जानवरों पर प्रयोगों की संख्या को कम कैसे करें

प्रत्यारोपण और प्रोस्थेटिक्स के बारे में पिछले विषय को जारी रखते हुए, उसी वैज्ञानिक समूह ने मानव शरीर के जितना संभव हो सके स्थितियों में आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के व्यवहार के प्रयोगशाला अध्ययन के लिए एक दिलचस्प तकनीक का प्रस्ताव दिया। अध्ययन इन विट्रो में किया जा सकता है - अर्थात्, प्रयोगशाला जानवरों की भागीदारी के बिना।

एंडोप्रोस्थेटिक्स - एक क्षतिग्रस्त-संयुक्त या हड्डी को उच्च तकनीक वाले कृत्रिम अंग के साथ बदलना एक जटिल ऑपरेशन है जो सबसे उन्नत धातु, सिरेमिक और पॉलिमर सामग्री का उपयोग करता है।

इम्प्लांट के लिए कोई भी सामग्री परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजरती है, जिसमें जैव-रासायनिकता और यांत्रिक तनाव के तहत सामग्री का व्यवहार शामिल है। चूंकि पारंपरिक प्रयोगशाला स्थितियों में इस तरह के अध्ययनों के परिणाम पहनने के वास्तविक संकेतकों से बहुत भिन्न होते हैं, इसलिए जीवित जीव में प्रत्यारोपण के व्यवहार का परीक्षण करने के लिए, इसे प्रयोगशाला पशु के शरीर में प्रत्यारोपित किया जाता है। कुछ समय के बाद, आमतौर पर एक वर्ष के बारे में, प्रत्यारोपण को हटा दिया जाता है और सामग्री की जैव-रासायनिकता और उम्र बढ़ने का मूल्यांकन किया जाता है।

डॉर्टमुंड के तकनीकी विश्वविद्यालय के सहकर्मियों के साथ मिलकर सेंटर फॉर कम्पोजिट मटीरियल NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों ने एक ऐसे वातावरण में यांत्रिक तनाव के तहत कृत्रिम अंग सामग्री के पहनने की भविष्यवाणी करने के लिए एक तकनीक विकसित की है जो वास्तविक के करीब है। एक विशेष रूप से संश्लेषित द्रव मानव रक्त प्लाज्मा और एक उच्च-तकनीकी सर्वो-हाइड्रोलिक स्थापना का अनुकरण करते हुए पूरी तरह से प्रयोगात्मक जीवित नमूने को प्रतिस्थापित किया।

एक शोध सामग्री के रूप में, NUST "MISiS" के समग्र सामग्री केंद्र के वैज्ञानिकों द्वारा विकसित एक बायोमिमेटिक अल्ट्रा-उच्च आणविक भार पॉलीथीन का उपयोग किया गया था।

"हम सामग्री प्रदान करते हैं और सिंथेटिक प्लाज्मा के उपयोग का प्रस्ताव रखते हैं, और डॉर्टमुंड के तकनीकी विश्वविद्यालय से हमारे सहयोगियों ने थकान परीक्षण की तकनीक विकसित की है और उनके उपकरणों पर एक प्रयोग किया है," फेडर सेनाटोव, पीएच.डी. - सामग्री को दो प्रकार के यांत्रिक भार के अधीन किया गया था, फीमर और टिबिया के भार का अनुकरण करते हुए: चक्रीय और स्थिर। इस प्रयोग के लिए धन्यवाद, हमने साबित कर दिया कि पशु परीक्षण का सहारा लिए बिना मानव शरीर में आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के व्यवहार की भविष्यवाणी करना संभव है। "

“हमारी इच्छा एक ऐसे विकल्प की पेशकश करने की थी जो जानवरों पर परीक्षणों की संख्या को कम कर दे, जो कि थकान गुणों का आकलन करने के दृष्टिकोण से, नैतिक दृष्टिकोण से अप्रभावी और संदिग्ध हैं। एक अन्य पहलू एक नई विधि का प्रस्ताव करने का अवसर था जो प्रयोगशाला में स्थायित्व के लिए प्रत्यारोपण सामग्री का परीक्षण करने की अनुमति देगा। वैश्विक अभ्यास में, अभी भी एक बायोमिमेटिक वातावरण में प्रत्यारोपण की थकान गुणों का अध्ययन करने के लिए कोई मानक नहीं हैं, जो नई सामग्रियों के उपयोग के उच्च जोखिमों से जुड़ा हुआ है। हम परीक्षण विकास के क्षेत्र में काम कर रहे हैं, जो हमें सामग्री के जीवन की सटीक भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है। धातु और चीनी मिट्टी के प्रत्यारोपण के लिए प्रोफेसर वाल्टर (जर्मन की ओर से अनुसंधान समूह के प्रमुख) (ध्यान दें - अनुसंधान समूह के प्रमुख) द्वारा इसी तरह के प्रयोग पहले ही किए जा चुके हैं। यह प्रयोग पॉलिमर के लिए अद्वितीय है और इसका कोई विश्व एनालॉग नहीं है, ”तकनीकी विश्वविद्यालय डॉर्टमुंड के अनुसंधान समूह की प्रतिनिधि मरीना कनीज़ेवा कहती हैं।

वैज्ञानिकों द्वारा प्रस्तावित अनुसंधान प्रौद्योगिकी का एक और महत्वपूर्ण लाभ समय की बचत है। यदि एक जीवित जीव में एक प्रत्यारोपण के रासायनिक उम्र बढ़ने का मूल्यांकन करने में लगभग एक वर्ष लगेगा, तो स्थायित्व परीक्षणों के लिए दसियों साल की आवश्यकता होगी। इन विट्रो स्थितियों में, रासायनिक उम्र बढ़ने और पहनने की प्रक्रिया में काफी तेजी आ सकती है। यदि सामग्री पहनने के संकेतक असंतोषजनक हैं, तो यह जल्दी से ज्ञात हो जाएगा, और अन्य नमूनों के साथ प्रयोगों को जारी रखना संभव होगा।

हालांकि, प्रोस्थेटिक्स के लिए परीक्षण सामग्री में प्रयोगशाला जानवरों की भूमिका के पूर्ण परित्याग के बारे में बात करना जल्दबाजी होगी।

“हमारी तकनीक हमें जानवरों पर किसी भी परीक्षण के बिना, कई सामग्रियों की एक साथ तुलना करने की अनुमति देगी। हालांकि, जब सूची में से सबसे इष्टतम सामग्री पाई जाती है, तो इसे जीव में - जीवों में परीक्षण करने की आवश्यकता होगी। यह मुख्य रूप से सामग्री की जैव-रासायनिकता, साथ ही इसके आर्थोपेडिक मापदंडों की जांच करने की आवश्यकता के कारण है - आखिरकार, रोगी मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली की विभिन्न विशेषताओं का सामना कर सकते हैं, "फेडोर सेनाटोव बताते हैं।

इस प्रकार, वैज्ञानिक प्रत्यारोपण के व्यवहार का अध्ययन करने के लिए एक व्यापक तकनीक का प्रस्ताव कर रहे हैं, जहां इन विट्रो में त्वरित उम्र बढ़ने पर प्रयोगों से संभावित प्रत्यारोपण के जीवन की भविष्यवाणी की जाएगी, और बाद में विवो परीक्षणों से इसकी जैव-उत्पादकता का निर्धारण होगा।

मूल लेख , बायोमेडिकल सामग्री के यांत्रिक व्यवहार के जर्नल में पाया जा सकता है।