შინაარსზე გადასვლა

ხელოვნური ორგანო

სტატიის შეუმოწმებელი ვერსია
მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია

ხელოვნური ორგანო არის ადამიანის მიერ შექმნილი ორგანო ან ქსოვილი, რომელიც იმპლანტირებულია ან ინტეგრირებულია ადამიანის სხეულში. – ცოცხალ ქსოვილთან ურთიერთქმედება – ბუნებრივი ორგანოს ჩასანაცვლებლად, კონკრეტული ფუნქციის ან ფუნქციების დუბლირებისთვის ან გასაძლიერებლად, რათა პაციენტმა რაც შეიძლება მალე დაუბრუნდეს ნორმალურ ცხოვრებას. [1] ჩანაცვლებული ფუნქცია (ანუ ხელოვნური ორგანო) არ უნდა იყოს დაკავშირებული სიცოცხლის შენარჩუნების მექანიზმებთან, თუმცა ხშირად ასე ხდება. მაგალითად, ხელოვნურ ორგანოებად შეიძლება ჩაითვალოს ჩანაცვლებითი ძვლები და სახსრები, როგორიცაა ბარძაყის სახსრის ჩანაცვლებისას გამოყენებული ძვლები და სახსრები. [2] [3]

განმარტების მიხედვით, იგულისხმება, რომ მოწყობილობა არ უნდა იყოს მუდმივად მიერთებული სტაციონარულ კვების წყაროსთან ან სხვა სტაციონარულ რესურსებთან, მაგალითად, ფილტრებთან ან ქიმიური დამუშავების მოწყობილობებთან. (თუ მოწყობილობას ესაჭიროება აკუმულატორების პერიოდული სწრაფი დატენვა, ქიმიკატების შევსება და/ან ფილტრების გაწმენდა/შეცვლა, ის არ ჩაითვლება ხელოვნურ ორგანოდ.)[4] ამრიგად, დიალიზის აპარატი, მიუხედავად იმისა, რომ ძალიან წარმატებული და კრიტიკულად მნიშვნელოვანი სიცოცხლის შემანარჩუნებელი მოწყობილობაა, რომელიც თითქმის მთლიანად ასრულებს თირკმლის მოვალეობებს, არ არის ხელოვნური ორგანო.

მიზანი

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ხელოვნური ორგანოების აწყობისა და იმპლანტაციის პროცესი, რომელიც საწყის ეტაპზე მნიშვნელოვან სამეცნიერო-კვლევით და ფინანსურ რესურსებს საჭიროებს, ხშირად ითვალისწინებს მრავალწლიან მოვლა-პატრონობის მომსახურებას, რაც ბუნებრივი ორგანოს შემთხვევაში არ მოითხოვება. [5] [6]

  • სიცოცხლის შემანარჩუნებელი თერაპიის უზრუნველყოფა ტრანსპლანტაციის მოლოდინში, რათა თავიდან იქნეს აცილებული გარდაუვალი სიკვდილი (მაგ., ხელოვნური გული);
  • პაციენტის თვითმოვლის უნარის მკვეთრი გაუმჯობესება (მაგ., ხელოვნური კიდური);
  • პაციენტის სოციალურად ურთიერთქმედების უნარის გაუმჯობესება (მაგ., კოხლეარული იმპლანტი);
  • პაციენტის ცხოვრების ხარისხის გაუმჯობესება კოსმეტიკური რესტავრაციის გზით კიბოს ოპერაციის ან უბედური შემთხვევის შემდეგ..

ადამიანის მიერ ნებისმიერი ხელოვნური ორგანოს გამოყენებას თითქმის ყოველთვის წინ უძღვის ცხოველებზე ფართომასშტაბიანი ექსპერიმენტები . [7] [8] [9] ადამიანებზე საწყისი ტესტირება ხშირად შემოიფარგლება იმ პირებით (პაციენტებით), რომლებიც უკვე სიკვდილის პირას არიან ან რომლებმაც ამოწურეს მკურნალობის ყველა სხვა შესაძლებლობა.

მაგალითები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ხელოვნური კიდურები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
პროთეზირებული ხელი

ხელოვნური ხელები და ფეხები, ანუ პროთეზები, განკუთვნილია ამპუტირებულთათვის ნორმალური ფუნქციის გარკვეული ხარისხით აღსადგენად. მექანიკური მოწყობილობები, რომლებიც ამპუტირებულებს აძლევს საშუალებას, კვლავ იარონ ან გააგრძელონ ორი ხელის გამოყენება, სავარაუდოდ, უძველესი დროიდან გამოიყენებოდა. [10] ყველაზე ცნობილია მარტივი საკინძიანი ფეხი . მას შემდეგ, ხელოვნური კიდურების განვითარება სწრაფად განვითარდა. ახალმა პლასტმასმა და სხვა მასალებმა, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკო, ხელოვნური კიდურები უფრო ძლიერი და მსუბუქი გახადა, რაც ზღუდავს კიდურის მუშაობისთვის საჭირო დამატებითი ენერგიის რაოდენობას. დამატებითმა მასალებმა ხელოვნური კიდურები ბევრად უფრო რეალისტურად გამოიყურებოდა. [11] პროთეზები დაახლოებით შეიძლება დაიყოს ზედა და ქვედა კიდურების პროთეზებად და შეიძლება ჰქონდეს მრავალი ფორმა და ზომა.

ხელოვნური კიდურების ახალი მიღწევები მოიცავს ადამიანის სხეულთან ინტეგრაციის დამატებითი დონის მიღწევას. შესაძლებელია ელექტროდების ნერვულ ქსოვილში მოთავსება და სხეულის პროთეზის მართვის სწავლება. ეს ტექნოლოგია გამოიყენება როგორც ცხოველებში, ასევე ადამიანებში. [12] პროთეზის კონტროლი შესაძლებელია ტვინის მიერ პირდაპირი იმპლანტის ან სხვადასხვა კუნთში იმპლანტის გამოყენებით. [13]

შარდის ბუშტი

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

შარდის ბუშტის ფუნქციის ჩანაცვლების ორი ძირითადი მეთოდი გულისხმობს შარდის ნაკადის გადამისამართებას ან შარდის ბუშტის ადგილზე ჩანაცვლებას. [14] შარდის ბუშტის ჩანაცვლების სტანდარტული მეთოდები გულისხმობს ნაწლავის ქსოვილისგან შარდის ბუშტის მსგავსი ტომრის შექმნას. [14] 2017 წლის მონაცემებით , კლინიკურ კვლევებში ღეროვანი უჯრედების გამოყენებით შარდის ბუშტის გაზრდის მეთოდები იქნა გამოყენებული, მაგრამ ეს პროცედურა მედიცინის ნაწილი არ იყო. [15]

ნერვული პროთეზები არის მოწყობილობების სერია, რომელსაც შეუძლია ჩაანაცვლოს მოტორული, სენსორული ან კოგნიტური მოდალობა, რომელიც შეიძლება დაზიანდეს დაზიანების ან დაავადების შედეგად.

ნეიროსტიმულატორები, მათ შორის ღრმა ტვინის სტიმულატორები, ტვინში ელექტრულ იმპულსებს აგზავნიან ნევროლოგიური და მოძრაობის დარღვევების, მათ შორის პარკინსონის დაავადების, ეპილეფსიის, მკურნალობისადმი რეზისტენტული დეპრესიის და სხვა მდგომარეობების, მაგალითად, შარდის შეუკავებლობის სამკურნალოდ. ფუნქციის აღსადგენად არსებული ნეირონული ქსელების ჩანაცვლების ნაცვლად, ეს მოწყობილობები ხშირად არსებული გაუმართავი ნერვული ცენტრების გამომავალი სიგნალის დარღვევით მოქმედებენ სიმპტომების აღმოსაფხვრელად. [16] [17]

მეცნიერებმა 2013 წელს შექმნეს მინი ტვინი, რომელმაც განავითარა ძირითადი ნევროლოგიური კომპონენტები ნაყოფის მომწიფების ადრეულ გესტაციურ ეტაპებამდე. [18]

კავერნოზული სხეულები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ერექციული დისფუნქციის სამკურნალოდ, ორივე კავერნოზული სხეული შეიძლება შეუქცევადად ქირურგიული გზით შეიცვალოს ხელით გასაბერი პენისის იმპლანტებით . ეს არის რადიკალური თერაპიული ოპერაცია, რომელიც განკუთვნილია მხოლოდ იმ მამაკაცებისთვის, რომლებსაც აქვთ სრული იმპოტენცია, რომელიც მდგრადია ყველა სხვა მკურნალობის მიდგომის მიმართ. საზარდულის ან სათესლე პარკის იმპლანტირებული ტუმბოს ხელით მანიპულირება შესაძლებელია ამ ხელოვნური ცილინდრების შესავსებად, რომლებიც ჩვეულებრივ ზომისაა ბუნებრივი კავერნოზული სხეულის პირდაპირი ჩანაცვლებისთვის, იმპლანტირებული რეზერვუარიდან ერექციის მისაღწევად. [19]

კოხლეარული იმპლანტის ილუსტრაცია

იმ შემთხვევებში, როდესაც ადამიანს ორივე ყურში ღრმად სმენა აქვეითებს ან სმენა ძლიერ აქვეითებს, კოხლეარული იმპლანტის ქირურგიული გზით ჩადგმაა შესაძლებელი. კოხლეარული იმპლანტები გვერდს უვლიან პერიფერიული სმენითი სისტემის უმეტეს ნაწილს, რათა ხმის აღქმა უზრუნველყონ მიკროფონისა და კანის გარეთ, ძირითადად ყურის უკან მდებარე ზოგიერთი ელექტრონული მოწყობილობის მეშვეობით. გარე კომპონენტები სიგნალს კოხლეაში განთავსებულ ელექტროდების მასივზე გადასცემენ, რაც თავის მხრივ კოხლეარულ ნერვს ასტიმულირებს. [20]

გარეთა ყურის ტრავმის შემთხვევაში შეიძლება საჭირო გახდეს ქალა-სახის პროთეზირება. მასაჩუსეტსის ზოგადი საავადმყოფოდან თომას სერვანტესმა და მისმა კოლეგებმა 3D პრინტერის გამოყენებით ცხვრის ხრტილისგან ხელოვნური ყური ააშენეს. უამრავი გამოთვლისა და მოდელირების გამოყენებით, მათ შეძლეს ადამიანის ფორმის ყურის აწყობა. პლასტიკური ქირურგის მიერ მოდელირებული ყურის რამდენჯერმე კორექტირება მოუწიათ, რათა ხელოვნურ ყურს ადამიანის ყურის მსგავსი მრუდები და ხაზები ჰქონოდა. მკვლევარების თქმით, „ტექნოლოგია ამჟამად კლინიკური კვლევებისთვის დამუშავების პროცესშია და ამიტომ ჩვენ გავზარდეთ და ხელახლა შევქმენით ხარაჩოს გამორჩეული მახასიათებლები, რათა ისინი ზრდასრული ადამიანის ყურის ზომას შეესაბამებოდეს და იმპლანტაციის შემდეგ ესთეტიკური იერსახე შევინარჩუნოთ“. მათი ხელოვნური ყურები წარმატებულად არ გამოცხადებულა, მაგრამ ისინი ამჟამად პროექტზე მუშაობენ. ყოველწლიურად ათასობით ბავშვი იბადება თანდაყოლილი დეფორმაციით, რომელსაც მიკროტია ეწოდება, რომლის დროსაც გარეთა ყური სრულად არ ვითარდება. ეს შეიძლება იყოს მნიშვნელოვანი წინგადადგმული ნაბიჯი მიკროტიის სამედიცინო და ქირურგიული მკურნალობის მიმართულებით.

ჯერჯერობით ხელოვნური თვალის ყველაზე წარმატებული შემცვლელი ფუნქცია სინამდვილეში გარე მინიატურული ციფრული კამერაა, რომელსაც აქვს ბადურაზე, მხედველობის ნერვზე ან ტვინის სხვა მსგავს ადგილებში იმპლანტირებული დისტანციური ცალმხრივი ელექტრონული ინტერფეისი. ამჟამინდელი ტექნოლოგიები მხოლოდ ნაწილობრივ ფუნქციონალურობას იძლევა, როგორიცაა სიკაშკაშის დონის, ფერის ნიმუშების და/ან ძირითადი გეომეტრიული ფორმების ამოცნობა, რაც ადასტურებს კონცეფციის პოტენციალს. [21]

სხვადასხვა მკვლევარმა აჩვენა, რომ ბადურა ტვინისთვის სტრატეგიულ გამოსახულების წინასწარ დამუშავებას ახორციელებს. სრულად ფუნქციონალური ხელოვნური ელექტრონული თვალის შექმნის პრობლემა კიდევ უფრო რთულია. ბადურასთან, მხედველობის ნერვთან ან მასთან დაკავშირებულ ტვინის უბნებთან ხელოვნური კავშირის სირთულის გადაჭრის მიმართულებით მიღწეული პროგრესი, კომპიუტერული მეცნიერების მიმდინარე მიღწევებთან ერთად, მოსალოდნელია, რომ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესებს ამ ტექნოლოგიის მუშაობას.

პარკუჭის დამხმარე მოწყობილობა

გულ-სისხლძარღვთა სისტემასთან დაკავშირებული ხელოვნური ორგანოების იმპლანტაცია ხდება იმ შემთხვევებში, როდესაც გული, მისი სარქვლები ან სისხლის მიმოქცევის სისტემის სხვა ნაწილი დაზიანებულია. ხელოვნური გული, როგორც წესი, გამოიყენება ტრანსპლანტაციამდე დროის შესამცირებლად ან გულის სამუდამოდ ჩასანაცვლებლად — იმ შემთხვევაში, თუ გულის გადანერგვა შეუძლებელია. კარდიოსტიმულატორები გულ-სისხლძარღვთა სისტემის კიდევ ერთი იმპლანტირებადი მოწყობილობაა, რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია როგორც პერიოდული (დეფიბრილატორის რეჟიმი), ისე უწყვეტი სტიმულაციისთვის, ან საჭიროებისამებრ, ბუნებრივი კარდიოსტიმულატორის ფუნქციის სრულად გვერდის ავლით. პარკუჭის დამხმარე მოწყობილობები კიდევ ერთი ალტერნატივაა, რომლებიც მექანიკური სისხლის მიმოქცევის მოწყობილობებად მოქმედებენ და ნაწილობრივ ან მთლიანად ცვლიან უკმარისობის მქონე გულის ფუნქციას, თავად გულის ამოღების გარეშე.[22]

გარდა ამისა, ლაბორატორიაში გაზრდილი გულებისა და 3D ბიოპრინტერით დაბეჭდილი გულების კვლევაც მიმდინარეობს. ამჟამად, მეცნიერებს გულის გაზრდისა და დაბეჭდვის უნარი შეზღუდული აქვთ სისხლძარღვებისა და ლაბორატორიაში შექმნილი ქსოვილების თანმიმდევრული ფუნქციონირების სირთულეების გამო. [23]

2008 წლის [განახლებული] მონაცემებით, ღვიძლის უკმარისობის სამკურნალოდ, ღეროვანი უჯრედების გამოყენებით, ბიოხელოვნურ ღვიძლის მოწყობილობას ავითარებდა. ხელოვნური ღვიძლი შექმნილია დამხმარე მოწყობილობის ფუნქციის შესასრულებლად, რომლის მიზანია: ღვიძლის უკმარისობისას რეგენერაციის ხელშეწყობა, ან პაციენტის ღვიძლის ფუნქციების დროებით უზრუნველყოფა ტრანსპლანტაციამდე. მისი შექმნა შესაძლებელი გახდა იმის გამო, რომ ის რეალურ ღვიძლის უჯრედებს (ჰეპატოციტებს) იყენებს, თუმცა ის მუდმივ ჩანაცვლებას მაინც არ წარმოადგენს.

ფილტვები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

თითქმის სრულად ფუნქციონირების მქონე ხელოვნური ფილტვები უახლოეს მომავალში დიდ წარმატებას გვპირდება. [24] ენ-არბორში დაფუძნებული კომპანია MC3 ამჟამად ამ ტიპის სამედიცინო მოწყობილობაზე მუშაობს.

ექსტრაკორპორალური მემბრანული ოქსიგენაცია (ECMO) შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფილტვის ქსოვილისა და გულის მნიშვნელოვანი დატვირთვის შესამსუბუქებლად. ECMO-ს დროს პაციენტში თავსდება ერთი ან მეტი კათეტერი და ტუმბო გამოიყენება სისხლის ღრუ მემბრანულ ბოჭკოებზე გადასაადგილებლად, რომლებიც სისხლთან ჟანგბადსა და ნახშირორჟანგს ცვლიან. ECMO-ს მსგავსად, ექსტრაკორპორალურ CO (ECCO2R) მსგავსი მოწყობა აქვს, მაგრამ ძირითადად პაციენტისთვის სასარგებლოა ნახშირორჟანგის მოცილების და არა ოქსიგენაციის გზით, ფილტვების მოდუნებისა და შეხორცების მიზნით. [25]

საკვერცხეები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ხელოვნური საკვერცხის შემუშავების საფუძველი 1990-იანი წლების დასაწყისში ჩაეყარა. [26]

რეპროდუქციული ასაკის პაციენტები, რომლებსაც კიბო უვითარდებათ, ხშირად იტარებენ ქიმიოთერაპიას ან სხივურ თერაპიას, რაც აზიანებს კვერცხუჯრედებს და იწვევს ადრეულ მენოპაუზას. ბრაუნის უნივერსიტეტში [27] შემუშავდა ხელოვნური ადამიანის საკვერცხე, რომელიც იყენებს თვითაწყობილ მიკროქსოვილებს, რომლებიც შექმნილია ახალი 3-D პეტრის თეფშის ტექნოლოგიის გამოყენებით. 2017 წელს NIH-ის მიერ დაფინანსებულ და ჩატარებულ კვლევაში, მეცნიერებმა წარმატებით დაბეჭდეს 3-D საკვერცხეები და ჩაანაცვლეს ისინი სტერილურ თაგვებში. [28] მომავალში მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ ამას გაიმეორებენ როგორც დიდ ცხოველებში, ასევე ადამიანებში. ხელოვნური საკვერცხე გამოყენებული იქნება მოუმწიფებელი კვერცხუჯრედების in vitro მომწიფების და ფოლიკულოგენეზზე გარემოს ტოქსინების ზემოქმედების შესწავლის სისტემის შესაქმნელად.

პანკრეასი

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ხელოვნური პანკრეასი გამოიყენება დიაბეტით დაავადებული და სხვა პაციენტებისთვის, რომლებსაც ეს სჭირდებათ, ჯანსაღი პანკრეასის ენდოკრინული ფუნქციონირების ჩასანაცვლებლად. მისი გამოყენება შესაძლებელია ინსულინის ჩანაცვლებითი თერაპიის გასაუმჯობესებლად მანამ, სანამ გლიკემიური კონტროლი პრაქტიკულად ნორმალური არ გახდება, რაც აშკარაა ჰიპერგლიკემიის გართულებების თავიდან აცილებით და ასევე შეუძლია ინსულინდამოკიდებული პაციენტებისთვის თერაპიის ტვირთის შემსუბუქება. მიდგომები მოიცავს ინსულინის ტუმბოს გამოყენებას დახურული მარყუჟის კონტროლის ქვეშ, ბიო-ხელოვნური პანკრეასის შემუშავებას, რომელიც შედგება კაფსულირებული ბეტა უჯრედების ბიოთავსებადი ფურცლისგან, ან გენური თერაპიის გამოყენებას. [29] [30]

სისხლის წითელი უჯრედები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ხელოვნური სისხლის წითელი უჯრედების (ერითროციტები) პროექტები დაახლოებით 60 წელია მიმდინარეობს, თუმცა მათ მიმართ ინტერესი აივ-ით დაინფიცირებული დონორების სისხლის კრიზისის დაწყების შემდეგ გაჩნდა. ხელოვნური სისხლის წითელი უჯრედები 100%-ით ნანოტექნოლოგიაზე იქნება დამოკიდებული. წარმატებულ ხელოვნურ სისხლის წითელი უჯრედებს უნდა შეეძლოთ ადამიანის სისხლის წითელი უჯრედების სრულად ჩანაცვლება, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას შეუძლია შეასრულოს ყველა ის ფუნქცია, რასაც ადამიანის სისხლის წითელი უჯრედები ასრულებენ.

პირველი ხელოვნური ერითროციტები, რომლებიც ჩანგმა და პოზნანსკიმ 1968 წელს შექმნეს, ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის ტრანსპორტირებისთვის იყო შექმნილი, რაც ასევე ანტიოქსიდანტურ ფუნქციებს ასრულებდა. [31]

მეცნიერები მუშაობენ ხელოვნური ერითროციტების ახალი ტიპის შექმნაზე, რომელიც ადამიანის ერითროციტების ზომის ორმოცდამეათედით ნაკლებია. ისინი დამზადებულია გაწმენდილი ადამიანის ჰემოგლობინის ცილებისგან, რომლებიც დაფარულია სინთეზური პოლიმერით. ხელოვნური ერითროციტების სპეციალური მასალების წყალობით, მათ შეუძლიათ ჟანგბადის შთანთქმა, როდესაც სისხლის pH მაღალია და გამოყოფა, როდესაც სისხლის pH დაბალია. პოლიმერული საფარი ასევე ხელს უშლის ჰემოგლობინის რეაქციას სისხლში აზოტის ოქსიდთან, რითაც ხელს უშლის სისხლძარღვების საშიშ შევიწროებას. ალან დოქტორმა, მედიცინის დოქტორმა, განაცხადა, რომ ხელოვნური ერითროციტების გამოყენება შეუძლია ნებისმიერ ადამიანს, ნებისმიერი სისხლის ჯგუფის მქონეს, რადგან საფარი იმუნოჩუმად არის. [32]

სათესლე ჯირკვლები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მამაკაცებს, რომლებსაც თანდაყოლილი დეფექტების ან ტრავმის გამო სათესლე ჯირკვლის ანომალიები აღენიშნებოდათ, დაზიანებული სათესლე ჯირკვლის პროთეზით ჩანაცვლება შეძლეს. [33] მიუხედავად იმისა, რომ პროთეზი ბიოლოგიურ რეპროდუქციულ ფუნქციას არ აღადგენს, დადასტურებულია, რომ მოწყობილობა ამ პაციენტების ფსიქიკურ ჯანმრთელობას აუმჯობესებს. [34]

იმპლანტირებადი მანქანა, რომელიც თიმუსის ფუნქციას შეასრულებს, არ არსებობს. თუმცა, მკვლევარებმა შეძლეს თიმუსის გაზრდა რეპროგრამირებული ფიბრობლასტებისგან. მათ იმედი გამოთქვეს, რომ ეს მიდგომა ერთ დღეს ახალშობილთა თიმუსის ტრანსპლანტაციას ჩაანაცვლებს ან შეავსებს. [35]

2017 წლის მონაცემებით, UCLA-ს მკვლევარებმა შეიმუშავეს ხელოვნური თიმუსი, რომელიც, მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ არ არის იმპლანტირებადი, შეუძლია შეასრულოს ნამდვილი თიმუსის ყველა ფუნქცია. [36]

ხელოვნური თიმუსი მნიშვნელოვან როლს შეასრულებდა იმუნურ სისტემაში და ის სისხლის ღეროვან უჯრედებს გამოიყენებდა მეტი T უჯრედების წარმოსაქმნელად, რაც თავის მხრივ, ორგანიზმს ინფექციებთან ბრძოლაში დაეხმარებოდა. საბოლოო ჯამში, ეს ორგანიზმს კიბოს უჯრედებთან ბრძოლის უკეთეს უნარს მისცემდა. ასაკის მატებასთან ერთად, თუ ადამიანების თიმუსი კარგად ფუნქციონირებას შეწყვეტს, ხელოვნური თიმუსიც შესაძლოა პოტენციურად სიცოცხლისუნარიანი ვარიანტი იყოს.

ინფექციებთან საბრძოლველად T უჯრედების გამოყენების იდეა დიდი ხანია არსებობს, მაგრამ ბოლო დრომდე შემოთავაზებული იყო T უჯრედების წყაროს, ხელოვნური თიმუსის, გამოყენების იდეა. „ჩვენ ვიცით, რომ კიბოს წინააღმდეგ მებრძოლი T უჯრედების თანმიმდევრული და უსაფრთხო მარაგის შექმნის გასაღები იქნებოდა პროცესის ისე კონტროლი, რომ გადანერგილ უჯრედებში ყველა T უჯრედების რეცეპტორი გამორთულიყო, გარდა კიბოს წინააღმდეგ მებრძოლი რეცეპტორებისა“, - თქვა UCLA-ს დოქტორმა გეი კრუკსმა. [37] მეცნიერმა ასევე აღმოაჩინა, რომ ხელოვნური თიმუსის მიერ წარმოებული T უჯრედები ატარებდნენ T უჯრედების რეცეპტორების მრავალფეროვან სპექტრს და მუშაობდნენ ნორმალური თიმუსის მიერ წარმოებული T უჯრედების მსგავსად. რადგან მათ შეუძლიათ ადამიანის თიმუსის მსგავსად მუშაობა, ხელოვნურ თიმუსს შეუძლია ორგანიზმს მიაწოდოს T უჯრედების თანმიმდევრული რაოდენობა იმ პაციენტებისთვის, რომლებსაც მკურნალობა სჭირდებათ.

ტრაქეა

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ხელოვნური ტრაქეების სფერო დიდი ინტერესისა და აღფრთოვანების პერიოდით სარგებლობდა პაოლო მაკიარინის მუშაობა კაროლინსკას ინსტიტუტსა და სხვაგან 2008 წლიდან დაახლოებით 2014 წლამდე, რაც გაზეთებსა და ტელევიზიაში პირველ გვერდებზე გაშუქებას იწვევდა. 2014 წელს მისი მუშაობის შესახებ გარკვეული ეჭვები გამოითქვა და 2016 წლისთვის ის სამსახურიდან გაათავისუფლეს და კაროლინსკას მაღალი დონის მენეჯმენტი, მათ შორის ნობელის პრემიის მინიჭებასთან დაკავშირებული პირები. [38] [39]

2017 წლისთვის, ტრაქეის ბიოინჟინერიული კონსტრუქტების შექმნის პროცესი — რომელიც გულისხმობს უჯრედებით დაფარული ღრუ მილის ფორმირებას — გაცილებით უფრო კომპლექსური გამოდგა, ვიდრე ეს თავდაპირველად იყო მოსალოდნელი. არსებით სირთულეებს შორისაა ის ფაქტი, რომ პოტენციური კლინიკური კანდიდატები, როგორც წესი, რთული სამედიცინო პროფილით გამოირჩევიან და მრავალჯერადი ქირურგიული ჩარევის ისტორია გააჩნიათ. გარდა ამისა, საჭიროა ისეთი იმპლანტის დიზაინი, რომელსაც ექნება უნარი სრულად განვითარდეს და ინტეგრირდეს რეციპიენტის ორგანიზმში, თანაც გაუძლოს სასუნთქი გზებისათვის დამახასიათებელ მუდმივ მექანიკურ დატვირთვებს, აგრეთვე ტრაქეის სტრუქტურის ბრუნვით და გრძივი მოძრაობებს. [40]

გაუმჯობესება

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ასევე შესაძლებელია ხელოვნური ორგანოს აწყობა და ინსტალაცია, რათა მის მფლობელს მიენიჭოს ისეთი შესაძლებლობები, რომლებიც ბუნებრივად არ არსებობს. კვლევები მიმდინარეობს მხედველობის, მეხსიერებისა და ინფორმაციის დამუშავების სფეროებში. ზოგიერთი მიმდინარე კვლევა ფოკუსირებულია ავარიების მსხვერპლთა ხანმოკლე მეხსიერების აღდგენაზე და დემენციის მქონე პაციენტებში გრძელვადიანი მეხსიერების აღდგენაზე.

წარმატების ერთ-ერთი სფერო მაშინ იქნა მიღწეული, როდესაც კევინ უორვიკმა ჩაატარა ექსპერიმენტების სერია, რომლითაც ინტერნეტით გააფართოვა თავისი ნერვული სისტემა რობოტული ხელის სამართავად და პირველი პირდაპირი ელექტრონული კომუნიკაცია ორი ადამიანის ნერვულ სისტემას შორის. [41]

ეს შეიძლება ასევე მოიცავდეს კანქვეშა ჩიპების იმპლანტაციის არსებულ პრაქტიკას იდენტიფიკაციისა და ადგილმდებარეობის დასადგენად (მაგ., RFID ტეგები). [42]

მიკროჩიპები

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ორგანოს ჩიპები არის მოწყობილობები, რომლებიც შეიცავს ღრუ მიკროსისხლძარღვებს, რომლებიც სავსეა უჯრედებით, რომლებიც ახდენენ ქსოვილის და/ან ორგანოების იმიტაციას, როგორც მიკროფლუიდური სისტემა, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს ძირითადი ქიმიური და ელექტრული სიგნალის ინფორმაცია. ეს განსხვავდება ტერმინის „მიკროჩიპის“ ალტერნატიული გამოყენებისგან, რომელიც ეხება მცირე, ელექტრონულ ჩიპებს, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც იდენტიფიკატორი და ასევე შეიძლება შეიცავდეს ტრანსპონდერს.

ამ ინფორმაციას შეუძლია შექმნას სხვადასხვა გამოყენება, როგორიცაა „ადამიანის ინ ვიტრო მოდელების“ შექმნა როგორც ჯანმრთელი, ასევე დაავადებული ორგანოებისთვის, წამლების განვითარება ტოქსიკურობის სკრინინგში, ასევე ცხოველებზე ტესტირების ჩანაცვლება. [43]

3D უჯრედული კულტურის ტექნიკის გამოყენება მეცნიერებს საშუალებას აძლევს, ხელახლა შექმნან კომპლექსური უჯრედგარე მატრიცა, ECM, რომელიც გვხვდება in vivo პირობებში, რათა მიბაძონ ადამიანის რეაქციას წამლებსა და ადამიანის დაავადებებზე. [44] ჩიპებზე განთავსებული ორგანოები გამოიყენება ახალი წამლების შემუშავებაში წარუმატებლობის მაჩვენებლის შესამცირებლად; ამ მიკროინჟინერიის საშუალებით მიკროგარემოს მოდელირება ორგანოს სახით ხდება.

რესურსები ინტერნეტში

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სამეცნიერო პრაქტიკული კონფერენცია “ხელოვნური ორგანოები თანამედროვე ქირურგიაში: გამოყენების სფეროები, პერსპექტივა"

სტატია - ხელოვნური თირკმელი

სქოლიო

[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

 

  1. ↑ (2012) „Chapter 2: Artificial Organs“, Handbook of Research on Biomedical Engineering Education and Advanced Bioengineering Learning: Interdisciplinary Concepts - Volume 1. Hershey, PA: Medical Information Science Reference, გვ. 60–95. ISBN 9781466601239. 
  2. ↑ (1984) „Chapter 1: The Basics of Artificial Organs“, Polymeric Materials and Artificial Organs, ACS Symposium Series. Washington, DC: American Chemical Society, გვ. 1–11. DOI:10.1021/bk-1984-0256.ch001. ISBN 9780841208544. 
  3. ↑ Artificial Organs. RES, Inc (6 June 2012). ციტირების თარიღი: 16 March 2016
  4. ↑ Tang R (1998). „Artificial Organs“. BIOS. 69 (3): 119–122. JSTOR 4608470.
  5. ↑ A First: Organs Tailor-Made With Body's Own Cells (15 September 2012). ციტირების თარიღი: 16 March 2016
  6. ↑ Mussivand T, Kung RT, McCarthy PM, Poirier VL, Arabia FA, Portner P, Affeld K (May 1997). „Cost effectiveness of artificial organ technologies versus conventional therapy“. ASAIO Journal. 43 (3): 230–236. doi:10.1097/00002480-199743030-00021. PMID 9152498.
  7. ↑ Why are animals used for testing medical products?. Food and Drug Administration (4 March 2016). ციტირების თარიღი: 16 March 2016
  8. ↑ Giardino R, Fini M, Orienti L (February 1997). „Laboratory animals for artificial organ evaluation“. The International Journal of Artificial Organs. 20 (2): 76–80. doi:10.1177/039139889702000205. PMID 9093884. S2CID 42808335.
  9. ↑ A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice.. NIH (May 2017). ციტირების თარიღი: 30 January 2018
  10. ↑ Finch J (February 2011). „The ancient origins of prosthetic medicine“. Lancet. 377 (9765): 548–549. doi:10.1016/s0140-6736(11)60190-6. PMID 21341402. S2CID 42637892.
  11. ↑ Artificial Limb. Advameg, Inc. ციტირების თარიღი: 16 March 2016
  12. ↑ Motorlab - Multimedia. ციტირების თარიღი: 2016-05-01
  13. ↑ Targeted Muscle Reinnervation: Control Your Prosthetic Arm With Thought. ციტირების თარიღი: 2016-05-01
  14. ↑ 14.0 14.1 Urinary Diversion. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (September 2013).
  15. ↑ Iannaccone PM, Galat V, Bury MI, Ma YC, Sharma AK (January 2018). „The utility of stem cells in pediatric urinary bladder regeneration“. Pediatric Research. 83 (1–2): 258–266. doi:10.1038/pr.2017.229. PMID 28915233. S2CID 4433348.
  16. ↑ (2012) Biomaterials: Principles and Practices. Boca Raton, FL: CRC Press, გვ. 281. ISBN 9781439872512. 
  17. ↑ (2013) Oxford Handbook of Clinical Surgery. Oxford, UK: OUP Oxford, გვ. 794. ISBN 9780199699476. 
  18. ↑ Artificial Organs — The Future of Transplantation en (2018-08-20). ციტირების თარიღი: 2019-09-15
  19. ↑ Simmons M, Montague DK (2008). „Penile prosthesis implantation: past, present and future“. International Journal of Impotence Research. 20 (5): 437–444. doi:10.1038/ijir.2008.11. PMID 18385678.
  20. ↑ Cochlear Implants. National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (February 2016). ციტირების თარიღი: 16 March 2016
  21. ↑ (2002) The Body Electric. Rutgers University Press, გვ. 214. ISBN 9780813531946. 
  22. ↑ Birks EJ, Tansley PD, Hardy J, George RS, Bowles CT, Burke M, et al. (November 2006). „Left ventricular assist device and drug therapy for the reversal of heart failure“. The New England Journal of Medicine. 355 (18): 1873–1884. doi:10.1056/NEJMoa053063. PMID 17079761.
  23. ↑ „Scientists grew beating human heart tissue on spinach leaves“. CNBC. 27 March 2017.
  24. ↑ Ota K (April 2010). „Advances in artificial lungs“. Journal of Artificial Organs. 13 (1): 13–16. doi:10.1007/s10047-010-0492-1. PMID 20177723. S2CID 21002242.
  25. ↑ Terragni PP, Birocco A, Faggiano C, Ranieri VM (2010). „Extracorporeal CO2 removal“. Contributions to Nephrology. 165: 185–196. doi:10.1159/000313758. hdl:2318/75212. ISBN 978-3-8055-9472-1. PMID 20427969.
  26. ↑ Gosden RG (July 1990). „Restitution of fertility in sterilized mice by transferring primordial ovarian follicles“. Human Reproduction. 5 (5): 499–504. doi:10.1093/oxfordjournals.humrep.a137132. PMID 2394782.
  27. ↑ Krotz SP, Robins J, Moore R, Steinhoff MM, Morgan J, Carson SA (September 2008). „Model artificial human ovary by pre-fabricated cellular self-assembly“. Fertility and Sterility. 90: S273. doi:10.1016/j.fertnstert.2008.07.1166.
  28. ↑ Laronda MM, Rutz AL, Xiao S, Whelan KA, Duncan FE, Roth EW, Woodruff TK, Shah RN (May 2017). „A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice“. Nature Communications. 8. doi:10.1038/ncomms15261. PMC 5440811. PMID 28509899.CS1-ის მხარდაჭერა: მრავალი სახელი: ავტორების სია (link)
  29. ↑ Artificial Pancrease. JDRF (9 February 2011). ციტირების თარიღი: 16 March 2016
  30. ↑ Collaborative Efforts Key to Catalyzing Creation of an Artificial Pancreas. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (1 March 2014). ციტირების თარიღი: 16 March 2016
  31. ↑ Chang TM (June 2012). „From artificial red blood cells, oxygen carriers, and oxygen therapeutics to artificial cells, nanomedicine, and beyond“. Artificial Cells, Blood Substitutes, and Immobilization Biotechnology. 40 (3): 197–199. doi:10.3109/10731199.2012.662408. PMC 3566225. PMID 22409281.
  32. ↑ Guo J, Agola JO, Serda R, Franco S, Lei Q, Wang L, et al. (July 2020). „Biomimetic Rebuilding of Multifunctional Red Blood Cells: Modular Design Using Functional Components“. ACS Nano. 14 (7): 7847–7859. Bibcode:2020ACSNa..14.7847G. doi:10.1021/acsnano.9b08714. OSTI 1639054. PMID 32391687. S2CID 218584795.
  33. ↑ შეცდომა თარგის გამოძახებისას: cite web: პარამეტრები archiveurl და archivedate მითითებული უნდა იყოს ორივე, ან არცერთი.Testicular Implants. Urology at UCLA. ციტირების თარიღი: 2019-09-15
  34. ↑ Testicular Implants en. ციტირების თარიღი: 2019-09-15
  35. ↑ Bredenkamp N, Ulyanchenko S, O'Neill KE, Manley NR, Vaidya HJ, Blackburn CC (September 2014). „An organized and functional thymus generated from FOXN1-reprogrammed fibroblasts“. Nature Cell Biology. 16 (9): 902–908. doi:10.1038/ncb3023. PMC 4153409. PMID 25150981.
  36. ↑ Meet The Bionic Thymus: The Artificial Organ For Pumping T Cells For Cancer Treatment en (2017-04-12). ციტირების თარიღი: 2019-09-15
  37. ↑ შეცდომა თარგის გამოძახებისას: cite web: პარამეტრები archiveurl და archivedate მითითებული უნდა იყოს ორივე, ან არცერთი.Artificial thymus developed at UCLA can produce cancer-fighting T cells from blood stem cells. ციტირების თარიღი: 2020-12-19
  38. ↑ Astakhova A (16 May 2017). „Superstar surgeon fired, again, this time in Russia“. Science. doi:10.1126/science.aal1201.
  39. ↑ From Confines Of Russia, Controversial Stem-Cell Surgeon Tries To Weather Scandal. RadioFreeEurope/RadioLiberty (February 6, 2017).
  40. ↑ Den Hondt, M; Vranckx, JJ (February 2017). „Reconstruction of defects of the trachea“. Journal of Materials Science. Materials in Medicine. 28 (2). doi:10.1007/s10856-016-5835-x. PMID 28070690.
  41. ↑ Warwick K, Gasson M, Hutt B, Goodhew I, Kyberd P, Schulzrinne H, Wu X (2004). „Thought communication and control: a first step using radiotelegraphy“. IEE Proceedings - Communications. 151 (3): 185. doi:10.1049/ip-com:20040409 (inactive 11 July 2025).CS1-ის მხარდაჭერა: არააქტიური DOI (link)
  42. ↑ Foster KR, Jaeger J (August 2008). „Ethical implications of implantable radiofrequency identification (RFID) tags in humans“. The American Journal of Bioethics. 8 (8): 44–48. doi:10.1080/15265160802317966. PMID 18802863. S2CID 27093558.
  43. ↑ Zheng F, Fu F, Cheng Y, Wang C, Zhao Y, Gu Z (May 2016). „Organ-on-a-Chip Systems: Microengineering to Biomimic Living Systems“. Small. 12 (17): 2253–2282. doi:10.1002/smll.201503208. PMID 26901595. S2CID 395464.
  44. ↑ Prestwich, Glenn D. (2008-01-01). „Evaluating Drug Efficacy and Toxicology in Three Dimensions: Using Synthetic Extracellular Matrices in Drug Discovery“. Accounts of Chemical Research (ინგლისური). 41 (1): 139–148. doi:10.1021/ar7000827. ISSN 0001-4842. PMID 17655274.
მოძიებულია „https://ka.wikipedia.org/w/index.php?title=ხელოვნური_ორგანო&oldid=5072881“-დან