असे सर्वसाधारणपणे मान्य केले गेले आहे की औषधे आणि इतर वैद्यकीय उपचारांच्या चाचणीसाठी प्राण्यांचे मॉडेलमध्ये अनेक गंभीर दोष आहेत काही प्रकरणांमध्ये, ही पद्धती अनैतिक आणि क्रूर आहेत. शिवाय, हे अभ्यास नेहमी मानवी शरीरविज्ञानशास्त्र अचूकपणे अंदाज करण्यास सक्षम नाहीत. यातील बर्याच अभ्यासामुळे व्यापक खर्च येतो, ज्याचा अर्थ काही औषधे ते चाचणी टप्प्यात कधीही करणार नाहीत.
जगभरातील संशोधक लघुउद्योग मानवी अवयवांच्या विकासावर काम करत आहेत जे संभवत: पशु चाचणीला जागा घेऊ शकते आणि औषध चाचणीमध्ये गति वाढवू शकते. त्यांचे प्रयोग असे दर्शविते की या उदयोन्मुख तंत्रज्ञानामुळे जीवनावश्यक वस्तूंचा वापर न करता औषधे आणि रोगांना प्रतिसाद देण्याचे अनेकदा अनुमान काढू शकतात. फार्मास्युटिकल उद्योग या उदयोन्मुख आरोग्य तंत्रज्ञानात रस व्यक्त करीत आहे, जे त्याच्या नवोपक्रमाची इंधन भरण्यास मदत करत आहे.
ड्रग टेस्टिंगसाठी ऑर्ग-ऑन-ए-चिप
इंजिन-ऑन-ए-चिप हे मायक्रोचिप उत्पादन पद्धती वापरून तयार केलेले एक साधन आहे. यामध्ये मानवी पेशी जिवंत राहून सतत चकुन ठेवलेले चेंबर्स असतात. एक लहान कॉम्प्यूटर मेमरी स्टिकचे आकारमान, हे उपकरण वास्तविक अवयवांच्या जीवशास्त्र आणि कार्यांची नक्कल करते आणि आजच्या वापरात असलेल्या प्रणालीवर (जसे की पेट्री डिशमध्ये तयार होणारे जिवंत पेशी) सुधारणा आहे.
शास्त्रज्ञांनी आधीच वेगवेगळ्या अवयव-चिप्स्ने विकसित केले आहेत: फुफ्फुस, हृदय, आतडी आणि यकृत.
उदाहरणार्थ- फेफड-ऑन-ए-चीप, फुफ्फुसांच्या आणि केशिका पेशी असतात ज्यात एका बाजूला रक्त वाहनासारखे आणि इतरांना हवा. हे फुफ्फुसातील अंतर्दृष्टी असलेल्या शास्त्रज्ञांना प्रदान करते जेथे वायू विनिमय होते. हे असे क्षेत्र आहे जेथे संक्रमण आणि कर्करोग यांसारख्या पल्मनरी समस्या अनेकदा होतात.
फेफड-ऑन-एक-चिप लवचिक आहे, त्यामुळे एखाद्या मानवी फुफ्फुसांप्रमाणेच ते पसरते आणि करंट होतात - जिवंत अवयवांचे कार्य प्रतिरूप करते.
ऑर्गन ऑन चीप टेक्नॉलॉजी हार्वर्ड विद्यापीठात व्हायस इन्स्टिट्यूट फॉर बायोलॉजिकल प्रेसिडेटेड इंजिनीयरिंगच्या प्रयोगशाळांमधून उद्भवते. काही व्यावसायिक कंपन्या आता एक व्याधीग्रस्त अवयव बनवून चिप्स तयार करत आहेत. इतर ड्रग्सच्या मार्गावर लक्ष केंद्रित करत आहेत - दोन्ही आधीच मंजूर आणि नव्याने विकसित - मानवी शरीराच्या तुलनेत या उपकरणांमध्ये वागणे. फार्मास्युटिकल कंपन्या सहमत आहेत की चिप तंत्रज्ञानामध्ये गुंतवणूक करण्याचा एक योग्य प्रयत्न आहे, पुढील गुंतवणूक आणि त्यानंतरच्या परिष्करण भविष्यात अंग-चिप्स अधिक उपयुक्त बनवतील.
इम्यूलेट, इंक. ने जॉन्सन अँड जॉन्सन आणि Wyss इन्स्टिट्यूट यांच्यात रक्तसंक्रमण-यावर-एक-चिप प्लॅटफॉर्मचे मूल्यमापन करण्यासाठी संशोधन केले ज्याचा संभाव्यतः रक्तातील घट्ट गुंडाळावा म्हणून ओळखल्या जाणार्या औषधे तपासण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. चिपच्या वेगवेगळ्या घटकांची मोजमापे, ज्यामुळे रक्ताची गठ्ठा तयार होऊ शकतात. यशस्वी झाल्यास, हे तंत्रज्ञान क्लिनिकल ड्रग ट्रायल्समध्ये वापरले जाऊ शकते कारण काही औषधांमुळे होणारे धोके कमी होतात- जसे की इम्युनो-थेरॅप्टिक्स आणि ऑन्कोलॉजी ड्रग्स - रक्त clotting शी संबंधीत संभाव्य साइड इफेक्ट्ससाठी ज्ञात.
स्टेम पेशींमधील वाढत्या अवयविक अंगांमधील हालचालीमुळे ऑर्गन-ऑन-अ-चिप टेक्नॉलॉजीला देखील मदत मिळू शकेल. प्रयोग असे दर्शवतात की मानवी स्टेम पेशी विविध प्रकारचे ऊतक निर्माण करण्यासाठी प्रोग्राम केले जाऊ शकतात. प्रत्यारोपणाच्या रुग्णांसाठी वैयक्तिक अवयव वाढविण्यासाठी ह्या तंत्राचा वापर करण्यापूर्वी काही वेळ लागेल, परंतु हे आधीच ऑर्गन ऑन अ-चिप मॉडेलसाठी मानवी ऊतक वाढविण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.
लवकरच मानव-ऑन-ए-चिप होईल का?
विस्स संस्थानचे शास्त्रज्ञ आता एक महत्वाकांक्षी प्रकल्पावर काम करत आहेत. ते संपूर्ण मानवी शरीराची प्रतिकृती तयार करण्यासाठी वेगवेगळ्या अवयव-चिप्सवर आधारित दुवा साधण्याचा विचार करीत आहेत.
यामुळे औषध चाचणीचा अतुलनीय मार्गाने उपयोग होऊ शकतो. अल्प कालावधीमध्ये विशिष्ट औषधांवर त्यांचे प्रतिसादासाठी परीक्षण करणारे व विश्लेषण केले जाऊ शकते.
मॉडेलला विनोदीपणे डब केल्याप्रमाणे होमो चिप्पीन , पर्यावरण पर्यावरण संरक्षण एजन्सीने पर्यावरणातील विषारी पदार्थांच्या प्रभावांचा अभ्यास करण्यासाठी पर्यायी मॉडेल म्हणूनही संशोधन केले आहे जसे की प्रभाव डाइअॉॉक्सिन आणि बिस्फेनॉल ए (बीपीए) मानवी यकृतावर आहेत.
या क्षणी, जवळजवळ कोणत्याही नवीन औषधाला अजूनही दीर्घ नैदानिक चाचणीचा सामना करावा लागतो आणि मार्केटवर येण्याआधीच मानवावर पहिल्यांदा परीक्षण केले जाणे आवश्यक आहे. सूक्ष्म मानवी अवयवांचा विकास नवीन औषधांच्या चाचणी प्रोटोकॉलच्या काही भागातून वगळून विकास प्रक्रिया कमी करू शकते. काही तज्ञ मात्र, चेतावणी देतात की चिप्स मानवी अवयवातील संपूर्ण अवघडपणात हस्तगत करू शकत नाहीत आणि या तंत्रज्ञानाच्या मर्यादांची आवश्यकता आहे ज्यायोगे वास्तविक अवयवांना खरे पर्याय म्हणून उपयुक्त होण्याअगोदर त्या संबोधित करावे लागतील.