செயற்கை இரத்தம்

செயலும் ஒருங்கிணைந்த கடுமையான உழைப்பும் “செயற்கையான மனித உறுப்பு கள் உருவாக்க முடியும் என்றால், ஏன் செயற்கை ரத்த செல்களை உருவாக்க முடியாது?’ 1956-இல் உடற்கூறு மருத்துவம் படிக்கும் 23 வயது இளநிலை மாணவனுக்குள் உதித்த மிகச் சாதாரணமான கேள்விதான் இது. கற்பனை கேள்விக்கு நிஜ உலகில் விடை காண புறப்பட்ட அந்த மாணவனின் முயற்சிகள்தான் ஆராய்ச்சி யாளர்கள் மத்தியில் வேறிட்டு நிற்கச் செய்கிறது. தான் வசித்த அறையின் ஒரு பகுதிதான் ஆய்வகம். வாசனை திரவியம் (சென்ட்) தெளிப்பான், கொல்லாய்டின் திரவம் (அந்தக் காலத்தில் காயத்தின் மீது தடவப்படும் செல்லுலோஸ் நைட்ரேட் திரவம்), சிறிது ஹீமோகுளோபின் திரவம் (அதுவும் ஆய்வகங்களில் கடனாக பெறப்பட்டது), சக மாணவர்களின் ஏளனம், கனடா நாட்டு மெக்கில் பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர்களின் முழு ஆதரவு இவற்றை மூலதனமாகக் கொண்டு தொடங்கியது அந்த மாணவனின் ஆராய்ச்சி.

1957-இல் பி. எஸ்.சி. பட்டம் (மருத்துவம்), 1961-இல் எம்.டி. முதுகலைப் பட்டம், 1965-இல் பி.எச்.டி. (மருத்துவத்தில் நிபுணத்துவம்) என வளர்ந்து, இதுவரை 400 அறிவியல் கட்டுரைகள், 21 புத்தகங்கள் எழுதி முடித்த மருத்துவ நிபுணர். தன் வாழ்நாளில் 50 ஆண்டுகளை செயற்கையான மனித உயிர் திரவம் உருவாக்கப் பாடுபட்ட அந்த மனிதனை என்னவென்றழைப்பது? இரத்த சிவப்பணு மனிதன் என்பதைத் தவிர வேறென்ன பொருத்தமாக இருக்கப் போகிறது.


இத்தனை சிறப்புகளுக்கும் பெருமைக் கும் உரிய மனிதர் தாமஸ் மிங் ஸ்வி சாங் என்பவர்தான். கனடா நாட்டின் மருத்துவ ஆராய்ச்சி கழகத்தின் உதவி யுடன் இந்த சாதனையை நிகழ்த்தினார்.

மனித உடலில் உயிர் திரவம் இரத்தம். இது திரவ நிலையிலுள்ள இணைப்புத் திசு. இரத்தத்தில் 55% பிளாஸ்மா, 45% செல்கள் அடங்கியுள்ளது. இரத்தத்தில் பிளாஸ்மா நீர் கரைப்பானாகவும்; புரோட்டீன்கள், கொழுப்பு மற்றும் கார்போஹைட்ரேட்டுகள் கடத்துவதற்கும்; அயனி களாக கலந்திருக்கும் சோடியம், பொட்டாசியம் பாஸ்பேட், கால்சியம், மெக்னீசியம் ஆகியவை அமில- காரத்தன்மை சமன் செய்யவும்; உணவுப் பொருட்களான குளூக்கோஸ், அமினோ அமிலங்கள் உடலுக்கு சக்தியளிக்கவும்; ஆக்சிஜன், கார்பன் – டை- ஆக்ஸைடு போன்றவை சுவாச நிகழ்வு களுக்காகவும்; ஹார்மோன், என்சைம்கள் உடலின் செயல்பாடுகளுக்காகவும் அடங்கியுள்ளன. பிளாஸ்மா வில் மூன்று வகையான இரத்தச் செல்கள் உண்டு. அவை இரத்த சிவப்பணுக்கள், இரத்த வெள்ளை அணுக்கள், இரத்த பிளேட்லெட்டுகள்.

ஆண்களின் ஒரு கன மில்லிமீட்டர் இரத்தத்தில் சுமார் 5.2 மில்லியன் சிவப்பு அணுக்களும், பெண்கள் இரத்தத்தில் சுமார் 4.5 மில்லியன் சிவப்பு அணுக்களும் காணப்படும். இதன் குறுக்கு விட்டம் 7.5 மெக்ரோ மீட்டர். சிவப்பு அணுவில் ஹீமோகுளோபின் எனும் இணைவு புரதம் முக்கிய அங்கம். இதுதான் இரத்தத்தின் சிவப்பு நிறத்திற்கு காரணமானது. இதன் முக்கியப் பணிகள் ஆக்சிஜனை எடுத்துக் கொண்டு ஆக்சி ஹீமோகுளோபின் நிலையில் கடத்திச் சென்று திசுக் களுக்கு கொடுப்பது, திசுக்களிலிருந்து கார்பன் – டை- ஆக்ஸைடை மற்றும் கார்பன் அன்ஹைட் ரஸ் நிலையில் நுரையீரலுக்கு கொண்டு சென்று கழிவுப் பொருளாக வெளியேற்றுவது.

போர்க் காலங்களிலும், எதிர்பாராமல் மிக அதிக எண்ணிக்கையிலான விபத்துகள் ஏற்படும் போதும் அதிக இரத்த இழப்பு ஏற்படுகிறது. இவ்வகை நேரங்களில் இரத்த இழப்பை சரிசெய்ய காயம் அடைந்தோரின் இரத்த குரூப்பை பொருத்து, அதே வகையான இரத்தம் அவர்களுக்கு செலுத்தப்படுகிறது.

அவ்வாறு செலுத்தும் இரத்தமானது எய்ட்ஸ், மஞ்சள்காமாலை, அலர்ஜி போன்ற நோய்களை கொண்டிருப்பவையாக இருக் கக் கூடாது. இதனால் இரத்தம் பெறுவோருக் கும் அந்த நோய் வரும். மேலும் தவறான இரத்த வகையினால் இரத்தம் பெறுவோருக்கு பல்வேறு வகையான அலர்ஜிகள் ஏற்படக் கூடும். உதாரணமாக, குடிகாரர்களுக்கு வரக்கூடிய லிவர் சிரோசிஸ் எனும் நோய் இரத்தம் பரிமாற்றம் வழியாக மதுபானம் அருந்தாதவர்களுக்குக் கூட வந்த சரித்திரம் நம் நாட்டில் உண்டு. அதிகமான மனிதர்களுக்கு விபத்து நேரும்போது அதிக இரத்தம் தேவைப்படுகிறது. அதிகளவிலான இரத்தம் சேகரித்துவைப்பது என்பது இயலாத காரியம். ஏனெனில் இரத்த தட்டுகள் சில நாட்களும், இரத்த சிவப்பணுக்கள் 42 நாட்களுமே வாழ்நாளைக் கொண்டவை. மேலும் ஒரு வருடத்தில் சுமார் 100 மில்லியன் யூனிட் இரத்தம் பரிமாற்றம் செய்யப்படுகிறது. இதனால் நோய்கள் இல்லாததும், மனித இரத்தத்திற்கு சரியான மாற்று கண்டுபிடிக்க வேண்டியதன் அவசியம் முக்கியமானதாகிறது.

இந்தளவு தேவையை கருதிதான் செயற்கை இரத்தத்தை உருவாக்கும் முயற்சியில் இறங்கினார் சாங். முதலில் சாங் ஹீமோகுளோபின் திரவத்தை மிக நுண்ணிய துளிகளாக்கி, அதன்மீது செல்லுலோஸ் நைட்ரேட்டினாலான மெல்லிய சவ்வு படரச்செய்து இரத்த சிவப்பணுக்களை உருவாக்கினார்.

இந்த சவ்வு உறுதியானது, சில குறிப்பிட்ட மூலக்கூறுகளை மட்டுமே அதனுள் செல்ல அனுமதிக்கும் தன்மை கொண்டது. புரோட்டீன் போன்ற மிகப்பெரிய மூலக்கூறுகளை அனுமதிக்கும். ஆனால் மிகச்சிறிய, தேவையற்ற மூலக் கூறுகளை அனுமதிக்காது. 10 மி.லி. செயற்கை அணுக்களில், 20 மைக்ரோ மீட்டர் குறுக்கு விட்டமுடைய அணுக்களின் மொத்த பரப்பு 2500 செ.மீ2. இது ஒரு செயற்கை சிறுநீரகத்தின் வடிகட்டும் பரப்புக்கு சமமானது. மேலும் அதன் சவ்வு செயற்கை சிறுநீரகத்தைக் காட்டிலும் 100 மடங்கு மெல்லியது. செயற்கை இரத்த அணுக்களில் சில உயிரிபொருட்களும், காந்த பொருட்கள், மருந்து பொருட்கள், உறிஞ்சும் திறனுடைய பொருட்கள் போன்றவற்றை செயற்கையாக உட்படுத்தினார் சாங்.

முதலில் 1 மி.மீ குறுக்கு விட்டம் கொண்ட செயற்கை அணுக் களை உருவாக்கிய சாங், பின்னர் மேக்ரோ மற்றும் மைக்ரோ அளவுள்ள இரத்த அணுக்களை உருவாக்கினார். மனித உடலுக்கு உகந்ததான மைக்ரோ மீட்டருக்கும் 5 மைக்ரோ மீட்டருக்கும் இடைப்பட்ட அளவிலான இரத்த அணுக்கள் பிரித்தெடுக்கப்பட்டது. மேலும் அதன் சவ்வானது பாலிமர், இயற்கையாக சிதைவடையக்கூடிய பாலிமர், லிபிட், புரோட்டீன், லிபிட்- பாலிமர் கூடுகை, லிபிட்- புரோட்டீன் கூடுகை போன்றவற்றினால் உருவாக்கி சோதனை மேற்கொள்ளப்பட்டது.

1960-இல் என்சைம்களை செயற்கை அணுக்களில் உட்படுத்துவதனால் ஜீவ பரிணாமத்தால் ஏற்படும் பிறப்பு குறை பாடுகளை சரிசெய்யமுடியும் என்பதை கண்டறிந்தார். இது அவரது ஆராய்ச்சியின் மிக முக்கிய திருப்புமுனையாக அமைந்தது.

நானோ தொழில்நுட்ப முறை யில் செயற்கை இரத்த அணுக்கள்:

நானோ தொழில்நுட்ப முறை என்பது மிக நுண்ணிய நானோ தடிமன் மற்றும் நானோ குறுக்கி விட்டம் கொண்ட மெல்லிய சவ்வினா லான உயிரி மூலக்கூறுகளை நானோ அளவு அமைப்பில் பொருத்துவது. நானோ என்பது 10-9ஐ குறிக்கும். அப்படியென்றால் எவ்வளவு நுண்ணியது என்று தெரிந்து கொள்ளலாம். முதன்முறையாக நானோ தொழில்நுட்ப முறையை பயன்படுத்தி, நானோ தடிமன் கொண்ட மெல்லிய சவ்வினுள் ஹீமோகுளோபினை அல்ட்ராதின் பாலி ஹீமோகுளோபினுள் குறுக்கிணைவு செய்து சாங் உருவாக்கினார். நம்முடைய இரத்தத்தில் பலவகையான என்சைம்கள் உள்ளன.

எனவே செயற்கை இரத்த அணுக்களில் மூன்று வகையான என்சைம்கள் இணைந்து, அவை யூரியா, அம்மோனியா போன்ற கழிவுகளை அமினோ அமிலமாக மாற்றத்தக்க விதத்தில் செய்யப்பட்டது.

வெளியே காந்தப்புலத்தை வைத்துக் கொண்டு செயற்கை இரத்த அணுக்களின் இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்த காந்தப் பொருள்கள் சேர்க்கப்பட்டது. தற்கொலை செய்துகொள்ள அதிகமான விஷம் உட்கொண்டவர்களின் இரத்தத்தில் உள்ள நச்சுத் தன்மையை அகற்றவும், உடலுக்கு ஒவ்வாத வேதிப் பொருட்களை உறிஞ்சி அகற்றுவதற்கு உறிஞ்சும் தன்மையுடைய பொருட்களை செயற்கை அணுக்களில் உட்படுத்தப்பட்டது. மேலும் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளை உட்படுத்துவதனால் உடலில் டியூமர் உள்ள இடத்தில் அதனை தங்க வைத்து டியூமர் நோயை முற்றிலும் குணப்படுத்த முடியும் என்ற ஒரு கருத்தை வெளியிட்டுள்ளார் சாங்.

மேலும் செயற்கை அணுக்களில், இயற்கையான இரத்தத்தில் உள்ளதைப்போன்று பல்வேறு என்ஸைம்கள், நோய் தடுப்பு மருந்துகள், ஜீன்தெரபிக்கான ஜீன்கள், ஹார்மோன்கள், பெப்டைடுகள், புரதங்கள் போன்றவற்றை உட்படுத்தினார் சாங். இவ்வாறு உருவாக்கப்பட்ட இரத்த சிவப்பணுக்கள் குறைந்தது ஒரு வருடம் வரை பாதுகாப்பாக வைக்க முடியும். நோயுள்ள இரத்தத்தை மாற்றிவிட்டு, செயற்கை இரத்தத்தை செலுத்தி மனிதர்களை அந்நோயினின்று குணப்படுத்த முடியும்.

இரத்தத்தில் ஹீமோகுளோபினும், பொட்டாசியம் அயனிகளும் பி.எச். எனும் கார அமில சமநிலையை நிலை நிறுத்துகிறது. ஆனால் செயற்கை இரத்த அணுக்களில் பொட்டாசியம் அயனிகள் இல்லை. இயற்கை இரத்தத்தில் ஹீமோகுளோபினுடன் பரவலாக இணைந்து காணப்படும் பொட்டாசியம் அயனிகளை, செயற்கை அணுக்களில் உட்படுத்துவதை பற்றியான ஆராய்ச்சிகள் எதிர்காலத்தில் நடைபெறும். மனிதனின் ஒவ்வொரு உறுப்புகளையும் செயற்கையாக உருவாக்கும் முயற்சிகள் விஞ்ஞான உலகில் தொடர்ந்துகொண்டுதான் இருக்கின்றன. இந்த வகையான ஆராய்ச்சிகள் எதிர்காலத்தில் செயற்கை மனிதனை இவ்வுலகில் நடமாட வைத்தால் ஆச்சர்யப்படுவதிற்கில்லை.