Odamlar glyukoza miqdorini o‘lchagichlari, yurak stimulyatorlari yoki implantlar kabi tibbiy asboblar haqida o‘ylaganlarida, odatda ularni tana ichida o‘z vazifasini jimgina bajaradigan oddiy vositalar sifatida tasavvur qilishadi. Ammo aslida haqiqat biroz murakkabroq. Organizmning immun tizimi – odatda infeksiyaga qarshi asosiy himoyamiz – ba’zida bu qurilmalarni immun tizimi zararli bosqinchilar deb xato qabul qiladi. Bu reaksiya qurilmaning samaradorligini pasaytirishi yoki hatto uni ishdan chiqarishi mumkin.
Biotibbiyot muhandislari va immunologlarning so‘nggi ilmiy tahlili shuni ko‘rsatdiki, immunitet reaksiyalarini, ayniqsa makrofag deb ataladigan asosiy immunitet hujayrasining rolini chuqurroq tushunish orqali tadqiqotchilar uzoqroq ishlaydigan, samaraliroq va bemorlar uchun xavfsizroq qurilmalarni ishlab chiqishlari mumkin
Immunitet tizimining birinchi javobgari bilan tanishing: makrofag
Makrofaglar organizmdagi birinchi javob beruvchi immun hujayralardir. Ular noodatiy narsalarni qidirib, to‘qimalarni nazorat qilishadi. Bakteriyalar, shikastlangan hujayralar yoki begona materiallarni topganda, ularni o‘rab oladi va hazm qiladi.
Xuddi shu hodisa sensor yoki implant kabi tibbiy asbob tana ichiga joylashtirilganda sodir bo‘ladi. Makrofaglar uni darhol o‘rab oladi. Agar uni “juda begona” deb hisoblasa, yallig‘lanishni qo‘zg‘atadi. Vaqt o‘tishi bilan bu qurilma atrofida chandiq to‘qimalarining rivojlanishiga olib kelishi mumkin. Masalan, doimiy glyukoza o‘lchagichlari ba’zan aniqligini yo‘qotadi, chunki chandiq to‘qimasi sensorga qondagi qand miqdorini to‘g‘ri o‘lchashga xalaqit beradi.
Qisqacha aytganda: makrofaglar biotibbiyot muhandislari uchun foydali himoyachi yoki jiddiy muammo keltirib chiqaruvchilar ham bo‘lishi mumkin.
Tanadagi joylashuv nima uchun muhim
Yana bir muhim jihat shundaki, immunitet tizimi tananing hamma joyida bir xil faoliyat ko‘rsatmaydi. Qurilmaning joylashuvi immunitet reaksiyasini o‘zgartiradi.
O‘pkada immunitet hujayralari nafas olish paytida doimiy cho‘zilish va bo‘shashishga o‘rgangan, shuning uchun ular mexanik ta’sirga yaxshiroq bardosh beradi.
Ichakda makrofaglar har kuni oziq-ovqat zarralari va bakteriyalar bilan o‘zaro ta’sirda bo‘ladi, shuning uchun ular begona obyektlarga nisbatan kamroq agressiv bo‘ladi.
Teri ostida immunitet tizimi ko‘proq himoyalangan, chunki teri infeksiyalar uchun eng keng tarqalgan kirish nuqtasi hisoblanadi.
Bu shuni anglatadiki, teri ostida yaxshi ishlaydigan material o‘pka yoki ovqat hazm qilish tizimida bir xil ishlamasligi mumkin. Muhandislar qurilmalarni nafaqat organizmning ehtiyojlariga, balki mahalliy immunitet muhitiga ham moslashtirishi kerak.
Kimyodan tashqari: nima uchun mexanika ham muhim
An’anaga ko‘ra, biotibbiyot muhandislari materiallarning kimyoviy xususiyatlariga, masalan, plastmassa yoki metall o’zidan zaharli moddalar ajratishiga e’tibor qaratishgan. Ammo tahlil qattiqlik, yumshoqlik va egiluvchanlik kabi mexanik xususiyatlar ham xuddi shunday muhimligini ta’kidlaydi.
Hujayralar haqiqatan ham o‘zlari joylashgan yuzani “his qilishi” mumkin. Agar qurilma atrofdagi to‘qimaga nisbatan juda qattiq bo‘lsa, immunitet hujayralari uni g‘ayritabiiy deb hisoblashi mumkin. Yumshoqroq, to‘qimaga o‘xshash materialni qabul qilish osonroq bo‘lishi mumkin. Bu g‘oya, ayniqsa, tananing chidamliligi muvaffaqiyat va muvaffaqiyatsizlik o‘rtasidagi farqni belgilaydigan uzoq muddatli implantlar uchun muhimdir.
Zamonaviy tibbiy asboblar sari
Ushbu tadqiqot biotibbiyot muhandisligi uchun yangi yo‘nalishni taklif qildi: muhandislik loyihasini boshidanoq immunologiya bilan birlashtirish. Qurilmalar yaratilgandan so‘ng immunitet muammolariga javob berish o‘rniga, muhandislar loyihalash paytidayoq immunitet tizimining qabul qilishini rejalashtirishlari mumkin.
Ba’zi ehtimoliy yaxshilanishlarga quyidagilar kiradi:
Yumshoqroq, to‘qimalar uchun qulayroq materiallardan tayyorlangan glyukoza o‘lchagichlari.
Immunitet hujayralarini tinchlantiruvchi qoplamali yurak stimulyatorlari yoki neyron implantlari.
Tabiiy to‘qimalarga taqlid qilib harakatlanish va egilish uchun mo‘ljallangan sun’iy organlar.
Ushbu strategiyalar qurilmalarning xizmat muddatini uzaytirishi, kamroq asoratlar keltirib chiqarishi va bemorlar hamda shifokorlar uchun yanada ishonchli ma’lumotlarni taqdim etishi mumkin.
Nima uchun bu talabalar va yangi boshlovchilar uchun muhim
Biotibbiyot muhandisligiga yangi kelganlar uchun ushbu tahlil quyidagi qimmatli saboqni beradi: biologiya va muhandislik birgalikda ishlashi kerak. Qurilmaning laboratoriyada ishlashi yetarli emas. Haqiqiy muvaffaqiyat inson tanasining unga qanday munosabatda bo‘lishiga bog‘liq.
Ushbu soha materialshunoslik, mashinasozlik va biologiya fanlari tutashgan joyda joylashgan. Immun reaksiyalarni, ayniqsa makrofaglarni tushunish yosh tadqiqotchilarga nima uchun biotibbiyot muhandisligi shunchaki qurilmalar yasash emas, balki ularni tana bilan uyg‘unlikda ishlashga yo‘naltirish ekanligini tushunishga yordam beradi.
Yakuniy fikrlar
Immunitet tizimiga faqat tibbiy texnologiyalar uchun to‘siq sifatida qaramaslik kerak. Aksincha, u yo‘l ko‘rsatuvchi bo‘lishi mumkin. Makrofaglar kabi immun hujayralarning xatti-harakatlariga e’tibor qaratish orqali biotibbiyot muhandislari organizmga qarshi emas, balki u bilan hamohang ishlaydigan qurilmalarni ishlab chiqishlari mumkin.
Ushbu yondashuv implantlar, monitorlar va sun’iy organlar yanada qulay, ishonchli va samarali bo‘lgan kelajakni va’da qiladi – bu esa millionlab bemorlarning hayotini yaxshilaydi.
Edited by: Tojimirzayeva Nilufar
Foydalanilgan manbalar:
1. Science Daily. Texas A&M universiteti. Immunitet tizimi tadqiqoti yanada samarali biotexnologiya haqida chuqurroq tushuncha bermoqda. https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241031151709.htm
2. Biotexnologiya tendensiyalari. Clevenger, A. J., Jha, A., Moore, E., va Raghavan, S. A. Makrofaglarning immunitet faolligini boshqarish: materiallar va mexanika nuqtai nazari. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39155172/
