Microgravity bioprinting
মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিং হল অত্যন্ত জটিল, কার্যকরী টিস্যু এবং অঙ্গ কাঠামো তৈরি করতে মাইক্রোগ্রাভিটি অবস্থার অধীনে থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং কৌশলগুলির ব্যবহার। শূন্য মাধ্যাকর্ষণ পরিবেশ মুদ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন চৌম্বক ক্ষেত্রের ব্যাঘাত এবং জৈব কাঠামো ধরে রাখা সহ পৃথিবীতে বায়োপ্রিন্টিংয়ের কিছু বর্তমান সীমাবদ্ধতাকে অতিক্রম করে। মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিং হল মহাকাশ অনুসন্ধান এবং উপনিবেশ স্থাপনের অগ্রগতির প্রাথমিক পদক্ষেপগুলির মধ্যে একটি এবং পুনরুৎপাদনশীল ওষুধের সম্ভাবনাগুলিকে আরও এগিয়ে নিয়ে যাওয়া। সাধারণ নীতি অন্যান্য থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং কৌশলের তুলনায় মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিংয়ের প্রধান কাজ হল শূন্য মাধ্যাকর্ষণ পরিবেশের ব্যবহার। এক্সট্রুশন-ভিত্তিক প্রিন্টিং, লিথোগ্রাফি-ভিত্তিক প্রিন্টিং, লেজার-ভিত্তিক প্রিন্টিং, ড্রপলেট-ভিত্তিক প্রিন্টিং, চৌম্বকীয় ক্ষেত্র-ভিত্তিক প্রিন্টিং এবং চৌম্বকীয় উত্তোলন-ভিত্তিক প্রিন্টিং সহ থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিংয়ের অন্যান্য সমস্ত কৌশল মহাকাশে পরীক্ষা করা হয়েছে। সর্বোত্তম মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিং কৌশল হল গঠনমূলক বায়োফ্যাব্রিকেশন ব্যবহার করা, যা একটি চৌম্বকীয় এবং অ্যাকোস্টিক উত্তোলন ক্ষেত্র ব্যবহার করে টিস্যু এবং অঙ্গ তৈরি করার সংমিশ্রণ। চৌম্বকীয় এবং অ্যাকোস্টিক উত্তোলন ক্ষেত্র একটি অঞ্চল তৈরি করে যা বায়োপ্রিন্টিং প্রক্রিয়ার জন্য সহায়তা প্রদানের জন্য একটি স্ক্যাফোল্ডের মতো কাজ করে। মাইক্রোগ্র্যাভিটি বায়োপ্রিন্টিং-এ ব্যবহৃত বায়োইঙ্কগুলি বিশেষত কম সান্দ্রতা যৌগ যা জৈব উপাদান এবং জৈবিক পদার্থ ধারণ করতে পারে। এগুলি অন্যান্য থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং প্রক্রিয়াগুলির মতোই কাজ করে তবে শূন্য মাধ্যাকর্ষণ সেটিংসের জন্য অনুকূলিত। মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিংয়ের সীমাবদ্ধতা অন্যান্য থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং কৌশলগুলির মধ্যে ভাগ করা হয়। একটি অতিরিক্ত চ্যালেঞ্জ হল মহাকাশে বায়োমেটেরিয়াল এবং বায়োইনক পাঠানো যখন আইএসএস বোর্ডে সরবরাহ বন্ধ হয়ে যায়। ইতিহাস 2016 টেকশট নামে একটি আমেরিকান-ভিত্তিক সংস্থা প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের স্টেম সেল এবং শূন্য মাধ্যাকর্ষণ ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে তৈরি একটি এনস্ক্রিপ্ট বায়োপ্রিন্টার সমন্বিত একটি বায়োইঙ্ক ব্যবহার করে মাইক্রোগ্রাভিটি পরিবেশে প্রথম কার্ডিয়াক এবং ভাস্কুলার টিস্যু মুদ্রণ করেছিল। টেকশট আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে (আইএসএস) পাঠানোর জন্য একটি নির্দিষ্ট মাইক্রোগ্রাভিটি ব্যবহার বায়োপ্রিন্টার তৈরি করা শুরু করে। 2017 থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং সলিউশনস নামে একটি স্কোলকোভো-ভিত্তিক সংস্থা চৌম্বকীয় উত্তোলন প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি স্থান নির্দিষ্ট বায়োপ্রিন্টার উৎপাদন ও বিকাশ শুরু করে। 2018 থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং সলিউশনস তাদের চৌম্বকীয় বায়োপ্রিন্টার ব্যবহার করে আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে (আইএসএস) একটি মাউস থাইরয়েড সফলভাবে মুদ্রণ করেছে। 2019 বায়োপ্রিন্টেড মাউস থাইরয়েড বিশ্লেষণের জন্য 2019 সালের গোড়ার দিকে পৃথিবীতে ফেরত পাঠানো হয়েছিল। বায়োফ্যাব্রিকেশন সুবিধা, টেকশট দ্বারা বিকশিত এবং উত্পাদিত একটি মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টার, আইএসএস-এ পাঠানো এবং ইনস্টল করা হয়েছিল। এই সুবিধাটি সময়ের সাথে সাথে ধীরে ধীরে ঘন টিস্যু মুদ্রণ এবং ওষুধ সংস্কার গবেষণা পরিচালনার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং সলিউশনের প্রথম মানব কোষ বায়োপ্রিন্টিং 2019 সালের শেষের দিকে আইএসএস-এ করার চেষ্টা করা হয়েছিল। তারা জীবিত মানব কোষ এবং ক্যালসিয়াম ফসফেট সিরামিক সমন্বিত চৌম্বকীয় ন্যানোপার্টিকাল মিশ্রণ ব্যবহার করে সফলভাবে মানুষের হাড়ের টিস্যুর টুকরোগুলি মুদ্রণ করেছিল। অ্যাপ্লিকেশন নরম টিস্যু প্রিন্টিং মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিবেশ রক্তনালীগুলির মতো নরম এবং সূক্ষ্ম টিস্যু কাঠামো মুদ্রণের সম্ভাবনাকে সক্ষম করে। পৃথিবীতে, রক্তনালীগুলির ভঙ্গুরতার ফলে মাধ্যাকর্ষণ শক্তির সাথে মিলিত কোষের ওজনের কারণে কাঠামোটি ভেঙে যায়। শূন্য মাধ্যাকর্ষণের মধ্যে বায়োপ্রিন্ট করা শিরা এবং ধমনীগুলির মুদ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন কাঠামোগত সহায়তার প্রয়োজন হয় না এবং স্থানটিতে স্থগিত থাকে। এটি সূক্ষ্ম টিস্যুগুলিকে পুরো মুদ্রণ প্রক্রিয়া জুড়ে তাদের কাঠামো এবং আকৃতি বজায় রাখতে সহায়তা করে। বায়োপ্রিন্টগুলি পৃথিবীতে ফেরত পাঠানোর আগে, কোষগুলিকে স্ব-সমর্থনের জন্য টিস্যুকে আরও শক্তিশালী করার জন্য সেল কালচারিং সিস্টেম ব্যবহার করে শর্তযুক্ত করা হয়। কোষের কালচারিং এড়িয়ে যাওয়ার ফলে কোষের স্থিতিশীলতার অভাবের কারণে মহাকর্ষীয় শক্তি এবং কোষীয় ওজনের অধীনে নরম টিস্যু ভেঙে পড়বে। একবার কোষ চাষ প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ হয়ে গেলে, মুদ্রিত সূক্ষ্ম টিস্যু কাঠামোগুলি তাদের প্রাকৃতিক প্রতিরূপগুলির থেকে কার্যকরীভাবে আলাদা হবে বলে আশা করা হয়। জটিল টিস্যু এবং অঙ্গ মুদ্রণ জটিল অঙ্গগুলি কোনও সমর্থন ব্যবস্থার প্রয়োজন ছাড়াই কেবল কোষ এবং জৈবিক পদার্থ থেকে তৈরি করা যেতে পারে। শূন্য মাধ্যাকর্ষণ পরিবেশ যান্ত্রিক বোঝা এবং কাঠামোগত প্রয়োজনীয়তার সীমাবদ্ধতার সমাধান করে যা পৃথিবীতে থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিংয়ের সাথে সাধারণ। আইএসএস বর্তমানে কার্ডিওভাসকুলার টিস্যু এবং কাঠামো মুদ্রণের জন্য একাধিক মাইক্রোগ্রাভিটি ফোকাসড বায়োপ্রিন্টার চালায়। বায়োপ্রিন্টেড টিস্যু এবং কাঠামো হৃদরোগের চিকিৎসা এবং ক্ষতিগ্রস্ত হৃৎপিণ্ডের টিস্যু মেরামতের জন্য থেরাপি বিকাশের সাথে জড়িত বিভিন্ন গবেষণার মডেল হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বায়োমেডিকাল গবেষণা লিভারের মতো বায়োফ্যাব্রিকেটেড অঙ্গগুলি শারীরবৃত্তীয় পরিস্থিতিতে তাদের বর্ধিত অনুকরণের কারণে নির্দিষ্ট লিভারের রোগগুলি পরীক্ষা ও চিকিত্সার জন্য ইন ভিট্রো মডেল হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। বৃহত্তর লিভার গঠনের মুদ্রণের ক্রমবর্ধমান জটিলতার কারণে বর্তমান লিভার মডেলগুলি ছোট টিস্যু স্লাইসে সীমাবদ্ধ। মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিং সম্ভাব্যভাবে একটি বৃহত্তর এবং আরও জটিল লিভার গঠন তৈরি করতে পারে যা প্রাকৃতিক লিভারের সমতুল্য কাজ করতে পারে। বায়োপ্রিন্ট ফার্স্টএইড হ্যান্ডহেল্ড বায়োপ্রিন্টার (বায়োপ্রিন্ট ফার্স্টএইড) নামে একটি হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইস পরবর্তী প্রজন্মের হ্যান্ডহেল্ড বায়োপ্রিন্টার হিসাবে তৈরি করা হচ্ছে যা পৃথিবী এবং মহাকাশ উভয় ক্ষেত্রেই কাজ করে। বায়োপ্রিন্টারের লক্ষ্য হল সংশ্লিষ্ট রোগীদের কোষযুক্ত বায়োইঙ্ক থেকে তৈরি একটি ব্যান্ড-এইড প্যাচ মুদ্রণ করা। পুরো মুদ্রণ প্রক্রিয়াটি প্রায় 10 মিনিট সময় নেয় এবং একটি পোষিত কালি কার্তুজের মাধ্যমে সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিক মুদ্রণের উপর নির্ভর করে। এই গবেষণাটি পোর্টেবল এবং সহজে ব্যবহারযোগ্য বায়োপ্রিন্টার তৈরির একটি সূচনা যা যে কোনও পরিস্থিতিতে কাজ করতে পারে। ফার্মাসিউটিক্যাল গবেষণা রাসায়নিক যৌগগুলি মহাকাশে অনন্যভাবে সম্পাদিত পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে তৈরি করা যেতে পারে যা পৃথিবীতে অর্জন করা যায় না। বিশেষভাবে তৈরি যৌগগুলি গবেষণার সময় পরীক্ষা করা যেতে পারে যাতে পৃথিবীতে পাওয়া যৌগগুলির তুলনায় তাদের কার্যকারিতা লক্ষ্য করা যায়। শূন্য মাধ্যাকর্ষণ পরিবেশ নিয়মিত উৎপাদন পদ্ধতির তুলনায় আরও দক্ষ রাসায়নিক যৌগ উৎপাদন প্রক্রিয়া প্রদান করে। এটি আরও অপ্টিমাইজেশান এবং ওষুধের উৎপাদনকে প্রভাবিত করে। ইমপ্যাক্ট মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিং শূন্য মাধ্যাকর্ষণের সুবিধাগুলি ব্যবহার করে অঙ্গ এবং টিস্যু কাঠামো মুদ্রণ করে যা মাধ্যাকর্ষণ এবং সেলুলার ওজনের প্রতি সংবেদনশীল। উচ্চ সান্দ্রতা বায়োইঙ্কগুলি প্রায়শই বায়োপ্রিন্টিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয় যাতে কোষগুলি ধরে রাখতে পারে এবং একটি থ্রিডি কাঠামো তৈরি করতে পারে। উচ্চ সান্দ্রতা পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তিকে প্রতিহত করে তবে উচ্চ পরিমাণে শিয়ার স্ট্রেস তৈরি করে। মুদ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন এই উচ্চ সান্দ্রতা বায়োইঙ্কগুলির উপর ক্রমবর্ধমান চাপের ফলে ঘন ঘন কোষের মৃত্যু হয়। মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিবেশ কম সান্দ্রতার বায়োইঙ্ক ব্যবহার করতে সক্ষম করে এবং এখনও বায়োপ্রিন্টকে একটি সম্পূর্ণ কোষ ভিত্তিক থ্রিডি কাঠামো তৈরি করতে দেয়। এটি সহায়তার জন্য একটি স্ক্যাফোল্ড তৈরি করার প্রয়োজনীয়তা সরিয়ে দেয় কারণ কোষগুলি স্থগিত অবস্থায় মুদ্রিত হয়। মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিংয়ের উন্নতি এবং বিবর্তনের সাথে সাথে কৃত্রিম অঙ্গ মুদ্রণের সম্ভাবনা আরও মহাকাশ অনুসন্ধান এবং উপনিবেশ স্থাপনের সুযোগ উপস্থাপন করে। মাইক্রোগ্রাভিটি বায়োপ্রিন্টিং থেকে উন্নতি এবং অগ্রগতির উপর ভিত্তি করে পৃথিবী ভিত্তিক জৈব তৈলাক্তকরণ কৌশলগুলি আরও পরিমার্জিত হওয়ার সাথে সাথে পুনরুৎপাদনশীল ওষুধের ব্যাপক উন্নতি হবে বলে আশা করা হচ্ছে। আরও দেখুন 3ডি বায়োপ্রিন্টিং 3ডি প্রিন্টিং চৌম্বকীয় 3ডি বায়োপ্রিন্টিং মাইক্রো-জি পরিবেশ বায়োইঙ্ক স্পেস এক্সপ্লোরেশন রিজেনারেটিভ মেডিসিন রেফারেন্স উইকিপিডিয়া স্টুডেন্ট প্রোগ্রাম 3ডি প্রিন্টিং বায়োম্যাটেরিয়ালস