“আমরা কি আপনার থেকে তৈরি করা টিস্যু তৈরি করতে পারি?” 2025 মিলড্রেড এস. ড্রেসেলহাউস লেকচারে জেনিফার লুইস এসসিডি ’91 কে জিজ্ঞাসা করেছিলেন। “বড় চ্যালেঞ্জের লক্ষ্য হল থেরাপিউটিক ব্যবহারের জন্য এই টিস্যুগুলি তৈরি করা এবং শেষ পর্যন্ত, পুরো অঙ্গ স্কেলে।”
হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটির জৈবিকভাবে অনুপ্রাণিত ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের হ্যান্সজর্গ ভাইস প্রফেসর লুইস, 3D প্রিন্টিংয়ের অগ্রগতির মাধ্যমে সেই চ্যালেঞ্জটি অনুসরণ করছেন। তার বক্তৃতায়, 500 জনেরও বেশি অংশগ্রহণকারীর সম্মিলিত-ব্যক্তিগত এবং ভার্চুয়াল শ্রোতাদের সামনে উপস্থাপিত, লুইস তার ল্যাবের কাজ ভাগ করেছেন যা নরম ইলেকট্রনিক্স, রোবোটিক্স এবং জীবন বিজ্ঞানে ব্যবহারের জন্য 3D মুদ্রিত উপাদানগুলিতে উন্নত কাজের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
“আপনি কীভাবে একটি উপাদান তৈরি করেন তার গঠনকে প্রভাবিত করে এবং এটি এর বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে,” লুইস বলেন। “এই দৃষ্টিকোণটি আমার জন্য একটি হালকা বাল্ব মুহূর্ত ছিল, শুধুমাত্র প্রোটোটাইপ এবং আকার তৈরির বাইরে 3D প্রিন্টিং সম্পর্কে চিন্তা করা, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে একাধিক স্কেলে স্থানীয় গঠন, রচনা এবং বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হওয়া।”
একজন প্রশিক্ষিত পদার্থ বিজ্ঞানী, লুইস জীববিজ্ঞানীদের ভাষা শেখার জন্য যাত্রা শুরু করেন যখন তিনি হার্ভার্ডে বায়োপ্রিন্টিং এবং জৈবিক প্রকৌশলের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে তার নিজস্ব পরীক্ষাগার শুরু করতে যোগ দেন। স্টেম সেল এবং এক্সট্রা সেলুলার ম্যাট্রিক্সের সাথে কণা এবং পলিমারের তুলনা কিভাবে করা যায়? তিনি উল্লেখ করেছেন যে একটি মূল মিল হল এমন সামগ্রীর প্রয়োজন যা এম্বেড করা যায় এবং তারপরে মুছে ফেলা যায়, খোলা চ্যানেলগুলিকে পিছনে ফেলে। এই প্রয়োজন মেটাতে, লুইসের ল্যাব নতুন 3D প্রিন্টিং পদ্ধতি, অত্যাধুনিক প্রিন্টহেড ডিজাইন এবং ভিসকোয়েলাস্টিক কালি তৈরি করেছে – যার অর্থ কালি তরল এবং কঠিন আকারের মধ্যে পিছনে যেতে পারে।
অক্টোবট নামক একটি গতিশীল রোবোটিক অক্টোপাসের একটি ভিডিও প্রদর্শন করে, লুইস দেখিয়েছেন কিভাবে তার দল দুটি বলির কালি তৈরি করে যা উত্তপ্ত বা ঠান্ডা হলে তরল থেকে কঠিনে পরিবর্তিত হয়। ধারণাটি প্রকৃতি থেকে অনুপ্রেরণা নেয় – গাছপালা যা স্পর্শ, আলো, তাপ এবং হাইড্রেশনের প্রতিক্রিয়াতে গতিশীলভাবে পরিবর্তিত হয়। অক্টোবটের জন্য, লুইসের দল একটি সম্পূর্ণ নরম স্বায়ত্তশাসিত রোবট তৈরি করতে বলিদানের কালি এবং একটি এমবেডেড প্রিন্টিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করেছে যা স্তর-দ্বারা-স্তরের পরিবর্তে তিন মাত্রায় বিনামূল্যে-ফর্ম মুদ্রণ সক্ষম করে। কেন্দ্রে একটি দোদুল্যমান সার্কিট জ্বালানী (হাইড্রোজেন পারক্সাইড) পরিচালনা করে, যার ফলে বাহুগুলি স্ফীত এবং স্ফীত হওয়ার সাথে সাথে উপরে এবং নীচে চলে যায়।
রোবট থেকে পুরো অঙ্গ প্রকৌশল
“কিভাবে আমরা টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে আকৃতির রূপান্তরের সুবিধা নিতে পারি?”। লুইসকে জিজ্ঞাসা করলেন। “যেমন আমাদের শরীরে আমাদের রক্ত ক্রমাগত প্রবাহিত হয়, তেমনি আমরা কি নিরাময়ের একটি ধ্রুবক সরবরাহ পেতে পারি।”
লুইসের গবেষণাগারটি এখন রোগীর নির্দিষ্ট কোষ ব্যবহার করে মানুষের টিস্যু, প্রাথমিকভাবে হার্ট, কিডনি এবং মস্তিষ্কের টিস্যু তৈরিতে কাজ করছে। অনুপ্রেরণা, লুইস ব্যাখ্যা করেছেন, রোগে ভুগছেন এমন ব্যক্তিদের জন্য শুধুমাত্র মানব অঙ্গের প্রয়োজনই নয়, বরং এটিও যে একটি দান করা অঙ্গ পাওয়া মানে বাকি জীবনের জন্য ইমিউনোসপ্রেসেন্ট গ্রহণ করা। যদি, পরিবর্তে, আপনার নিজের কোষ থেকে টিস্যু তৈরি করা যেতে পারে, তবে এটি আপনার নিজের শরীরের সাথে একটি শক্তিশালী মিল হবে।
“যেমন আমরা কার্যকরী এবং কাঠামোগত উপাদানগুলির এমবেডেড মুদ্রণের জন্য ভিসকোইলাস্টিক ম্যাট্রিক্সকে ইঞ্জিনিয়ার করার জন্য করেছি, আমরা স্টেম সেল নিতে পারি এবং তারপর পারফিউজড ভাস্কুলেচারে লিখতে তাদের বলিদানের পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারি,” লুইস বলেছেন। এই প্রক্রিয়াটি একটি কৌশল ব্যবহার করে লুইস সুইফ্ট যা বলির লেখাকে কার্যকরী টিস্যুতে কল করে। ল্যাবরেটরির ফলাফলগুলি ভাগ করে, লুইস দেখিয়েছেন যে কীভাবে স্টেম কোষগুলি কার্ডিয়াক বিল্ডিং ব্লকগুলিতে পৃথক হয় প্রাথমিকভাবে পৃথকভাবে বীট করে, কিন্তু একবার একটি আঁটসাঁট জায়গায় প্যাক করা হয় যা সুইফ্টকে সমর্থন করবে, এই বিল্ডিং ব্লকগুলি একসাথে মিলিত হয় এবং একটি টিস্যুতে পরিণত হয় যা সিঙ্ক্রোনাসভাবে বীট করে। তারপরে, তার দল একটি জেলটিন কালি ব্যবহার করে যা মানুষের জাহাজের জটিল নকশা প্রিন্ট করার জন্য তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে দৃঢ় বা তরল করে, যার ফলে কালি প্রবাহিত হয় এবং খোলা লুমেনগুলিকে পিছনে ফেলে। চ্যানেলটি খোলা থাকে, একটি রক্তনালী নেটওয়ার্কের অনুকরণ করে যেখানে তরল সক্রিয়ভাবে, ক্রমাগত প্রবাহিত হতে পারে। “আমরা যেখানে যাচ্ছি তা শুধুমাত্র বিভিন্ন ধরনের টিস্যুতে এটিকে প্রসারিত করতে হবে না, তবে এমন ব্যবস্থাও তৈরি করতে হবে যার মাধ্যমে আমরা বহু-স্তরযুক্ত ভাস্কুলেচার তৈরি করতে পারি,” লুইস বলেন।
মিলড্রেড এস. সম্মানিত ড্রেসেলহাউস
সমাপ্তিতে, লুইস তার ক্যারিয়ারে ড্রেসেলহাউসের ইতিবাচক প্রভাবের প্রতিফলন করেছিলেন। “আমি এটা উৎসর্গ করতে চাই [talk] মিলি ড্রেসেলহাউসের কাছে,” লুইস বলেছেন। তিনি মিলির একটি উদ্ধৃতির দিকে ইঙ্গিত করেছিলেন: ”ক্যাম্পাসে একজন মহিলা অধ্যাপক থাকার বিষয়ে সবচেয়ে ভাল জিনিসটি হল যে এটি মহিলা ছাত্রদেরকে বলে যে তারাও এটি করতে পারে।” লুইস, যিনি 1980 এর দশকের শেষের দিকে পদার্থ বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল স্নাতক ছাত্র হিসাবে এমআইটিতে এসেছিলেন, এমন সময়ে যখন খুব কম মহিলাই ইঞ্জিনিয়ারিং ডক্টরেট দেখতে পেয়েছিলেন, তিনি বলেছিলেন যে তিনি সত্যিই একজন প্রকৌশলী ডক্টরেট ডিগ্রি অর্জন করেছিলেন। সে যা করেছে তার জন্য আমি তাকে অনেক ধন্যবাদ। আমি তাকে ধন্যবাদ, একজন ছাত্র হিসেবে, একজন ফ্যাকাল্টি মেম্বার হিসেবে এবং এখনও, তার আশ্চর্য অনুপ্রেরণার জন্য।
লেকচারের পর, লুইসের সাথে যোগ দেন রিতু রমন, এমআইটি এর মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের সহকারী অধ্যাপক ইউজিন বেল ক্যারিয়ার ডেভেলপমেন্ট, একটি প্রশ্নোত্তর সেশনের জন্য। তাদের আলোচনায় 3D প্রিন্টিং হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার, টিস্যু মেরামত এবং পুনর্জন্ম, এবং মহাকাশে বায়োপ্রিন্টিং সম্পর্কে মতামত অন্তর্ভুক্ত ছিল।
“মিল্ড্রেড ড্রেসেলহাউস এবং জেনিফার লুইস উভয়েই বিজ্ঞানে অবিশ্বাস্য অবদান রেখেছেন এবং এমআইটি সম্প্রদায় এবং এর বাইরেও অনেকের কাছে অনুপ্রেরণামূলক রোল মডেল হিসাবে কাজ করেছেন,” রামন বলেছেন। “একজন টিস্যু ইঞ্জিনিয়ার হিসাবে আমার নিজের কর্মজীবনে, প্রফেসর লুইস এবং তার দল দ্বারা তৈরি সরঞ্জাম এবং কৌশলগুলি আমার পরীক্ষাগারে পরিচালিত গবেষণাকে সমালোচনামূলকভাবে অবহিত করেছে এবং সক্ষম করেছে।”
এটি ছিল সপ্তম ড্রেসেলহাউস বক্তৃতা, প্রয়াত এমআইটি ইনস্টিটিউটের প্রফেসর মিলড্রেড ড্রেসেলহাউসের সম্মানে নামকরণ করা হয়েছিল, যা অনেকের কাছে “কার্বন বিজ্ঞানের রানী” হিসাবে পরিচিত। বার্ষিক ইভেন্টটি বিশ্বের যে কোনো স্থান থেকে বিজ্ঞান ও প্রকৌশলে একজন উল্লেখযোগ্য ব্যক্তিকে সম্মানিত করে যার নেতৃত্ব এবং প্রভাব ড্রেসেলহাউসের জীবন, অর্জন এবং মূল্যবোধকে প্রতিফলিত করে।
MIT.nano-এর পরিচালক ভ্লাদিমির বুলোভিচ বলেন, “অধ্যাপক লুইস অনেক উপায়ে মিলি ড্রেসেলহাউসের চেতনার উদাহরণ দেন।” “প্রকৃতপক্ষে, মিলির যুগান্তকারী কাজ সুপরিচিত; এবং 3D প্রিন্টিং এবং জৈব-অনুপ্রাণিত উপকরণগুলিতে অধ্যাপক লুইসের যুগান্তকারী কাজ সেই উত্তরাধিকারকে অব্যাহত রেখেছে।”
