NITR अनुसंधान टीम ने अस्थि दोष उपचार में दी नई आशा

Rourkela राउरकेला: राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान राउरकेला (एनआईटीआर) के शोधकर्ताओं ने एक नई तकनीक विकसित की है जो चोट और बीमारियों के कारण होने वाले हड्डी के दोषों के इलाज में बेहद मददगार साबित होगी। जैव प्रौद्योगिकी और चिकित्सा इंजीनियरिंग विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर देवेंद्र वर्मा के नेतृत्व वाली टीम ने हड्डी जैसी संरचनाओं की 3डी बायोप्रिंटिंग के लिए प्राकृतिक सामग्रियों से बनी बायोइंक विकसित की है। यह बायोइंक हड्डी के ग्राफ्टिंग और प्रत्यारोपण में चुनौतियों का समाधान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसका उपयोग आमतौर पर चोट या बीमारी के कारण होने वाले हड्डी के दोषों के इलाज के लिए किया जाता है। शोध एक ऐसी बायोइंक विकसित करके मौजूदा हड्डी की मरम्मत तकनीकों को बेहतर बनाने पर केंद्रित है जो जैव-संगत, उपयोग में आसान और हड्डी के पुनर्जनन का समर्थन करती है। इस शोध के निष्कर्ष जर्नल ऑफ बायोमटेरियल साइंस और कार्बोहाइड्रेट पॉलिमर में प्रकाशित हुए हैं। इसके अतिरिक्त, टीम ने प्रौद्योगिकी के लिए एक पेटेंट भी हासिल किया है (पेटेंट संख्या 562791, आवेदन संख्या 202331054665। अनुदान की तिथि: 18 मार्च, 2025)। अस्थि ग्राफ्टिंग, क्षतिग्रस्त हड्डियों की मरम्मत करने की एक सामान्य विधि है, जो दाता या शरीर के अन्य भाग से हड्डी प्राप्त करके की जाती है।

इस प्रक्रिया और धातु प्रत्यारोपण में दर्द, सीमित उपलब्धता और अस्वीकृति के जोखिम और प्राकृतिक हड्डी के साथ बंधन न होने जैसी कमियां हैं जिससे जटिलताएं हो सकती हैं। और दोनों के लिए सर्जरी की आवश्यकता होती है। 3D बायोप्रिंटिंग को एक वैकल्पिक विधि के रूप में खोजा जा रहा है और इसमें बायो-इंक का उपयोग करके हड्डी जैसी संरचनाओं को प्रिंट करना शामिल है जिसमें कोशिकाएं और सहायक बायोमटेरियल होते हैं। मौजूदा बायोइंक के साथ एक बड़ी चुनौती यह है कि उन्हें प्रत्यारोपित करने से पहले प्रयोगशाला स्थितियों में एक विस्तारित तैयारी अवधि की आवश्यकता होती है इन चुनौतियों से पार पाने के लिए, शोध दल ने एक बायोइंक विकसित किया जो कमरे के तापमान पर तरल रूप में रहता है लेकिन शरीर के तापमान और हाइड्रोजन (पीएच) की क्षमता के संपर्क में आने पर जल्दी ही जेल में बदल जाता है। यह इसे अलग से प्रिंट करके बाद में प्रत्यारोपित करने के बजाय सीधे चोट पर प्रिंट करने की अनुमति देता है। यह दृष्टिकोण प्रक्रिया को सरल बनाता है और उपचार को अधिक कुशल बनाता है। विकसित बायोइंक चिटोसन, जिलेटिन और नैनोहाइड्रॉक्सीएपेटाइट से बना है, जो सभी बायोकम्पैटिबल हैं और आमतौर पर बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। ये सामग्रियाँ प्राकृतिक हड्डी के घटकों से मिलती-जुलती हैं, जो हड्डी के पुनर्जनन के लिए उपयुक्त वातावरण बनाती हैं।

बायोइंक स्टेम सेल की वृद्धि और हड्डी की कोशिकाओं में विभेदन का भी समर्थन करता है, जिससे नई हड्डी के निर्माण को बढ़ावा मिलता है। इसके अतिरिक्त, विशेष नैनोफाइबर का समावेश कोशिका जुड़ाव और प्रसार को बढ़ाता है, जो उपचार प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है। शोध के बारे में बोलते हुए वर्मा ने कहा, "यह शोध 3D बायोप्रिंटिंग के बढ़ते क्षेत्र में योगदान देता है, क्योंकि यह एक ऐसा बायोइंक प्रदान करता है जो पूरी तरह से प्राकृतिक है, इसे लगाना आसान है और हड्डियों के पुनर्जनन में सहायता करने में सक्षम है।

आगे के शोध और नैदानिक ​​परीक्षण वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में इसकी प्रभावशीलता निर्धारित करने में मदद करेंगे, जिससे आर्थोपेडिक और पुनर्निर्माण सर्जरी में इसके उपयोग का मार्ग प्रशस्त होगा।" भारत सरकार के स्वास्थ्य अनुसंधान विभाग (DHR) से वित्त पोषण द्वारा समर्थित, इस बायोइंक में कई नैदानिक ​​सेटिंग्स में संभावित अनुप्रयोग हैं। यह खोपड़ी और चेहरे के लिए पुनर्निर्माण सर्जरी में विशेष रूप से उपयोगी है, जहां सटीक हड्डी की मरम्मत आवश्यक है। बायोइंक की अनुकूलन क्षमता इसे अनियमित आकार की हड्डी के दोषों के लिए उपयुक्त बनाती है, जो हड्डी के पुनर्जनन के लिए एक व्यक्तिगत दृष्टिकोण प्रदान करती है। नैदानिक ​​अनुप्रयोगों से परे, इसका उपयोग हड्डी के ऊतक इंजीनियरिंग का अध्ययन करने और प्रयोगशाला और प्रीक्लिनिकल सेटिंग्स में नए उपचारों का परीक्षण करने के लिए अनुसंधान में भी किया जा सकता है। टीम अब विकसित बायोइंक को उपयुक्त पशु मॉडल में परीक्षण करने और नैदानिक ​​परीक्षणों के लिए एक अच्छे विनिर्माण अभ्यास सुविधा में एक स्केलेबल उत्पादन प्रक्रिया विकसित करने की योजना बना रही है। व्यावसायीकरण को सुविधाजनक बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने क्विक्सोटिक्स बायोप्रिंटिंग प्राइवेट लिमिटेड नामक एक स्टार्टअप भी स्थापित किया है।