Header Ads

জৈব ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি - অঙ্গ প্রতিস্থাপনের নতুন যুগের সূচনা

গতকালকেই বোধহয় এক ফেসবুক সুহৃদের একটি লেখায় অনুভূতিতে আঘাত লাগা কিছু প্রাণীর কারণে এক ভদ্রমহিলার অশেষ নির্যাতন এবং বিপর্যয়ের কথা শুনছিলাম। আরো শুনি অঙ্গ ইত্যাদি নিয়ে কুৎসিত ব্যবসার কথা। মোটকথা সব মিলিয়ে বিষয়টা আমার কাছে বেশ অনেকগুলো প্রশ্নের মুখে দাঁড় করিয়েছিল। প্রাথমিক প্রশ্ন নিজেকেই করেছিলাম,বিজ্ঞান আমাদের এই দিকটায় কি সাহায্য করছে ? একটু খোঁজাখুঁজি করে বড় আনন্দ পেলাম।হ্যা ,আশার আলো দেখছি। এতটাই দেখছি যে বলতে ইচ্ছা করছে,আর কয়েকশো বছর পরে কোনো বিকলাঙ্গ মানুষ থাকবে না। থাকবে না কোনো অপজাতকের কারণে এসিড দগ্ধ কোনো মেয়ের চিরকালীন দুঃখ। পোড়া চামড়ার চিরকালীন ব্যাথা নিয়ে থাকবে না মানুষ। আসুন,একটু প্রযুক্তি আর চিকিৎসাবিজ্ঞানের এই অসাধারন মেলবন্ধন এর উপর কিছু আলোচনা করি।

জৈব ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি - অঙ্গ প্রতিস্থাপনের নতুন যুগের সূচনা

শীর্ষেন্দুর এক কিশোর উপন্যাসে পড়েছিলাম একজন স্বপ্ন দেখছে কোনো এক বৈদ্য/জাদুকর এর চেম্বার যেখানে কাটা হাত পা বা অন্য অঙ্গ জুড়ে দেওয়ার কাজ চলছে , এই রকম এক জায়গায় একজনের মাথা আর একজনের শরীরে লাগিয়ে দেওয়া বা হাত এর মালিকের অদল বদল এর ঝামেলা ইত্যাদির বড় মজার গল্প। সেই স্বপ্নের ঠাকুরদা হতে চলেছে। মানুষ এবার বিবিধ অঙ্গ প্রত্যঙ্গ তৈরী করতে চলেছে (কিছু করছে ও !)

এই অসাধ্য সাধন করার জন্য মানুষ তৈরী করেছে ত্রিমাত্রিক ছাপার কল যার সমন্ধে আপনারা অনেকেই অবগত। যারা না তাদের জন্য ছোট করে বলছি ,যেমন কাগজে ছাপা দেখেন কম্পিউটার থেকে তেমনি যে কোনো একটি জিনিস এর হুবহু আর একটি জমজ তৈরী সম্ভব যদি ওই আগের জিনিসটির প্রস্তুতজাত বস্তুগুলো আপনি দিতে পারেন। মধ্যপ্রাচ্যে দুবাই বা জাপান এমনকি আমাদের দেশের দক্ষিণ ভাগে এর প্রয়োগ শুরু হয়েছে অনেক দিন তবে জৈব ক্ষেত্রে বা আরো নির্দিষ্ট করে যদি বলি মানুষের অথবা কোনো জীব এর অঙ্গ ইত্যাদির উপর একই ধরণের কোনো হুবহু কিছু তৈরির কাজ শুরু হয়েছে এই দশকে বা গত পাঁচ বছর ধরে। দাঁড়ান , বাণিজ্যিক ভাবে হয় নি সুতরাং আরো একটু অপেক্ষা করুন!

এই ত্রিমাত্রিক প্রযুক্তির উপর একটি ইউটিউব প্রতিবেদন তথ্যসূত্রে দিচ্ছি যদি একদম পুরো বিষয়টা জানতে চান তা হলে ওটা দেখতে পারেন। আর যদি সময় কম থাকে তা হলে আসুন একটু কষ্ট করে আমার এই আজেবাজে লেখাটা পড়ে ফেলুন।

যা বলছিলাম,ওই ত্রিমাত্রিক ছাপার কল এর সহজ একটা বিবরণ বলতে ভাবতে পারেন বাড়ির বাচ্চার একটা খেলনা আছে যা প্লাস্টিকের তৈরী। এখন ওই কল এ আপনি যদি মূল উপাদান প্লাস্টিক দিলে ওটার একটি নজেল মানে মুখ আছে সেটা দিয়ে স্তরের মতো করে ওই গোটা খেলনার একটা প্রতিরূপ তৈরী হয়ে যাবে। এর জন্য আগে ওই খেলনার একটা ত্রিমাত্রিক ছবি মানে স্ক্যান করে নেওয়া হয়। যেমন ওই দ্বিমাত্রিক ভাবে কোনো ছবি ইত্যাদি আপনি ছাপা হতে দেখেন কোনো ডেস্কজেট প্রিন্টারের বিশেষ হেড দিয়ে এটা ও তাই করে। তফাৎ হলো ,এই কাগজে হয় দ্বিমাত্রিক ভাবে কালির মাধ্যমে আর ত্রিমাত্রিক এর ক্ষেত্রে মূল বস্তুর উপাদান ব্যবহার করে।

জৈব বস্তুর প্রতিরূপ

যারা ইংরেজি চলচ্চিত্র ষ্টার ওয়ার দেখেছেন বা ওই ধরণের কোনো কল্প বিজ্ঞানের কিছু পড়েছেন তারা জানেন যে মানুষ এর নানান অঙ্গ কে প্রতিরূপ করার বিষয় ওই কাহিনী গুলোতে দেখেছেন। এ ছাড়া ধরুন হিন্দু পুরান বা অন্য পৌরাণিক কাহিনীতে যে সব কাজকারবার দেখেছেন মানে ওই রাবনের মাথা আবার গজিয়ে যাওয়া অথবা রক্তবীজ ইত্যাদির কাজকারবার এর কাহিনী পড়েছেন বা শুনেছেন ওই সব কিন্তু এরপর বাস্তব হতে চলেছে। দাঁড়ান , দাঁড়ান ! আবার ওই রাবনের মাথার প্রতিরূপ নিয়ে আগেই বলবেন না ,ওটা এখনো দেরি আছে। সে ক্ষেত্রে মস্তিষ্কের ব্যাক আপ মানে পুরো স্মৃতির একটা ধরে রাখার ব্যবস্থা ইত্যাদি আছে তা ছাড়া ওটা অনেক পরের বিষয়। আপাততঃ অন্য অঙ্গ নিয়ে কাজকারবার এর কথা আলোচনা করি।

জৈব ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি - অঙ্গ প্রতিস্থাপনের নতুন যুগের সূচনা

কালির ছাপা কল মানে কম্পিউটারের দেখেছেন নিশ্চই ? ইঙ্ক জেট প্রিন্টার এর কথা বলছি ,সেই প্রিন্টার এর একটা নজেল থাকে খেয়াল করবেন যা বা দিক থেকে ডানদিকে চলে একটা মোটরের সাহায্যে আর লাইন ধরে কালির একটা স্তরে স্তরে ওই ছাপা হয়। একই ভাবে বায়ো থ্রি ডি প্রিন্টার এর কাজ হয় খালি ওই এক্স এবং ওয়াই এক্সিস এর সাথে থাকে জেড এক্সিস মানে ওই তিন নম্বর মাত্রা। এই জন্য আলাদা করে ওই ওঠানামার একটা বিশেষ যন্ত্র থাকে যাকে বলে এলিভেটর। হ্যা , ওই আমরা যেরকম লিফ্ট বা এলিভেটর দেখি সেই একই পদ্ধতিতে ওটা কাজ করে। আর সাধারণ প্রিন্টার এর কাগজের বদলে থাকে অন্য একটি পাত্র। সহজ কথায় মূল বিষয় একই , প্রিন্টারে দিচ্ছেন কালি আর এখানে দিচ্ছেন প্লাস্টিক বা জৈব ক্ষেত্রে কোষ।

এতোই সহজ? বললেই হবে?

তাত্বিক ভাবে এতটাই সহজ তবে এর বাস্তবায়ন এই অনেক প্যাচ ! ধরুন জৈব প্রতিরূপ এর সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হলো জৈব কোনো অঙ্গ একাধিক ধরণের বস্তুর সমাহার এর উপর আরো সমস্যা হলো এই জৈব প্রতিরূপ যে টিসু তৈরি করবে তার দরকার পৌষ্টিক সামগ্রী আর অক্সিজেন। ওটার যোগান রাখতে হবে একই সঙ্গে। এর উপর আরো জানতে দুটো লিংক দিচ্ছি। প্রথমটা খুব ইন্টারেস্টিং। দেখুন ইঙ্ক জেট এর পুরোনো প্রিন্টার কে দিয়ে কি ভাবে বায়ো প্রিন্টার করেছে একদল প্রযুক্তিবিদ !

সূত্র :
১. http://www.instructables.com/id/DIY-BioPrinter/
২. http://biocurious.org

এই বায়োপ্রিন্টার এর প্রিন্ট হেড আগে যেমন বলেছি , ঠিক ইঙ্ক জেট প্রিন্টার এর মতোই .করতে থাকে বিশেষ একটি আধার এর উপর। স্তরে স্তরে তৈরী হতে থাকে প্রতিরূপ। এলিভেটর ক্রমশ উপরে উঠতে থাকে ওই বস্তুর উচ্চতা অনুযায়ী। একই সঙ্গে থাকে একটি রিসার্ভার যেমন আপনার ইঙ্ক জেট এর কালির কার্টিজ হয় তেমনি এর হয় একটি রিসার্ভার। এই রিসার্ভার বা সঞ্চয় বাক্সে থাকে ওই জৈবনিক মূল বস্তু মানে বায়ো মেটেরিয়াল।

প্রিন্ট হেড বা সিরিঞ্জ : এই ছাপার জন্য অর্থাৎ ওই প্রতিরূপ এর জন্য এই প্রিন্টারের যে প্রিন্ট হেড থাকে ওটা অনেকটাই সিরিঞ্জ এর মতো। এর থেকে স্তরে স্তরে ওই জৈবপদার্থ জমা হয় স্তরের আকারে।

ত্রিমাত্রিক সেন্সর : কতটা আকৃতির এবং তার দৈর্ধ প্রস্থ আর উচ্চতার হিসেবে যাতে ওই ছাপা এক অংশ ও এদিক ওদিক না হয় তার জন্য সফটওয়ার আর প্রিন্টার এর হার্ডওয়ার এর সমন্বয় করে এই সেন্সর।

মাইক্রোজেল : যা আগে বলেছিলাম,এই জৈব বস্তুর জন্য দরকার হয় খাবার,জল,অক্সিজেন।এর যোগান দেওয়ার ব্যবস্থা হয় মাইক্রোজেল নামের পদার্থের মাধ্যমে। এই জেল এ থাকে ভিটামিন,প্রোটিন এবং বিবিধ উপকরণ যা ওই কোষগুলোকে বাঁচিয়ে রাখে। আর জেল এই কোষগুলোকে আলাদা থাকতে এবং দলা পাকিয়ে যাওয়ার থেকে ঠেকিয়ে রাখে।

বায়ো-ইঙ্ক : প্রত্যেকটি অঙ্গ নির্দিষ্ট কোষ দ্বারা তৈরী। ধরুন লিভার এর প্রতিরূপ তৈরী হলে তার জন্য যে টিস্যু আবশ্যিক তা হলো হেপাটোসাইটিস। এর সাথে দরকার হয় অন্যান্য কোষ। এই মিলিত একটি রূপ হলো বায়ো-ইঙ্ক। এই বস্তু জমা থাকে ওই রিসার্ভার এ। আগে বলা পদ্ধতি অনুযায়ী ওই মূল অঙ্গের (এক্ষেত্রে লিভার ) আগে করা ত্রিমাত্রিক স্ক্যান থেকে ওই হুবহু প্রতিরূপ তৈরী হয় নির্ধারিত ট্রে তে।

প্রতিস্থাপন এর প্রক্রিয়া :

তৈরী হলেই তো হলো না। এই অঙ্গ কে প্রতিস্থাপন করার জন্য যে ব্যক্তির অঙ্গ তার নির্দিষ্ট কোষ থেকে ওই বায়ো-ইঙ্ক তৈরির ব্যবস্থা করতে হয় যাতে কোনো জিনগত সমস্যা বা দেহের অভ্যন্তরীণ কোনো প্রতিরোধ না তৈরী হয়। যাতে এই অঙ্গ কে শরীরের সাথে মিশতে যে শারীরিক বাধা তৈরী হয় তার থেকে কোনো সমস্যা যাতে না আসে তার জন্য।

কতটা পথ পেরিয়েছি আমরা এই প্রতিরূপ তৈরিতে ?

কয়েকটা ইউটিউব প্রতিবেদন তথ্যসূত্রে দেবো তার আগে সংক্ষেপে বলি ঠিক কোথায় আছি আমরা।

১. দেহের ত্বক তৈরী এবং কান ইত্যাদি কার্টিলেজ অঙ্গের ক্ষেত্রে সফল প্রতিস্থাপন এর কাজ এ সফল হয়েছে মানুষ।

২. হার্ট এর ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ মাসল বা পেশী ইত্যাদির ক্ষেত্রে সফল হয়েছে মানুষ

জৈব ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি - অঙ্গ প্রতিস্থাপনের নতুন যুগের সূচনা


কোথায় বাধা ?

উপরে যেমন বলেছি,রক্ত জালিকা ( ব্লাড ক্যাপিলারি ) বিশেষত হৃৎপিণ্ডের অভ্যন্তরের বা কিডনি ইত্যাদির ভিতরের সূক্ষ্ম জালিকা গুলোর ক্ষেত্রে আমাদের এখনো সেই মাত্রার প্রযুক্তি আয়ত্ব হয় নি। ইতিমধ্যেই ইঁদুরের মতো ছোট ছোট প্রাণীর হৃৎপিণ্ডের বেশ কিছু সহায়ক পেশী ইত্যাদির প্রতিস্থাপন হয়েছে এই প্রতিরূপ দিয়ে। মনে রাখবেন আমাদের দেহের গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গগুলোর ভিতরে বিশেষত হৃৎপিণ্ডের ভিতরে এমন কিছু ক্যাপিলারি আছে যার ব্যাস একটি কোষের থেকে ও ছোট। এই পর্যায়ের সূক্ষ্ম প্রিন্টিং এখনো মানুষ করতে পারে নি।

জৈব ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি - অঙ্গ প্রতিস্থাপনের নতুন যুগের সূচনা


এই প্রসঙ্গে একটা পুরস্কারের কথা জানাই। নাসা একটি পুরস্কার ঘোষণা করেছে যার নাম ভাস্কুলার টিস্যু চ্যালেঞ্জ। এর পুরস্কার মূল্য ৫ লক্ষ ডলার। যে গবেষক দল এক সেন্টিমিটার পুরু কর্মক্ষম মানব টিস্যু তৈরী করতে পারবে এবং তাকে এক মাস পরীক্ষাগারে কর্মক্ষম রাখতে পারবে তাদের এই পুরস্কার দেওয়া হবে। বিশেষজ্ঞরা বলছেন আগামী ৬ বছরের মধ্যেই এই কাজ হয়ে যাবে। আরো বলছে এই অঙ্গ প্রতিস্থাপন এর কাজ পুরোদমে শুরু হয়ে যাবে হয়তো ২০৩০ এর মধ্যেই। ইতিমধ্যেই প্রসাধনী কোম্পানি গুলো যেমন L’Oréal এবং Poietis সাহায্য নিচ্ছে একটি নতুন প্রতিষ্ঠিত এবং ইতিমধ্যেই আলোড়ন সৃষ্টিকারী CELLLINK বলে একটি কোম্পানির সাহায্যে।

উপরের ওই কোম্পানি একদম বিলগেটস বা স্টিভ জবস এর মতোই সাধারণ অবস্থা থেকে উঠে এসে আজ ন্যাসড্যাক এর একটি স্বীকৃত দামি কোম্পানি। তারা সামুদ্রিক শেওলা দিয়ে তৈরী করতে পারছে মূল কাঠামো যার উপর ওই প্রতিরূপের মাধ্যমে স্থাপিত কোষ গুলো কে বসিয়ে বিবিধ অঙ্গ কে তৈরী করা সহজ হয়েছে। সোজা কথায় এই কোম্পানি তৈরী করেছে ওই বায়ো-ইঙ্ক।

জৈব ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি - অঙ্গ প্রতিস্থাপনের নতুন যুগের সূচনা

আরো একটি বড় বাধা অতিক্রম করতে হবে মানুষকে তা হলো এর প্রচুর খরচ। বর্তমানে একটা বায়োপ্রিন্টার এর দাম দেড়লাখ ডলার এর উপর। প্রতিস্থাপন ও বড় সীমিত। তবে যে ভাবে আমরা বাকি প্রযুক্তির সুফল পৌঁছে দিয়েছি সাধারণ মানুষের কাছে সেই ভাবে এই প্রযুক্তি ও আসবে সাধারণ মানুষের আয়ত্বে। ইতিমধ্যেই এর অর্থনৈতিক মূল্য দেড় বিলিয়ন ডলার এর কাছে হবে ২০২০ নাগাদ ওটা জানা যাচ্ছে।

জৈব ক্ষেত্রে ত্রিমাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি - অঙ্গ প্রতিস্থাপনের নতুন যুগের সূচনা


লক্ষ লক্ষ মানুষ আজ বসে আছে এই সুফল পাওয়ার জন্য। আমরা মৃত্যুর কাছাকাছি যাই কেন ? কারণ আমাদের অঙ্গগুলো ক্রমশ কর্মক্ষমতা হারিয়ে ফেলে। যদি আমাদের এক একটা অঙ্গ প্রতিস্থাপিত করা যায় তা হলে আয়ু কি পরিমানে বৃদ্ধি পাবে ভাবুন তো ! অনেকেই বলবেন মস্তিষ্কের কি হবে ? হ্যা ওটা ও হবে হয়তো তার জন্য এক শতক লাগবে পুরো প্রতিরূপ নিয়ে আসতে তবে ওটা ও হবে। আর স্মৃতি বা আমাদের বর্তমান অবস্থার একটা ব্যাকআপ এর নকশা ইতিমধ্যেই আমরা পেয়ে গিয়েছি কিন্তু !

আগামী দশকগুলো বড্ড অসাধারন হতে চলেছে। মাঝে মাঝে দুঃখ লাগে এই ভেবে যে আর শ দুয়েক বছর পরেই কি দারুন সব জিনিস পেতে চলেছে মানুষ। আমরা তাদের অগ্র সেনানী হিসেবে আসুন একটু আত্বতৃপ্তি লাভ করি।

মানুষ একদিন স্বগর্বে বলবে - 'মরিতে চাহি না আমি সুন্দর ভুবনে, মানবের মাঝে আমি বাঁচিবারে চাই '

প্রতিটি লেখায় শেষে যা বলি এবার ও তাই বলছি , কোথাও ভুল থাকলে ধরিয়ে দিন,সংশোধন করবো। দ্বিমত থাকলে যুক্তি দিয়ে বুঝিয়ে দেবেন আমি মাথা পেতে গ্রহণ করবো।

ধৈর্য ধরে পড়ার জন্য অশেষ ধন্যবাদ !

জয়তু বিজ্ঞান ! জয়তু প্রজ্ঞা ! জয়তু মানুষ !

তথ্যসূত্র :
১. https://www.theguardian.com/…/will-3d-printing-solve-the-or…
২, http://nordic.businessinsider.com/from-idea-to-nasdaq-in-l…/
৩. http://www.nature.com/…/the-printed-organs-coming-to-a-body…
৪. http://www.openbiomedical.org/3d-bioprinting-close-are-we-…/
৫. https://wyss.harvard.edu/technology/3d-bioprinting/
৬. https://www.youtube.com/watch?v=NDRDEnooU2Y
৭. https://www.youtube.com/watch?v=od3qDbgEWtU
৮ . https://www.nasa.gov/feature/vascular-tissue-challenge/

লেখক পরিচিতি
লিখেছেনঃ Ajijul Shahji

যদি লিখাটি ভালো লেগে থাকে তাহলে দয়া করে সোশ্যাল নেটওয়ার্ক সহ নিজের পরিচিতজনদের সাথে শেয়ার করুন। এমন আর্টিকেল নিয়মিত পড়তে ভিজিট করুন EduQuarks ব্লগ। সবাইকে অনেক অনেক ধন্যবাদ।

No comments: