Insoniyatning postindustrial rivojlanish sur'atlari, ya'ni fan va texnologiya shunchalik kattaki, ularni 100 yil oldin tasavvur qilib bo'lmas edi. Ilgari faqat ilmiy-ommabop adabiyotlarda o‘qiladigan narsalar endi real dunyoda paydo bo‘ldi.
XXI asrda tibbiyotning rivojlanish darajasi har qachongidan ham yuqori. O'tmishda o'limga olib keladigan kasalliklar bugungi kunda muvaffaqiyatli davolanmoqda. Biroq, onkologiya, OITS va boshqa ko'plab kasalliklar muammolari haligacha hal etilmagan. Yaxshiyamki, yaqin kelajakda bu muammolarga yechim topiladi, ulardan biri inson organlarini etishtirish bo'ladi.
Bioinjeneriya asoslari
Biologiyaning axborot asoslaridan foydalangan holda va o'z muammolarini hal qilishda analitik va sintetik usullardan foydalangan holda fan yaqinda paydo bo'lgan. Faoliyati uchun texnik fanlardan, asosan matematika va fizikadan foydalanadigan anʼanaviy muhandislikdan farqli oʻlaroq, bioinjeneriya oldinga boradi va molekulyar biologiya koʻrinishidagi innovatsion usullardan foydalanadi.
Yangi zarb qilingan ilmiy-texnika sohasining asosiy vazifalaridan biri organi shikastlangan yoki buzilganligi sababli ishdan chiqqan bemorning tanasiga keyinchalik koʻchirib oʻtkazish maqsadida sunʼiy organlarni laboratoriya sharoitida oʻstirishdan iborat. Uch o‘lchamli hujayra tuzilmalariga asoslanib, olimlar turli kasalliklar va viruslarning inson a’zolari faoliyatiga ta’sirini o‘rganishda oldinga siljish imkoniga ega bo‘ldilar.
Afsuski, hozircha bular toʻlaqonli organlar emas, faqat organellalar - rudimentlar, hujayralar va toʻqimalarning tugallanmagan toʻplami boʻlib, ulardan faqat tajriba namunalari sifatida foydalanish mumkin. Ularning ishlashi va yashashga yaroqliligi eksperimental hayvonlarda, asosan turli kemiruvchilarda tekshiriladi.
Tarixiy ma'lumotnoma. Transplantologiya
Bioinjeneriyaning fan sifatida rivojlanishidan oldin biologiya va boshqa fanlarning uzoq rivojlanish davri boʻlgan, uning maqsadi inson tanasini oʻrganish edi. 20-asrning boshlarida transplantatsiya uning rivojlanishiga turtki bo'ldi, uning vazifasi donor organni boshqa odamga transplantatsiya qilish imkoniyatini o'rganish edi. Donor a'zolarni ma'lum muddat saqlab qolishga qodir texnikalarni yaratish, shuningdek, tajriba va transplantatsiya bo'yicha batafsil rejalarning mavjudligi butun dunyo jarrohlariga 60-yillarning oxirlarida yurak, o'pka, buyrak kabi organlarni muvaffaqiyatli transplantatsiya qilish imkonini berdi.
Hozirgi vaqtda transplantatsiya tamoyili bemorning oʻlim xavfi ostida boʻlgan taqdirda eng samarali hisoblanadi. Asosiy muammo - donor organlarning keskin etishmasligi. Bemorlar mumkino'z navbatini kutmasdan, yillar davomida kutish. Bundan tashqari, transplantatsiya qilingan donor organ retsipientning tanasida ildiz olmasligi xavfi yuqori, chunki u bemorning immun tizimi tomonidan begona ob'ekt sifatida ko'rib chiqiladi. Ushbu hodisaga qarshi immunosupressantlar ixtiro qilindi, ammo ular davolanishdan ko'ra nogiron bo'lib qolmoqda - inson immuniteti halokatli darajada zaiflashmoqda.
Sun'iy yaratishning transplantatsiyadan ustunligi
O'sish a'zolari usuli va ularni donordan transplantatsiya qilish o'rtasidagi asosiy raqobatbardosh farqlardan biri shundaki, laboratoriyada organlar kelajakdagi qabul qiluvchining to'qimalari va hujayralari asosida ishlab chiqarilishi mumkin. Asosan, ma'lum to'qimalarning hujayralariga farqlash qobiliyatiga ega bo'lgan ildiz hujayralari qo'llaniladi. Olim bu jarayonni tashqaridan nazorat qila oladi, bu esa kelajakda inson immun tizimi tomonidan organni rad etish xavfini sezilarli darajada kamaytiradi.
Bundan tashqari, sun'iy organlarni etishtirish usuli ularning cheksiz sonini ishlab chiqarishi va shu bilan millionlab odamlarning hayotiy ehtiyojlarini qondirishi mumkin. Ommaviy ishlab chiqarish printsipi organlarning narxini sezilarli darajada pasaytiradi, millionlab odamlarning hayotini saqlab qoladi va odamlarning omon qolishini sezilarli darajada oshiradi va biologik o'lim sanasini orqaga suradi.
Bioinjeneriyadagi yutuqlar
Bugungi kunda olimlar kelajakdagi organlarning asoslarini - jarayonni kuzatish uchun turli kasalliklar, viruslar va infektsiyalar tekshiriladigan organellalarni o'stirishga qodir.infektsiyalari va qarshi choralar ishlab chiqish. Organoidlar faoliyatining muvaffaqiyati ularni hayvonlar tanasiga ko'chirish orqali tekshiriladi: quyon, sichqon.
Shuningdek, bioinjeneriya toʻlaqonli toʻqimalarni yaratishda va hatto oʻzak hujayralardan aʼzolarni oʻstirishda ham maʼlum muvaffaqiyatlarga erishganini, afsuski, ularni ishlamay qolganligi sababli odamga koʻchirib oʻtkazib boʻlmaydi. Biroq, hozirda olimlar xaftaga, qon tomirlari va boshqa birlashtiruvchi elementlarni sun'iy ravishda yaratishni o'rganishdi.
Teri va suyaklar
Yaqinda Kolumbiya universiteti olimlari tuzilishi jihatidan uni bosh suyagi asosi bilan bogʻlovchi pastki jagʻ boʻgʻimiga oʻxshash suyak boʻlagini yaratishga muvaffaq boʻlishdi. Fragment, organlarni etishtirishda bo'lgani kabi, ildiz hujayralaridan foydalanish orqali olingan. Biroz vaqt o'tgach, Isroilning Bonus BioGroup kompaniyasi inson suyagini qayta tiklashning yangi usulini ixtiro qilishga muvaffaq bo'ldi, u kemiruvchilarda muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi - sun'iy ravishda o'stirilgan suyak uning panjalaridan biriga ko'chirildi. Bu holatda, yana ildiz hujayralari ishlatilgan, faqat ular bemorning yog 'to'qimasidan olingan va keyinchalik jelga o'xshash suyak ramkasiga joylashtirilgan.
2000-yillardan beri shifokorlar kuyishlarni davolash uchun maxsus gidrojellar va shikastlangan terini tabiiy qayta tiklash usullaridan foydalanmoqda. Zamonaviy eksperimental usullar kuchli kuyishlarni bir necha kun ichida davolashga imkon beradi. Skin Gun deb ataladigan spreylarzararlangan yuzaga bemorning ildiz hujayralari bilan maxsus aralashmasi. Qon va limfa tomirlari bilan barqaror ishlaydigan terini yaratishda ham katta yutuqlar mavjud.
Hujayralardan oʻsuvchi organlar
Yaqinda Michigan olimlari mushak to'qimalarining laboratoriya qismida o'sishga muvaffaq bo'lishdi, ammo bu asl nusxadan ikki baravar zaif. Xuddi shunday, Ogayo shtatidagi olimlar ovqat hazm qilish uchun zarur bo'lgan barcha fermentlarni ishlab chiqarishga qodir bo'lgan uch o'lchamli oshqozon to'qimalarini yaratdilar.
Yaponiyalik olimlar deyarli imkonsiz ishni qilishdi - to'liq ishlaydigan inson ko'zini o'stirishdi. Transplantatsiya bilan bog'liq muammo shundaki, ko'zning optik asabini miyaga ulash hali mumkin emas. Texasda bioreaktorda o'pkani sun'iy ravishda o'stirish ham mumkin edi, ammo qon tomirlarisiz, bu ularning ishlashiga shubha tug'diradi.
Taraqqiyot istiqbollari
Tarixda insonga sun'iy sharoitda yaratilgan a'zolar va to'qimalarning ko'p qismini ko'chirib o'tkazish mumkin bo'lgan paytgacha ko'p vaqt o'tmaydi. Allaqachon butun dunyo olimlari loyihalarni, eksperimental namunalarni ishlab chiqdilar, ularning ba'zilari asl nusxalardan qolishmaydi. Teri, tishlar, suyaklar, barcha ichki organlar bir muncha vaqt o'tgach, laboratoriyalarda yaratilishi va muhtojlarga sotilishi mumkin.
Yangi texnologiyalar ham bioinjeneriya rivojlanishini tezlashtirmoqda. Inson hayotining ko'plab sohalarida keng tarqalib ketgan 3D bosib chiqarish juda foydali bo'ladiyangi organlarning o'sishining bir qismi sifatida. 3D bioprinterlar 2006-yildan buyon eksperimental ravishda qo‘llanilib kelinmoqda va kelajakda ular hujayra madaniyatini biomoslashuvchan asosga o‘tkazish orqali biologik organlarning 3D ishlaydigan modellarini yaratishi mumkin.
Umumiy xulosa
Bioinjeneriya fan sifatida, uning maqsadi to'qimalar va organlarni keyingi transplantatsiya qilish uchun etishtirishdan iborat bo'lgan fan sifatida yaqinda paydo bo'lgan. U muvaffaqiyatga erishayotgan jadal sur'atlar kelajakda millionlab odamlarning hayotini saqlab qoladigan muhim yutuqlar bilan ajralib turadi.
Ildiz hujayradan o'sadigan suyaklar va ichki organlar allaqachon etishmayotgan donor organlarga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi. Olimlar allaqachon ko'plab ishlanmalarga ega, ularning natijalari hali unchalik samarali emas, lekin katta imkoniyatlarga ega.
