ஜை, கருப்பை, சூலகம் என 15-க்கும் மேற்பட்ட உறுப்புச் சில்லுகளை அவர் தயாரித்துள்ளார்.
• கரோனா வைரஸ் நுரையீரலைத்தான் பெரிதும் தாக்குகிறது என்பதால், நுரையீரல் சில்லு எப்படிக் கட்டமைக்கப்படுகிறது என்பதைப் பார்த்துவிடலாம்.
• இது பாலிமர் எனும் செயற்கை வேதிக் கலவையால் ஆனது; கணினியில் இருக்கும் நினைவுச் சில்லுக்கு ஒப்பானது; நெகிழ்வானது. நுண்திரவத் தடங்கள் கொண்ட ஏழு பெட்டகங்கள் இதில் உள்ளன.
• ஆய்வகங்களில் வளர்க்கப்பட்ட நுரையீரல் செல்களை இந்தப் பெட்டகங்களில் உயிரோடு பதியமிடுகின்றனர் ஆய்வலர்கள்; பெட்டகங்களுக்கு நடுவில் உள்ள தடங்களில் நுரையீரல் திரவங்கள், ரத்த செல்கள், ஆக்ஸிஜன் ஆகியவற்றையும் நிரப்புகின்றனர்.
• நாம் மூச்சுவிடும்போது எப்படி நுரையீரல் விரிந்து சுருங்குகிறதோ அப்படியே இதையும் இயங்க வைத்து, இயற்கையான நுரையீரல் உட்சூழலைக் கொண்டுவருகின்றனர்.
• தேவைக்கு உணவுச் சத்துகளைச் செலுத்தி, செல்கள் தொடர்ந்து வளரவும் வழி செய்கின்றனர்.
• இதைப் போன்று இதயம், குடல், சிறுநீரகம் உள்ளிட்ட உடலின் பல உறுப்புகளுக்கும் சில்லுகளைத் தயார்செய்து, அவற்றை நம் உடலமைப்பு முறைப்படி இணைத்து விடுகின்றனர்.
• இப்போது மொத்த உடலுக்குமான உறுப்புச் சில்லு தயாராகிவிடுகிறது. இதற்கு ‘உடல் சில்லுத் தொகுதி’ (Body–On-Chips) என்று பெயர். முப்பரிமாணங்களில் தயாரிக்கப் பட்டிருக்கும் இதன் உள்ளமைப்பையும் செயல்பாட்டையும் வெளியிலிருந்து காண வசதி உள்ளது. ஆய்வுக்கு உள்ளாகும் பொருளை உள்நுழைத்து விளைவுகளைப் பதிவு செய்கின்றனர்.

பலன்கள் என்னென்ன?

• ஒரு செல்பேசி பேட்டரி அளவுள்ள இந்தச் சாதனம் மனித உடலை அதன் அமைப்பிலும் செயல்முறையிலும் அப்படியே பிரதிபலிக்கும் தன்மையுடையது.
• எனவே, நோய்த் தொற்றின்போது உடல் உறுப்புகள் பாதிக்கப்படும் தன்மைகளைத் துல்லியமாக அறிய முடிகிறது.
• புதிய மருந்துகளின் செயல்பாடுகளைக் கண்டு, அவற்றின் தயாரிப்பைத் துரிதப்படுத்த முடிகிறது.
• தடுப்பூசிகளின் பாதுகாப்புத் தன்மை, நோய் தடுக்கும் தன்மை, பக்கவிளைவுகள் ஆகியவற்றை விரைவில் அறிய முடிகிறது.
• ஏற்கெனவே பயன்பாட்டில் இருக்கும் மருந்துகள் புதிதாகப் பரவும் நோய்களுக்குப் பயன்படுமா, பயன்படாதா என்பதையும் இதில் தெரிந்துகொள்ளலாம். ஹைட்ராக்சி குளோரோகுயின் மாத்திரை கரோனாவுக்குப் பலனளிக்கவில்லை என்பதை இந்த முறைமையில் உறுதிசெய்தது ஓர் உதாரணம்.
• மேலும், அமெரிக்காவின் உணவு மற்றும் மருந்து நிர்வாகம் ‘எமுலேட்’ (Emulate) ஆராய்ச்சி நிறுவனம் தயாரித்துள்ள நுரையீரல் சில்லை சென்ற டிசம்பர் மாதத்திலிருந்து பயன்படுத்திக் கொள்ள அனுமதி கொடுத்தது.
• அதைத் தொடர்ந்து, உலகில் 150 மருந்து ஆய்வகங்களில் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொதுவான மருந்து ஆராய்ச்சிகளைத் தாண்டி, அமெரிக்க ராணுவ ஆய்வலர்கள் (DEVCOM) கரோனா தொற்றின் வளர்ச்சிப் படிகளை நுரையீரல் சில்லில் கண்டறிந்தனர்; சைட்டோகைன் புயல் ஏற்படும் விதம் குறித்தும் அறிந்துகொண்டனர்.
• இன்னும் பல ஆய்வகங்களில் ஆஸ்ட்ராஜெனிக்கா, ஜான்சன் அண்ட் ஜான்சன் ஆகிய நிறுவனங்கள் தயாரித்துள்ள கரோனா தடுப்பூசிகளின் பக்கவிளைவுகளை எளிதில் கண்டறிய முடிந்தது.
• எப்படி ஒரு நாற்றங்காலில் பயிர்களை வளர்த்துச் சோதித்துவிட்டால், அவற்றின் தோட்டப் பயிர்கள் வீணாகாதோ அதேபோன்று இந்த உறுப்புச் சில்லுகளில் கிருமிகள், புதிய மருந்து அல்லது தடுப்பூசியை முதலில் பரிசோதித்துவிட்டால் அடுத்தடுத்த பரிசோதனைச் செலவுகளைக் குறைத்துவிடலாம்; பரிசோதனை முறைமைகளை விரைவுபடுத்தலாம்; விலங்குகளின் உயிர்ப் பலிகளைத் தடுக்கலாம்; நேரமும், பணமும் விரயமாவதைக் குறைக்கலாம்; மருந்து அல்லது தடுப்பூசியின் விலையை மலிவாக்கலாம்.
• அறிவியல் தொழில்நுட்பங்களின் அசுர வளர்ச்சியால் இப்படிப் பல நன்மைகளுக்கு விதை போட்டுள்ளது உறுப்புச் சில்லுத் தொழில்நுட்பம்.
• தற்போது உலகையே ஆட்டிப்படைக்கும் கரோனா பெருந்தொற்றுப் பரவலை விரைவில் முடிவுக்குக் கொண்டுவரவும் அடுத்ததொரு புதிய பெருந்தொற்று வந்தால்கூட, அதை எளிதாக எதிர்கொள்ள நம்மைத் தயார் செய்யவும் உறுப்புச் சில்லுத் தொழில்நுட்பம் துணை செய்யப்போவது உறுதி.

நன்றி: இந்து தமிழ் திசை (23 - 08 – 2021)