వివిధ దేశాల్లో మూలకణాల అభివృద్ధి

వివిధ దేశాల్లో మూలకణాల అభివృద్ధి

అమెరికా, ఇజ్రాయిల్, బ్రెజిల్, జపాన్, ఆస్ట్రేలియా, చైనా వంటి దేశాలు ఈ సాంకేతికతను విస్తృతంగా అభివృద్ధి పరిచాయి. ప్రపంచ వ్యాప్తంగా 64 మూల కణ రేఖలను ఏర్పరచగా, ఒక్క అమెరికానే 30 దాకా మూలకణ రేఖలను సృష్టించగలిగింది. మిగిలినవి భారత్, ఇజ్రాయెల్, ఆస్ట్రేలియా వంటి దేశాలలో వృద్ధిపరచబడినట్లు తెలుస్తుంది. వీటిలో 10వరకు భారతదేశంలోని రిలయన్స్ లైఫ్ సైనె్సస్ సంస్థ మరియు నేషనల్ సెంటర్ ఫర్ బయోలాజికల్ సైనె్సస్- బెంగుళూరు వారు అభివృద్ధిపరచినట్లు తెలుస్తుంది. అమెరికాలోని నేషనల్ ఇనిస్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్ అండ్ అడ్వాన్స్‌డ్ సెల్ టెక్నాలజీ అనే సంస్థలు ఈ రంగంలో విస్తృత పరిశోధనలు కావిస్తున్నాయి. ఈమధ్యకాలంలో అడ్వాన్స్‌డ్ సెల్ టెక్నాలజీ సంస్థ పిండాన్ని దెబ్బతీయకుండా పిండ మూల కణాలను సేకరించే సాంకేతికతకు అంకురార్పణ చేసింది.

మొదటిసారిగా ఇజ్రాయెల్‌కు చెందిన టెక్నో ఇజ్రాయెల్ ఇనిస్టిట్యూట్ సంస్థవారు పిండ మూలకణాలనుండి మానవ గుండెను అభివృద్ధిపరిచారు. ఇదే మొట్టమొదటి మానవ/ మూలకణ నిర్మిత కృత్రిమ అవయవం. తదనంతర కాలంలో వివిధ రకాల దేశాలు వివిధ రకాల అవయవాలను ఏర్పరచి అవయవ బ్యాంకులను ఏర్పాటుచేశాయ. ప్రస్తుతం ప్రపంచవ్యాప్తంగా అనేక అవయవ బ్యాంకులు ఉన్నాయి. మొట్టమొదటి అవయవ బ్యాంకును బ్రిటన్‌లో ఏర్పాటుచేయుట జరిగింది.

జపాన్‌కు చెందిన నేచురల్ సైనె్సస్ అనే సంస్థ మానవ పిండ మూలకణాల నుండి / ఉపయోగించి కోతి ఎముక కణాలను సృష్టించగలిగింది. దెబ్బతిన్న కోతి వెనె్నముక భాగంలోకి మానవ పిండ మూల కణాలను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా కోతి వెనె్నముకను సరిచేయడం జరిగింది. దీనితో ఎముక మూలకణాలను సృష్టించడమే కాకుండా మూల కణాలను ఇతర జీవులనుండి కూడా సృష్టించవచ్చునని నిరూపించబడినది.

ఆస్ట్రేలియాకు చెందిన సంస్థలు కంటి మూలకణాలు సృష్టించి అన్నిరకాల నేత్ర భాగాలను ఏర్పరచగలిగారు. బ్రెజిల్‌కు చెందిన శాస్తవ్రేత్తల తిరోగమన మూలకణ సాంకేతికతను ఉపయోగించి సాధారణ కణాలనుండి పిండ మూలకణాలను వాటినుండి అండాలు, శుక్ర కణాలను ఉత్పత్తిచేసే నూతన సాంకేతికతను ఆవిష్కరించారు. తద్వారా సంతానం లేని దంపతులకు సంతాన భాగ్యం కల్పించవచ్చునని నిరూపించారు.

ఈమధ్య కాలంలో చైనావారు మెదడు మూల కణాలను, ఆస్ట్రేలియావారు నేత్ర మూల కణాలను సాధారణ శరీరంనుండి ఉత్పత్తిచేసే నూతన సాంకేతిక విధానాన్ని అభివృద్ధిపరచారు.

భారతదేశంలో మూలకణ అభివృద్ధి:

భారతదేశంలోని ఎయి మ్స్, రిలయన్స్ లైఫ్ సైన్స్, నేషనల్ సెంటర్ ఫర్ బయోలాజికల్ సైన్స్, నేషనల్ బ్రెయిన్ సెంటర్, ఎల్.వి.ప్రసాద్ ఐ హాస్పిటల్ ఇనిస్టిట్యూట్, సిసిఎంబి మరియు సిఎస్‌సి (క్రిస్టియన్ మెడికల్ కాలేజి) వంటి సంస్థలు ఈ రంగంలో అత్యధిక కృషిని సాగిస్తున్నాయి.

ఢిల్లీలోని ‘నేషనల్ బ్రెయిన్ సెంటర్’ వారు మెదడుకు సంబంధించిన మూల కణాలను అభివృద్ధిపరుస్తున్నారు. హైదరాబాదులోని ఎల్.వి.ప్రసాద్ సంస్థవారు నేత్ర మూలకణాలను సృష్టించుటలో నిమగ్నమై ఉన్నారు. వేలూరు లోని సిఎన్‌సి వారు, ఢిల్లీలోని ఎయిమ్స్ సంస్థలు అస్థి మూలకణాల సృష్టిలో నిమగ్నులై ఉన్నారు.

రిలయన్స్ లైఫ్ సైన్స్ సంస్థ ఈ రంగంలో అత్యధిక పురోగతిని సాధించి ప్రపంచంలోని పది ప్రధాన సంస్థలలో ఒకటిగా ఎదిగింది. ఈ సంస్థకు మేనేజింగ్ డైరెక్టర్‌గా పనిచేస్తున్న ‘్ఫరూజాఫోలిక్’ కృషివల్లనే ఈ సంస్థ అత్యధికంగా అభివృద్ధి చెందింది. భారతదేశం సృష్టించిన 10 మూలకణ రేఖలలో ఏడింటిని ఈ సంస్థ మాత్రమే సృష్టించగలిగింది. ఈమధ్య ఏర్పడిన సైన్స్ టాస్క్ఫోర్స్ మూలకణాలనుండి ఎముక మూలకణాలను, హస్థిమజ్జి/ మూలుగ కణజాలంను సృష్టించవచ్చునని తద్వారా కృత్రిమంగా రక్తాన్ని రక్త ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తిచేయవచ్చునని పేర్కొంటుంది.

ఈమధ్యకాలంలో సిఎంసివారు ఐపిఎస్ టెక్నాలజీ అనే నూతన సాంకేతికతను ఆవిష్కరించారు. దీని ద్వారా సాధారణ శరీర కణాలను పిండ కణాలుగా మార్పుచేయవచ్చు. ఈమధ్య కాలంలో బిజిఎస్ హాస్పిటల్ బెంగళూర్‌వారు బ్రెయిన్ డెడ్ వ్యక్తికి మూలకణాలు ఉపయోగించి సాధారణ వ్యక్తిగా మార్చగలిగారు. దెబ్బతిన్న మెదడు భాగంలోకి సాధారణ మూలకణాలను ప్రవేశపెట్టి దానిని నయంచేసే విధానాన్ని బిజిఎస్ హాస్పిటల్‌వారు ఆవిష్కరించారు.

పర్యావరణ పరిశుభ్రతలో బయోటెక్నాలజీ పాత్ర

జనాభా పెరగడం, వారి అవసరాలు విస్తరించడం వలన అనేక పరిశ్రమలు వెలిశాయి. అనేక వాహనాలు రోడ్లెక్కాయి. వ్యవసాయరంగ అభివృద్ధికిగాను, రసాయన ఎరువులు, క్రిమిసంహారకాలు అనేకం ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి. శిలాజ ఇంధనాలు భారీస్థాయిలో భస్మీకరించబడుతున్నాయి. తద్వారా అనేక రకాల కాలుష్యక పదార్థాలు పర్యావరణంలో ప్రవేశించి గాలి, నీరు, నేల వంటి సహజ వనరులను కలుషితం చేస్తున్నాయి. క్రియా రహితమైన, ప్రణాళికా రహితమైన అభివృద్ధివలన పర్యావరణం విపరీతంగా మార్పుకాబడుతుంది. దీనిని నివారించుటకు జీవ సాంకేతిక శాస్త్రం అనేక నూతన శాస్ర్తియ విధానాలను ప్రవేశపెడుతున్నది. పర్యావరణ పరిశుభ్రతకు జీవ సాంకేతిక శాస్త్రం చేస్తున్న కృషిని ‘బయో రెమిడియేషన్’ అని పేర్కొంటారు.

సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించి కాలుష్యకాలను తొలగించుటను బయోరెమిడియేషన్‌గా పేర్కొంటారు. ఇందులో పర్యావరణ జీవసాంకేతిక శాస్త్రం ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ శాఖ అనేక శాస్ర్తియ విధానాలను సాంకేతిక పద్ధతులను వెలుగులోకి తేవడమేకాకుండా కాలుష్యక పదార్థాలను కాలుష్య రహిత పదార్థాలుగా మార్పుచేయుటకు నిరంతరం కృషిచేస్తుంది.

ఇందులో భాగంగా అనేక జన్యుపరివర్తిత సూక్ష్మజీవులను ఉత్పత్తిచేయడం జరిగింది. ఈ సూక్ష్మజీవులు కాలుష్యక పదార్థాలను తినివేయడంగానీ, కాలుష్య రహిత పదార్థాలుగా మార్పుచేయడం గానీ చేస్తాయి. సూడోమోనాస్, ఈకోలీ, అజిటొబాక్టర్ వంటి సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించి అనేక జన్యుపరివర్తిత సూక్ష్మజీవులను ఉత్పత్తిచేయుట జరిగింది. వీటిలో నూనెలను తినివేసే సూపర్‌బగ్‌లు, కార్బన్‌మోనాక్సైడ్ మరియు సిఓ2లను గ్రహించే సూక్ష్మజీవులు ప్రధానమైనవి. ఇవికాక కాలుష్యక పదార్థాలను కాలుష్య రహిత పదార్థాలుగా మార్చే అనేక సాంకేతిక పద్ధతులను ప్రవేశపెట్టడం జరిగింది. వీటిలో కొన్నింటని క్రింద పేర్కొనుట జరిగింది.

జన్యుమార్పిడి సూక్ష్మజీవులు:

1. సూపర్‌బగ్‌లు:

నేలపైన మరియు నీటిపైన ఒలికిపోయిన నూనెలను తొలగించుటలో వీటిని ఉపయోగిస్తారు. వీటిని జన్యుమార్పిడి ద్వారా ఎక్సోమస్ అను సూక్ష్మజీవులనుండి ఆనంద్ చక్రవర్తి సృష్టించారు.

2. రసాయన విశే్లషణ బ్యాక్టీరియాలు:

కొన్ని సూక్ష్మజీవులు వాతావరణంలోని సిఓను గ్రహించి సిఓ2గా మార్చుకొని దానిని రసాయన విశే్లషణలో ఉపయోగించుకొని జీవిస్తాయి. వీటిలోని జన్యువులను అనేక రకాల సూక్ష్మజీవులలో ప్రవేశపెట్టి రసాయన విశే్లషణ ద్వారా సిఓను తగ్గించే సూక్ష్మజీవులకు అనేకం ప్రవేశపెట్టారు.

కిరణజన్య సంయోగక్రియజరిపే సూక్ష్మజీవులు:

జన్యుమార్పిడి ద్వారా వాతావరణంలోని సిఓ2ను గ్రహించి దానిని కి.సం. క్రియలో ఉపయోగించుకునే సూక్ష్మజీవులను అనేకం సృష్టించారు. ఇవి విపరీతంగా సిఓ2ను గ్రహించి పర్యావరణ సంతులనం చేపడుతాయి. తద్వారా భూతాపంను తగ్గిస్తాయి.

జన్యుపరివర్తిత/మార్పిడి మొక్కలు

ఎ) ఎరోబిక్ రైస్

వరి మొక్కలు అత్యధికంగా మీథేన్ వాయువును విడుదల చేసి వాతావరణాన్ని కలుషిత పరుస్తాయి. తద్వారా భూతాపం కలుగుతుంది. దీనిని నివారించుటకు బెంగుళూరు వ్యవసాయ విశ్వవిద్యాలయం, ఇక్రిశాట్ సంస్థలు సంయుక్తంగా దీనిని ఉత్పత్తి చేశాయి. ఈ మొక్కలు వాతావరణంలోని మీథేన్‌ను అత్యధికంగా గ్రహించి భూతాపంను తగ్గిస్తాయి.

బి) పిహెచ్‌బి (పోలీ హైడ్రోక్సీ బైటైసేట్)

పిహెచ్‌బి అనేది బ్యాక్టీరియా కణకవచం క్రింది భాగంలో ఉన్న ఒక పొర వంటి నిర్మాణం. దీనిని ప్లాస్టిక్ ఉత్పత్తిలో ఉపయోగిస్తారు. ప్లాస్టిక్ కాలుష్యంను నివారించుటకు దీనిని ఉపయోగిస్తున్నారు. పిహెచ్‌బిని ఉత్పత్తిచేసే జన్యువులను మొక్కలలో ప్రవేశపెట్టి దీనిని అత్యధికంగా ఉత్పత్తిచేసి ప్లాస్టిక్ తయారీలో ఉపయోగించాలని భావిస్తున్నారు.

సి) రుబిస్కో

కొన్ని ప్రత్యేకమైన మొక్కలు వాతావరణంలోని సిఓ2ను అధికంగా గ్రహించి అత్యధికంగా వృద్ధిచెందుతాయి. ఈ మొక్కలలో జన్యువులనే రుబిస్కో జన్యువులు అని పేర్కొంటారు. వీటిని సాధారణ మొక్కలలో ప్రవేశపెట్టి అత్యధిక సిఓ2ను గ్రహించి అధిక దిగుబడినిచ్చే వంగడాలను సృష్టిస్తున్నారు.

కర్బన సంబంధమైన వ్యవసాయ, గృహ వ్యర్థ పదార్థాలను బయోగ్యాస్ ఉత్పత్తిలోను, విద్యుత్, ఆల్కహాల్‌ల ఉత్పత్తులలో ఉపయోగిస్తారు.

కొన్ని సాంకేతిక పద్ధతులు:

స్వస్థానీయ బయో రెమిడియేషన్:

ఇందులో తక్కువ నూనెలు కలిసిన మట్టిని తటస్థీకరించడం జరుగుతుంది. మొదట నూనెలు కలిసిన మట్టిని నైట్రేట్‌లను, ఫాస్పేట్‌లను కలిపి దానిపై సూక్ష్మజీవులను ప్రవేశపెట్టి కొంతకాలంపాటు వదలి వేయడం జరుగుతుంది. తద్వారా నూనెలు కలసిన మట్టి, సాధారణ మట్టిగా ఏర్పడుతుంది.

కంపోస్టింగ్

ఈ పద్ధతిలో రేడియో థార్మిక పదార్థాలను, ప్రేలుడు పదార్థాలను తటస్థీకరించడం జరుగుతుంది. రేడియో థార్మిక పదార్థాలను జీవ విచ్ఛిన్నం చెందే కర్బన పదార్థాలతో కలిపి ఒక పెద్ద గుంతలో నిలిపి దానిపై సూక్ష్మజీవులను వదిలిపెట్టి వాటిని తటస్థీకరించడం జరుగుతుంది. ఈ పద్ధతిలో ఆరు నెలలులోగా పేలుడు పదార్థాలను సాధారణ పదార్థాలుగా మార్చి ఎరువులుగా వినియోగించడం జరుగుతుంది.

లాండ్ ఫార్మింగ్

ఈ విధానంలో నూనె లు కలసిన మట్టిని సాధారణ మట్టిని పొరలు పొరలుగా ఒకదానిపై ఒకటి పరచి దానిపై నైట్రేట్ మరియు ఫాస్పేట్ ఎరువులను, సున్నం పొడిని చల్లి దాని పిహెచ్ 7-8గాను, ఉష్ణోగ్రత 20 డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్ గాను ఉంచి సూక్ష్మజీవులను ప్రవేశపెట్టి ఎదగనియ్యడం జరుగుతుంది. ఈ పద్ధతిలో 4 నెలలుగా నూనెలు కలిసిన మట్టి సాధారణ మట్టిగా కలసిపోతుంది. దీనిని గోతులు పూడ్చడానికిగానీ మొదట త్రవ్విన గోతులలో గాని వేసి పూడ్చిపెట్టడం జరుగుతుంది.

ఫెర్మింటర్:

ఇందులో పెద్ద పెద్ద కాంక్రీటు ట్యాంకులను లేదా రియాక్టర్‌లను ఉపయోగించడం జరుగుతుంది. ఈ ట్యాంకులలోకి నూనెలు కలసిన మట్టిని 11 వృక్ష, జంతు సంబంధ వ్యర్థ పదార్థాలను, మానవ మల వ్యర్థ పదార్థాలను ప్రవేశపెట్టి అందులో సాధారణ మట్టిని బొగ్గు పొడిని చల్లి దానిపై సూక్ష్మజీవులను ప్రవేశపెట్టి అవాయు శ్వాసక్రియ జరుపుతారు. తద్వారా నూనెలు కలిసిన మట్టి సాధారణ మట్టిగా మారుతుంది.