अमेरिका में शोधकर्ताओं ने एक "प्लेसेंटा-ऑन-ए-चिप" विकसित किया है जो गर्भावस्था के दौरान मां और भ्रूण के बीच पोषक तत्वों के आणविक आदान-प्रदान की बारीकी से नकल करता है। सारा ड्यू और सहयोगियों फ्लोरिडा अटलांटिक विश्वविद्यालय माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों की एक जोड़ी का उपयोग करके डिवाइस का निर्माण किया, अलग-अलग प्लेसेंटल कोशिकाओं के साथ प्रत्येक तरफ सुसंस्कृत हाइड्रेटेड फाइबर के जटिल नेटवर्क द्वारा अलग किया गया। सेटअप ने टीम को प्लेसेंटल मलेरिया के कारण पोषक तत्वों के आदान-प्रदान में व्यवधान को फिर से बनाने में सक्षम बनाया, और यह बीमारी के लिए एक उपचार विकसित करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम हो सकता है।
प्लेसेंटा एक अंग है जो गर्भावस्था के दौरान भ्रूण के साथ विकसित होता है। यह एक माँ और उसके विकासशील भ्रूण के बीच पोषक तत्वों, ऑक्सीजन और अपशिष्ट उत्पादों के आदान-प्रदान में मध्यस्थता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस आदान-प्रदान के लिए सबसे अधिक दबाव वाले खतरों में प्लेसेंटल मलेरिया है: एक परजीवी, एकल-कोशिका वाले जीव के कारण होने वाली बीमारी जिसका नाम है प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम, जो मां की लाल रक्त कोशिकाओं को संक्रमित करता है। भ्रूण को पोषक तत्वों की आपूर्ति में बाधा डालने से, यह रोग गंभीर रूप से कम जन्म के वजन का कारण बन सकता है - अंततः 200,000 नवजात शिशुओं की मृत्यु हो सकती है, साथ ही प्रत्येक वर्ष 10,000 मातृ मृत्यु भी हो सकती है।
प्लेसेंटा की संरचना जटिल रूप से जटिल है: कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं से बनी बहु-स्तरित संरचनाओं की विशेषता है, साथ ही साथ "विलस ट्री" नामक रक्त वाहिकाओं की शाखाएं हैं जहां मातृ और भ्रूण के रक्त के बीच आणविक आदान-प्रदान होता है। ये संरचनाएं परजीवी-संक्रमित लाल रक्त कोशिकाओं को फंसा सकती हैं, जिससे मां और भ्रूण के बीच पोषक तत्वों के प्रवाह को प्रतिबंधित किया जा सकता है।
ये जटिल संरचनाएं मॉडल का उपयोग करके पुन: पेश करने के लिए असाधारण रूप से चुनौतीपूर्ण हैं; लेकिन नैतिक बाधाओं का मतलब यह भी है कि गर्भावस्था के दौरान संक्रमित प्लेसेंटा की जांच आसानी से नहीं की जा सकती है। नतीजतन, इस बीमारी के लिए उपचार अब तक विकसित करना विशेष रूप से कठिन साबित हुआ है। इस चुनौती का समाधान करने के लिए, डू की टीम ने नोवेल प्लेसेंटा-ऑन-ए-चिप विकसित किया।
डिवाइस एक बाह्य मैट्रिक्स जेल के आसपास केंद्रित है जिसमें कठोर कोलेजन फाइबर का हाइड्रेटेड नेटवर्क होता है जो आणविक पोषक तत्वों को पारित करने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने प्लेसेंटा की बाहरी परत पर पाए जाने वाले ट्रोफोब्लास्ट कोशिकाओं के नमूने के साथ जेल के एक तरफ को सुसंस्कृत किया, जो सीधे मां के रक्त से संपर्क करता है। दूसरी ओर, उन्होंने कोशिकाओं की एक संस्कृति विकसित की जो मानव गर्भनाल के अंदर की रेखा बनाती है, जो भ्रूण के रक्त के साथ परस्पर क्रिया करती है।
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इस जेल का उपयोग तब सह-प्रवाह वाले माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों की एक जोड़ी को अलग करने के लिए किया गया था - जो एक माँ और उसके भ्रूण के रक्त का प्रतिनिधित्व करता है। इस सरलीकृत सेटअप का उपयोग करते हुए, ड्यू और उनके सहयोगियों ने ट्रोफोब्लास्ट कोशिकाओं का सामना करने वाले चैनल में रक्त को संक्रमित किया प्लाज्मोडियम फाल्सीपेरम और देखा कि कैसे संक्रमित रक्त कोशिकाएं प्लेसेंटल कोशिकाओं द्वारा व्यक्त एक विशिष्ट अणु का उपयोग करके सतह का पालन करती हैं। इसके बाद, उन्होंने जेल बाधा के पार ग्लूकोज के कम स्थानांतरण को देखा: प्लेसेंटल मलेरिया की एक प्रमुख विशेषता का पुनरुत्पादन।
इस सफल परिणाम से पता चलता है कि प्लेसेंटा-ऑन-ए-चिप प्लेसेंटल मलेरिया और संभवतः अन्य प्रकार के प्लेसेंटा से संबंधित बीमारियों के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन बन सकता है। बीमारी कैसे सामने आती है, इस बारे में स्पष्ट दृष्टिकोण पेश करके, डू की टीम को उम्मीद है कि उनकी डिवाइस अंततः उपन्यास उपचार का कारण बन सकती है, जो अंततः हर साल विश्व स्तर पर हजारों लोगों की जान बचा सकती है।
शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों में रिपोर्ट की वैज्ञानिक रिपोर्ट.
