ടിഷ്യു കൾച്ചർ, ജന്തുക്കളിൽ

അതിവേഗം വളർന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ജൈവപ്രവിധി വിജ്ഞാന (Biotechnology)ത്തിലെ അവിഭാജ്യഘടകമാണ് ടിഷ്യു കൾച്ചർ അഥവാ ഊതകസംവർധം. വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലും ജൈവശാസ്ത്രത്തിലും വിലപ്പെട്ട സംഭവനകൾ നൽകിയ അടിസ്ഥാനപ്രവിധിയാണിത്. ജന്തുക്കളുടെ ടിഷ്യു കൾച്ചർ സസ്യങ്ങളുടെ കൾച്ചർ പരീക്ഷണങ്ങളിൽനിന്നും വിഭിന്നമാണ്. സസ്യങ്ങളിൽ ഒരു കോശത്തിൽനിന്നും അനേകം സന്താനസസ്യങ്ങളെ മുളപ്പിച്ചെടുക്കുന്ന രീതി കോശവൈവിധ്യമുള്ള ജന്തുക്കളിൽ പ്രായോഗികമല്ല. എന്നാൽ ജൈവശാസ്ത്രത്തിലും ജനിതകശാസ്ത്രത്തിലും കഴിഞ്ഞ ഒരു നൂറ്റാണ്ടോളം കാലം നടത്തപ്പെട്ട പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലമായി ഭ്രൂണകോശങ്ങൾ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തി ഒരേപോലെയുള്ള അനേകം സന്താനങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കാൻ സാധിക്കും എന്നു മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടു. പക്ഷേ ധാർമിക പ്രശ്നങ്ങളും കുടുംബ സങ്കല്പങ്ങളും കണക്കിലെടുത്ത് വികസിത രാജ്യങ്ങൾതന്നെ ഇതിനു വിലക്കു കല്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ടിഷ്യു കൾച്ചർ
ടിഷ്യു കൾച്ചർ മൂന്നു വിധത്തിലാണ്: കോശങ്ങൾ മാത്രം വളർത്തിയെടുക്കുന്ന കോശസംവർധം (cell culture), ടിഷ്യുവിന്റെ ഭാഗങ്ങളായി കൾച്ചർ ചെയ്യുന്ന ഊതകസംവർധം (tissue culture), അവയവം മുഴുവനായി വളർത്തിയെടുക്കുന്ന അവയവസംവർധം (organ culture). ഈ മൂന്നുരീതിയിലും ജീവനുള്ള കോശങ്ങളെ ശരീരത്തിനു പുറത്തുവച്ച് (in vitro) കൃത്രിമരീതിയിൽ വളർത്തിയെടുക്കുമ്പോൾ കുറഞ്ഞത് 24 മണിക്കൂറെങ്കിലും ജീവനുള്ള അവസ്ഥയിൽത്തന്നെ തുടരുകയാണെങ്കിൽ മാത്രമേ യഥാർഥ ടിഷ്യു കൾച്ചർ ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുകയുള്ളു.
ചരിത്രം
ഇരുപതാം ത്തിന്റെ തുടക്കത്തിലാണ് ജന്തുക്കളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട യഥാർഥ ടിഷ്യു കൾച്ചർ രൂപംകൊണ്ടത്. ജന്തുക്കളുടെ ഭ്രൂണവളർച്ചാവേളയിലെ നാഡീകോശങ്ങളുടെ (neurons) ഘടനയെപ്പറ്റി ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ചില സംശയങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു. പല കോശങ്ങൾ ചേർത്തുവച്ചത് (cell chain) ആണോ അതോ ഒരു കോശത്തിന്റെ തന്നെ ഭാഗമാണോ അതിന്റെ വാലറ്റം (axon) എന്നായിരുന്നു ഈ സംശയം. ഇതിന്റെ നിവാരണത്തിനുവേണ്ടി യു. എസ്സിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോസ് ഗ്രാൻവിൻ ഹാരിസൺ (1907) തവളയുടെ ഭ്രൂണത്തിൽനിന്ന് അടർത്തിയെടുത്ത നാഡീമൂലകോശങ്ങളിൽ ചില പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. ഈ നാഡീകോശങ്ങളെ തവളയുടെ ശരീരദ്രാവകവും ചേർത്ത് പ്രത്യേക സംവിധാനത്തിലൂടെ കേടുകൂടാതെ ആഴ്ചകളോളം സൂക്ഷിച്ച് വളർത്തിയെടുത്തു. ഇങ്ങനെ വളർന്ന നാഡീകോശങ്ങളിൽനിന്നും അതിന്റെ ഘടനയിലുള്ള വൈവിധ്യം മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടു. ആക്സോൺ (axon) ആ കോശത്തിന്റെതന്നെ ഭാഗമാണെന്നും മനസ്സിലാക്കി. ആദ്യത്തെ ഈ കൾച്ചർ പ്രവിധി പില്ക്കാലത്ത് ഹാങ്ങിംഗ് ഡ്രോപ്പ് കൾച്ചർ (Hanging drop culture) എന്നറിയപ്പെട്ടു. യു. എസ്സിലെ ശസ്ത്രക്രിയാ വിദഗ്ദ്ധനായ ഡോ. അലക്സിസ് കാരൽ ഇക്കാലത്തുതന്നെ സസ്തനികളിൽ കൂടുതൽ ടിഷ്യുകൾ ദീർഘകാലം കൾച്ചർ ചെയ്യാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിൽ വ്യാപൃതനായിരുന്നു. രോഗാണുവിമുക്തമായ സാമാന്യം വലിപ്പമുള്ള കൾച്ചർ വാഹിനി (vessel) കൾ അദ്ദേഹം രൂപകല്പന ചെയ്തെടുത്തു. ഇത് കാരൽ ഫ്ലാസ്ക്ക് (carrel flask) എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇന്നുപയോഗത്തിലിരിക്കുന്ന പല കൾച്ചർ വെസ്സലുകളും ഈ കാരൽ ഫ്ലാസ്ക്കിനെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി രൂപകല്പന ചെയ്യപ്പെട്ടവയാണ്.
അവയവ സംവർധക പ്രക്രിയ (organ culture) മറ്റു കൾച്ചറുകളിൽനിന്നും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇവിടെ വേർപെടുത്തിയെടുത്ത അവയവ മൂലകോശങ്ങൾ പ്രത്യേക രീതിയിലാണ് കൾച്ചർ ചെയ്യുന്നത്. ഇത്തരത്തിലൊരു പ്രവിധി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് ഡേം ഹോണർ ഫെൽ (Dame Honer Fell) ആണ്. ഇത് വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഒരു വാച്ചുഗ്ലാസ്സിൽ പ്ലാസ്മ ക്ലോട്ടുണ്ടാക്കി കോഴിയുടെ ഭ്രൂണത്തിലെ അവയവമൂലകോശങ്ങൾ അതിനു മീതെ പാകി, വായു കടക്കാതെ അടച്ചുവച്ച് വളർത്തിയെടുക്കുന്ന രീതിയാണിത്. ഇതിനേക്കാൾ മെച്ചപ്പെട്ട പല പ്രവിധികളും പിന്നീട് കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടെങ്കിലും 'വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' ആണ് ഇവയ്ക്കെല്ലാംതന്നെ മൂലകാരണമായത്.
കൾച്ചർ മാധ്യമം
ടിഷ്യു ശരീരത്തിനു വെളിയിൽ (in vitro) വളരാനാവശ്യമായ അന്തരീക്ഷം (പോഷകങ്ങളുടെയും ജലത്തിന്റെയും ലഭ്യത, രോഗാണു നിയന്ത്രണം) ഉണ്ടാക്കുക എന്നതാണ് കൾച്ചർ മാധ്യമത്തിന്റെ ചുമതല. പ്രകൃതിദത്ത മാധ്യമമാണ് ആദ്യകാല കൾച്ചറുകളിലെല്ലാം തന്നെ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. കോഴിയുടെ രക്താണുക്കൾ മാറ്റിയ പ്ലാസ്മ, മനുഷ്യന്റെ രക്തം കട്ടിയാകുമ്പോൾ ഊറിവരുന്ന സിറം, ഭ്രൂണവളർച്ചയുടെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിലായി അരച്ചുകലക്കി അരിച്ചെടുത്ത ദ്രാവകം (embryo extract), എലിയുടെ വാൽ കൊത്തിയരിഞ്ഞ് ആസിഡിൽ മുക്കിവച്ചാൽ ഊറിവരുന്ന കൊളാജൻ (collagen) എന്ന ദ്രാവകം, ഗർഭാശയ ഭിത്തികളിൽനിന്ന് കുത്തിയെടുക്കുന്ന അമ്നിയോട്ടിക് ദ്രാവകം, കരിക്കിൻ വെള്ളം എന്നിവ ജീവാണുബാധ കൂടാതെ അടച്ചുസൂക്ഷിച്ച് കൾച്ചർ മാധ്യമങ്ങളായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഷഡ്പദങ്ങളുടെ കൾച്ചറിൽ അവയുടെ ഹീമോലിംഫും, ക്ഷുദ്രജീവികളുടെ കൾച്ചറിൽ അവയുടെ ശരീരദ്രാവകവും കൾച്ചർ മാധ്യമങ്ങളായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഒരു കൾച്ചർ മാധ്യമത്തിനാവശ്യമായ വസ്തുക്കളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനവും പരീക്ഷണ ഗവേഷണങ്ങളും കൃത്രിമ കൾച്ചർ മാധ്യമം എങ്ങനെ സംയോജിപ്പിച്ചെടുക്കാമെന്ന നിഗമനത്തിലെത്തി. ഇപ്രകാരം 1950 മുതൽ വിവിധതരം കൃത്രിമ കൾച്ചർ മാധ്യമങ്ങളുണ്ടാക്കാൻ തുടങ്ങി.
ഏതു കൾച്ചർ മാധ്യമത്തിലും ശരീരദ്രാവകത്തിന്റെ രാസഘടന അടിസ്ഥാനമായി സ്വീകരിക്കുന്നു. ഇത് ബാലൻസ്ഡ് സോൾട്ട് സൊല്യൂഷൻ (Balanced Salt Solution) എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഏർലെ (Earle, 1943), ഹാങ്ക് (Hank, 1949) എന്നിവർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ആടട ആണ് അദ്യമായി പുറത്തിറങ്ങിയത്. ആടട കൂടാതെ അമിനോ അമ്ലങ്ങൾ, വിറ്റാമിനുകൾ, ഗ്ലൂക്കോസ്, ഓർഗാനിക് ആസിഡുകൾ, ഹോർമോണുകൾ എന്നിവയും കോശവളർച്ചയ്ക്കാവശ്യമായ മറ്റു പല ഘടകങ്ങളും (growth factors) ആന്റിബയോട്ടിക്കുകളും എല്ലാ മാധ്യമത്തിലും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. 1959-ൽ ഈഗിൾ (Eagle) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ആദ്യമായി ഒരു കൃത്രിമ മാധ്യമം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. ഇത് മിനിമം എസൻഷ്യൽ മീഡിയം (MEM) എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്നു. ഇതുതന്നെയാണ് ഇന്നും വിപണിയിൽ ഏറെ പ്രചാരം നേടിയിട്ടുള്ളത്. ഓരോ ജന്തുവിനും യോജിച്ച മാധ്യമം ഇന്നു വിപണിയിൽ ലഭ്യമാണ്. ഗ്രേസ് (Grace,1962) ആണ് ആദ്യമായി ഷഡ്പദങ്ങൾക്കുവേണ്ടി ഒരു മാധ്യമം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. കൾച്ചർ മാധ്യമം കൂടാതെ മെച്ചപ്പെട്ട കോശവളർച്ചയ്ക്കായി ഫീറ്റൽ ബൊവൈൻ സിറം (Foetal bovine serum) അഥവാ ഫീറ്റൽ ഹോഴ്സ് സിറം (Foetal horse serum) ചേർക്കുന്നു. മാധ്യമവും സിറവും പ്രത്യേക അനുപാതത്തിൽ കൂട്ടിക്കലർത്തി ആന്റിബയോട്ടിക്കുകളും ചേർത്താണ് ടിഷ്യു കൾച്ചർ ചെയ്യുന്നത്. കോശങ്ങളുടെ മാത്രം നിയന്ത്രിത വളർച്ചയ്ക്ക് സിറം ഇല്ലാത്തമാധ്യമമാണ് (serum free medium) ഉപയോഗിക്കുന്നത്. മാധ്യമവും സിറവും 4°C ൽ റഫ്രിജറേറ്ററിൽ സൂക്ഷിക്കാം. ഈ രാസഘടകങ്ങൾ കൂടാതെ ഭൗതികഘടകങ്ങളും ടിഷ്യു വളരാൻ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. താപനില, മർദം, pH, ഓക്സിജൻ - കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് വാതകങ്ങൾ, എൻസൈമുകൾ എന്നിവയും കൃത്യമായ അളവിലായിരിക്കണം. കശേരുകികൾക്ക്, പ്രത്യേകിച്ചും സസ്തനികൾക്ക് ഓക്സിജൻ - കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വാതകങ്ങൾ അത്യാവശ്യമായതിനാൽ 5 ശ. മാ. Co2 ഇൻകുബേറ്ററുകളുപയോഗിക്കുന്നു. ഇന്ന് വിവിധ കമ്പനികൾ ഇത്തരത്തിലുള്ള ഇൻകുബേറ്ററുകൾ പുറത്തിറക്കുന്നുണ്ട്. മറ്റു ജീവികൾക്ക് BOD ഇൻകുബേറ്ററുകൾ മതിയാവും.
ജീവാണുനാശനം
ജന്തു ടിഷ്യു കൾച്ചർ പ്രവിധിയിൽ ഏറ്റവും പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നത് ജീവാണുവിമുക്തമാക്കിയ അവസ്ഥ കോശവളർച്ചയ്ക്കു ലഭ്യമാക്കുക എന്നതാണ്. ജീവാണുനാശനം രണ്ടു വിധത്തിലാണ് സാധ്യമാക്കുന്നത്. പരീക്ഷണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന സാമഗ്രികൾ അണുവിമുക്തമായി സൂക്ഷിക്കൽ, പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന മുറിയും പരിസരവും ജീവാണുവിമുക്തമാക്കൽ (aseptic technique), ഭൗതിക നശീകരണം, നിഷ്കാസനം, രാസിക നിഷ്കാസനം (chemical distruction) എന്നിവ വഴി പ്രാഥമിക ജീവാണുനാശനം നടത്തുന്നു. ജീവാണുനാശനം ചെയ്യേണ്ട സാമഗ്രികളെ ആശ്രയിച്ചാണ് അതിനുവേണ്ട പ്രക്രിയകൾക്കു രൂപം നൽകുന്നത്. പരീക്ഷണത്തിനാവശ്യമായ ഗ്ലാസ് - കൾച്ചർ വെസ്സലുകൾ, പിപ്പറ്റുകൾ, ലോഹനിർമിത സാധനങ്ങൾ എന്നിവ 150°C താപനിലയിൽ രണ്ടു മണിക്കൂർ ഡ്രൈ എയർ അവ്ണിൽ ചൂടാക്കുന്നു. നേരത്തെ നന്നായി കഴുകി ഉണക്കി ബ്രൗൺ പേപ്പറിൽ പൊതിഞ്ഞാണ് ചൂടാക്കാൻ വയ്ക്കുന്നത്. മാധ്യമം, അഭികർമകങ്ങൾ (reagents), പരീക്ഷകന്റെ ഓവർകോട്ട്, മുഖംമൂടി എന്നിവ അരമണിക്കൂർ പ്രഷർകുക്കറിലോ, ഓട്ടോക്ലേവിലോ ആവിയിൽ വയ്ക്കുന്നു. അധികചൂടിലും ആവിയിലും വയ്ക്കാൻ പറ്റാത്തവ 70 ശ. മാ. വീര്യമുള്ള ഈതൈൽ ആൽക്കഹോളിലോ ഐസോ പ്രൊപ്പൈൽ ആൽക്കഹോളി(പ്രോപ്പനോൾ)ലോ തുടച്ചെടുക്കുകയാണ് പതിവ്. കൂടാതെ ഇവയൊക്കെ അൾട്രാവയലറ്റ് ദീപങ്ങൾക്ക് കീഴെ 10 മിനിട്ട് വച്ചാലും മതി. അപകേന്ദ്രണവും (centrifugation) വളരെ സൂക്ഷ്മസുഷിരങ്ങളുള്ള അരിപ്പുകളും (ulttra filtration) കൊണ്ട് ഭൗതിക നിഷ്കാസനം നടത്താം.
രണ്ടാമത്തെ ജീവാണു നാശനമായ അസജർമ (aseptic) പ്രവിധിയിൽ വാതാനുകൂലന മുറിയിൽ കൾച്ചർ നടത്താം. ലാമിനാർ എയർഫ്ളോ എന്ന സൂക്ഷ്മസുഷിരങ്ങളിലൂടെ പൂർണജീവാണു വിമുക്ത വായു കടന്നുവരുന്ന നൂതന സംവിധാനങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന ഒരു മേശയിലേക്ക് നാലു വശവും അടച്ചുകെട്ടിയ സംവിധാനത്തിൽ മുകളിൽനിന്നോ മുന്നിൽനിന്നോ വരുന്ന ഈ വായു മേശയിൽ വച്ചിരിക്കുന്ന സാമഗ്രികളുടെയും പരീക്ഷകന്റെയും മേലുള്ള എല്ലാ പൊടികളെയും ജീവാണുക്കളെയും (microbes) 30 മീറ്ററോളം അകലെ എത്തിക്കാനിടയാക്കും. കൂടാതെ അൾട്രാവയലറ്റു വിളക്കുകളും ഇതിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കും. കൾച്ചർ ചെയ്യാനുപയോഗിക്കുന്നതും ജീവാണുനാശം നടത്തിയതുമായ സാധനങ്ങൾ കൾച്ചർ മുറിയിൽത്തന്നെ സൂക്ഷിക്കേണ്ടതാണ്.

പരീക്ഷണ വിധേയമാക്കുന്ന ജന്തുവിനെ നന്നായി കഴുകിത്തുടച്ചു വൃത്തിയാക്കുന്നു. അതിനുശേഷം 70 ശ. മാ. വീര്യമുള്ള ഈതൈൽ ആൽക്കഹോൾ (എത്തനോൾ) കൊണ്ടോ പ്രോപ്പനോൾ കൊണ്ടോ കീറാനുള്ള ഭാഗം നന്നായി തുടച്ച് വൃത്തിയാക്കി ലാമിനേഷൻ ഫ്ളോയ്ക്കു മുമ്പിൽ വയ്ക്കുന്നു. ഉപയോഗിക്കേണ്ട മൈക്രോസ്കോപ്പും മറ്റു സാധനങ്ങളും ഈ ലാമ്പിന്റെ മുമ്പിൽ വയ്ക്കണം. കൾച്ചർ മാധ്യമം ആവശ്യമുള്ള അനുപാതത്തിൽ യോജിപ്പിച്ച് കൾച്ചർ വെസ്സലിലേക്ക് ഒഴിക്കുന്നു. ഇതിനുശേഷം ജന്തുവിന്റെ ശരീരത്തിൽനിന്നും അവയവമോ ടിഷ്യുവോ മാറ്റി ബേസിക് സാൾട്ട് സൊല്യൂഷനിൽ (BSS) പല ആവർത്തി കഴുകി കൾച്ചർ വെസ്സലിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ഇതു പിന്നീട് പിരിയുള്ള അടപ്പുകൊണ്ട് നന്നായി അടച്ച് അലുമിനിയം ഫോയിൽ കൊണ്ട് വായ്വശം പൊതിഞ്ഞ് ഇൻകുബേറ്ററിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. കോശവളർച്ചയുടെ ഗതി പരിശോധിക്കാനായി ഒരു പ്രതിലോമിത ദൂരദർശിനി (inverted microscope) ഉപയോഗിക്കുന്നു. കണ്ടൻസറിനുതാഴെ അഭിദൃശ്യകങ്ങൾ (objectives) ഉള്ള സൂക്ഷ്മദർശിനി ആയതിനാൽ ഗ്ലാസ്പാത്രത്തിന്റെ അടിഭാഗത്തു വളരുന്ന കോശങ്ങൾ കണ്ടുപിടിക്കാൻ ഇതു സഹായിക്കും. കോശങ്ങൾ മാത്രമായി കൾച്ചർ ചെയ്യാൻ ടിഷ്യു പലതായി മുറിച്ച് അപകേന്ദ്രണം ചെയ്തതിനുശേഷമാണ് കൾച്ചർ വെസ്സലിലേക്കു മാറ്റുന്നത്.
കൾച്ചറുകളുടെ പ്രകൃതം
ജന്തുക്കളുടെ ശരീരത്തിൽനിന്ന് കൾച്ചർ വെസ്സലിലേക്കു മാറ്റുന്ന ടിഷ്യുവിന് എക്സ്പ്ലാന്റ് (ex-plant) എന്നും, ആദ്യമായി കൾച്ചർ ചെയ്യുന്ന ടിഷ്യുവിനെ പ്രൈമറി സെൽ കൾച്ചർ എന്നും പറയുന്നു. ആദ്യത്തെ കൾച്ചറിൽനിന്ന് വീണ്ടും പല പാത്രങ്ങളിലേക്ക് കൾച്ചർ പകരുന്നു. ഇതിനെ സബ് കൾച്ചർ' എന്നോ പാസ്സേജ്' എന്നോ വിളിക്കാം. ആരോഗ്യമുള്ള കോശങ്ങളാണെങ്കിൽ വളരെക്കാലം കൾച്ചർ ചെയ്യാൻ സാധിക്കും. ആദ്യം ഉപയോഗിക്കുന്ന ടിഷ്യുവിൽനിന്നും കോശങ്ങൾ വിഭജിച്ച് കൾച്ചർ വെസ്സലിലേക്ക് വളർന്നു വികസിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ കൾച്ചറിൽനിന്നോ, രണ്ടാമത്തെ കൾച്ചറിൽനിന്നോ എടുത്തുമാറ്റി അപ്പോഴോ പിന്നീടോ കോശങ്ങളെ വീണ്ടും കൾച്ചർ ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിനെ 'സെൽ ലൈൻ' എന്നുപറയുന്നു. ഇവയിൽ എല്ലാ ടിഷ്യുവിന്റെയും കോശങ്ങൾ കാണാനിടയുണ്ട്. എന്നാൽ ഒരു അവയവത്തിന്റെ മാത്രം പ്രൈമറി കൾച്ചറിൽനിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന കൾച്ചറുകളിൽ ഒരേതരം കോശങ്ങളായിരിക്കും മുഖ്യമായിട്ടുണ്ടായിരിക്കുക. ഇതിനെ 'സെൽ സ്ട്രെയിൻ' എന്നു പറയുന്നു. ഒറ്റ കോശത്തിൽനിന്നു വളർത്തിയെടുക്കുന്ന കൂട്ടത്തെ ക്ലോൺ' എന്നും വിളിക്കുന്നു. 'സെൽ ലൈനി'ൽ നിന്നോ 'സെൽ സ്ട്രെയിനി'ൽ നിന്നോ ഇതുണ്ടാക്കാം. മേല്പറഞ്ഞ മൂന്നുതരം കൾച്ചറുകളും ജൈവ-വൈദ്യശാസ്ത്രങ്ങളിലെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ പ്രത്യേകിച്ച് കാൻസർപോലുള്ള രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പഠനങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. സാമാന്യ ടിഷ്യുകളിൽ (normal tissue) നിന്നെടുക്കുന്ന കൾച്ചറുകൾ കുറച്ചുകാലം മാത്രമേ ജീവനോടെ ഗുണിതങ്ങളാക്കാൻ പറ്റുകയുള്ളു. എന്നാൽ സാമാന്യ കോശങ്ങളും കാൻസർ കോശങ്ങളും ഒന്നിച്ചു ചേർത്തുണ്ടാക്കുന്ന ഫ്യൂഷൻ കോശങ്ങളും (Fusion cells) ട്യൂമർ കോശങ്ങളും മരണമില്ലാത്തവ (immortal) ആയതിനാൽ ഇവയിൽനിന്നും ധാരാളം സെൽ ലൈനുകൾ' ഇപ്പോൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.
സ്ത്രീകളുടെ ഗർഭനാളിയിലെ അർബുദകോശങ്ങളിൽ നിന്ന് കൾച്ചർ ചെയ്ത (1952-ൽ Gey,et al), ഹീലാ (Hela) സെൽ ലൈൻ ഇപ്പോഴും വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഹോപ്പ്സും കൂട്ടരും (1963) കുരങ്ങുകളുടെ വൃക്കയിൽനിന്ന് കൾച്ചർ ചെയ്ത വീറോ കോശങ്ങൾ (vero cells) സാമാന്യ സെൽ ലൈനാണ്. മനുഷ്യരുടെ ഭ്രൂണത്തിലെ കരളിൽനിന്നു വേർതിരിച്ച ചാങ്ലിവർ സെൽ 1954-ൽ ചാംഗ് എന്ന ശാസ്ത്രകാരൻ വളർത്തിയെടുത്തതാണ്.
ഇവയെക്കൂടാതെ ആയിരക്കണക്കിനു സെൽ ലൈനുകൾ ഇന്നു വിപണിയിലുണ്ട്. ഇവയെല്ലാം ദ്രവ-നൈട്രജനിൽ (-190°C) വച്ചാണ് അന്യരാജ്യങ്ങളിലേക്കു കയറ്റി അയക്കുക. ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ സാധാരണ താപനിലയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

കോശ സംവർധം (cell culture) പ്രധാനമായും രണ്ടുവിധത്തിലാണ്. ഒറ്റപ്പാളിയിൽ വളർത്തുന്ന (mono layer) കൾച്ചറുകൾ കോശങ്ങളുടെ കോശഘടന പഠിക്കാനും വൈറസുകളുടെ സംക്രമണം പഠിക്കാനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൾച്ചർ വെസ്സലുകളിൽ വിഭജിച്ചു വേർതിരിയുന്ന കോശങ്ങൾ തമ്മിൽ യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലാതെ (adhesion) കൾച്ചർ മാധ്യമത്തിൽ തങ്ങിനിൽക്കുന്ന സസ്പെൻഷൻ കൾച്ചർ ആണ് രണ്ടാമത്തേത്. ഇവ വാക്സിനുകൾ, എൻസൈമുകൾ, പ്രോട്ടീനുകൾ എന്നിവയുടെ നിർമിതിക്ക് ധാരാളമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.
ജന്തു ടിഷ്യു കൾച്ചർ കൊണ്ടുള്ള പ്രയോജനങ്ങൾ
മോണോ ക്ലോണൽ ആന്റിബോഡി നിർമ്മാണം
എലികളിലും മുയലുകളിലും പ്രത്യേക വിനിർദ്ദേശം (specification) ഇല്ലാത്ത ആന്റിജനുകൾ കുത്തിവച്ച് അവയിൽ നിന്നു ചോദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വിനിർദ്ദേശമില്ലാത്ത ആന്റിബോഡികളാണ് വളരെക്കാലം വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലും ജൈവശാസ്ത്രത്തിലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. എന്നാൽ ജനനകോശങ്ങളെ (germ cell) പോലെ സാധാരണ കോശങ്ങളും (somatic cells) സംയോജിപ്പിക്കുവാൻ സാധിക്കും എന്ന കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്റെ ഫലമായി കോശ സംയോജന (cell fusion) പരീക്ഷണങ്ങൾ ടിഷ്യു കൾച്ചർ പ്രവിധിയിലൂടെ ചെയ്യുവാൻ തുടങ്ങി. ഇവയിൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നത് മോണോ ക്ലോണൽ ആന്റിബോഡി ഉത്പാദനമാണ്. സാധാരണ ലസികാണുക്കൾ (Lymphocytes) ആന്റിബോഡി നിർമ്മിക്കുമെങ്കിലും അവ പെട്ടെന്ന് നശിക്കുന്നവയാണ് (mortal). എന്നാൽ അതേതരം അർബുദകോശങ്ങൾ (myeloma cells) ചിരംജീവികളും ആന്റിബോഡി കൃത്യമായി ഉണ്ടാക്കാൻ പ്രാപ്തിയില്ലാത്തവയുമാണ്. ഇവിടെ രണ്ടു കോശങ്ങളും സംയോജിപ്പിച്ച് ലഭിക്കുന്ന സംയുക്ത കോശങ്ങളിൽ ആന്റിബോഡി ഉണ്ടാക്കുന്ന ചിരംജീവികളെ കണ്ടെത്തുന്നു. ഇവയിൽ നിന്നും ഓരോ ആന്റിജൻ കൊടുത്ത് അതിന്റെ മാത്രം ലസികാണുക്കളെ തേടിപിടിച്ച് ആ കോശങ്ങൾ മാത്രമായി വിഭജിച്ച് (clone) പ്രത്യേകം പ്രത്യേകം വളർത്തുന്നു. ഈ കോശങ്ങളുണ്ടാക്കുന്ന ആന്റിബോഡിയാണ് മോണോ ക്ലോണൽ ആന്റിബോഡി എന്നു പറയുന്നത്. എലികളിൽ നേരത്തെ ഒരു ഡോസ് ആന്റിജൻ കൊടുത്ത് ആറുമാസത്തിനുശേഷം അവയുടെ പ്ലീഹ മുറിച്ചെടുത്ത് കൾച്ചർ ചെയ്ത് അവയിൽ നിന്നു ലസികാണുക്കളെ വേർതിരിച്ച് അർബുദകോശങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. ഇതിന് പോളിഎത്തിലിൻ ഗ്ലൈക്കോൾ എന്ന രാസവസ്തുവാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സംയോജിപ്പിക്കപ്പെട്ട കോശങ്ങൾ പ്രത്യേക കൾച്ചർ മാധ്യമ (HAT medium)ത്തിൽ വളർത്തുമ്പോൾ സംയോജിച്ച കോശങ്ങൾ മാത്രമേ വളരുന്നുള്ളൂ. എലിയുടെ പ്ളീഹ മുറിച്ചെടുക്കുന്നതു മുതലുള്ള പ്രക്രിയകൾ ടിഷ്യു കൾച്ചർ പ്രവിധി ഉപയോഗിച്ചാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഈ പ്രവിധി വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്ത് രോഗങ്ങൾ കൃത്യമായി നിർണയിക്കുന്നതിനും ജൈവശാസ്ത്രത്തിൽ ജനിതക നിരീക്ഷണങ്ങൾക്കും വളരെ പ്രയോജനം ചെയ്യുന്നു.
വാക്സിനുകളുടെ നിർമ്മാണം
കോശങ്ങളുടെ നിലംബന (suspension) കൾച്ചർ ഉണ്ടാക്കിയെടുത്ത് അവയിലേക്ക് രോഗാണുവിനെ കടത്തി അവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വിഷവസ്തുക്കൾ കോശങ്ങളിൽ കടക്കുമ്പോൾ അവയെ നിർവീര്യമാക്കി വാക്സിനുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു. നേരത്തെ ഒരു ജീവിയെ മുഴുവനായും ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. എന്നാൽ ഇന്ന് ഏതാനും കോശങ്ങൾ മാത്രം ഒരു ജീവിയിൽ നിന്നെടുത്ത് ലക്ഷോപലക്ഷമായി കൾച്ചർ ചെയ്ത് വൻതോതിൽ ഈ വാക്സിനുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാനാവും. പോളിയോ, മീസിൽസ്, റാബീസ് വാക്സിനുകൾ ഇങ്ങനെയാണ് ഇപ്പോൾ ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ഇവയ്ക്ക് വിനിർദ്ദേശിതയും കൂടുതലാണ്.
എൻസൈമുകൾ, പ്രോട്ടീനുകൾ, ഹോർമോണുകൾ
വാക്സിനു പുറമേ പലതരം എൻസൈമുകളും പ്രോട്ടീനുകളും ഹോർമോണുകളും ഇന്ന് നിലംബന കൾച്ചറുകളിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു. ഇവയുടെയൊക്കെ ജീനുകളെയും ഇന്നു വേർതിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇവ കൾച്ചർ കോശങ്ങളിൽ കടത്തി പ്രത്യേകതരം എൻസൈമുകൾ, ഹോർമോണുകൾ, പ്രോട്ടീനുകൾ എന്നിവ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു. മനുഷ്യന്റെ ഇൻസുലിൻ ഇപ്രകാരം കൾച്ചർ വെസ്സലിൽ ഉണ്ടാക്കിയെടുത്തത് ഇപ്പോൾ വിപണിയിൽ ലഭ്യമാണ്. ഇതിന് സാധാരണ ഇൻസുലിനേക്കാൾ വീര്യം കൂടുതലാണെന്ന് ഉപഭോക്താക്കൾ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.
ഔഷധങ്ങളും വികിരണവും
വിവിധ ഔഷധങ്ങളുടെ ഗുണനിലവാരം സ്ഥിരപ്പെടുത്താനും അവ മനുഷ്യരിൽ പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുമോ എന്നു പരിശോധിക്കാനും രോഗികൾക്കു നൽകേണ്ട അളവ് നിശ്ചയിക്കാനും മുൻകാലങ്ങളിൽ മൃഗങ്ങളിൽ അതു കുത്തിവച്ച് നിരീക്ഷിക്കുകയായിരുന്നു പതിവ്. എന്നാൽ ഒരു ജന്തുവിനെ പൂർണമായി നശിപ്പിക്കാതെ കോശകൾച്ചർ, അവയവ കൾച്ചർ എന്നിവ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയാൽ മതിയാകുമെന്ന് ഇന്ന് മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കൃത്യമായി ഏത് അവയവത്തെ ഏതുവിധത്തിൽ ഈ ഔഷധങ്ങൾ സഹായിക്കുന്നു എന്നും ഈ രീതിയിലൂടെ മനസ്സിലാക്കാം. കൂടാതെ എക്സ്റേ വികിരണം എത്ര അളവിൽ കൊടുക്കണം എന്നു പരീക്ഷിക്കാനും ഒരു ജന്തുവിനെ മുഴുവനായി ഇന്ന് ഉപയോഗപ്പെടുത്തേണ്ടതില്ല. നിരീക്ഷണ വിധേയമാക്കേണ്ട ഭാഗത്തെ കോശ കൾച്ചർ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് ഇപ്പോഴത്തെ രീതി.
ഇൻ വിട്രോ ഫെർട്ടിലൈസേഷൻ
അണ്ഡനാളികളിൽ വച്ച് ബീജസംയോജനം നടക്കാതിരിക്കുക, ഗർഭാശയത്തിൽ ഭ്രൂണത്തിനു വളരാൻ പറ്റാത്ത സാഹചര്യം നിലനിൽക്കുക എന്നിവ വഴിയുണ്ടാകുന്ന വന്ധ്യത തടയാനായി ശരീരത്തിന് പുറത്ത് (in vitro) വച്ചു നടക്കുന്ന പരീക്ഷണമാണിത്.

ആൺ പെൺ ബീജങ്ങൾ ഫ്ളാസ്കിലെ കൾച്ചർ മാധ്യമത്തിൽ വച്ച് സംയോജിപ്പിച്ച് സാധാരണ ഗർഭാശയമാണെങ്കിൽ അതിലേക്കും ഗർഭാശയതകരാറുകളുണ്ടെങ്കിൽ ഒരു പോറ്റമ്മ(foster mother)യിലേക്കും ഈ സംയോജിത ഭ്രൂണത്തെ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. ഇത്തരം ഭ്രൂണങ്ങൾ പൂർണവളർച്ചയെത്തി ഒരു സാധാരണ ശിശുവായി പിറക്കുന്നു. ഇത്തരം ശിശുക്കളെ 'ടെസ്റ്റ്ട്യൂബ് ശിശുക്കൾ' എന്നു വിളിക്കുന്നു.
കന്നുകാലി പരിവർധനം
വികാസപ്രക്രിയകളിലും ഇന്ന് ടിഷ്യു കൾച്ചർ പ്രവിധി വ്യാപകമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിവരുന്നു. പശുക്കളുടെ അണ്ഡങ്ങളെ പരീക്ഷണശാലകളിൽ ടിഷ്യു കൾച്ചർ രീതിയിൽ വളർത്തിയെടുക്കാനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ ഇന്നുണ്ട്. അറവുശാലകളിൽ കൊലചെയ്യപ്പെടുന്ന പശുക്കളുടെ അണ്ഡാശയമാണ് ഇതിനായി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇതിലെ അണ്ഡങ്ങളുപയോഗിച്ച് കൾച്ചർ അണ്ഡങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇവയെ നല്ലയിനം കാളകളിൽ നിന്നു ശേഖരിച്ച ബീജവുമായി സംയോജിപ്പിക്കുകയും പോറ്റമ്മമാരുടെ ഗർഭപാത്രത്തിൽ വളർത്തിയെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിലൂടെ മേൽത്തരം പശുക്കുട്ടികളെ ലഭ്യമാക്കാനാവും.
ടിഷ്യു കൾച്ചറും ജനിതകശാസ്ത്രവും
ജൈവപ്രവിധി വിജ്ഞാനത്തിലെ പ്രധാന ഭാഗമായി ഡി എൻ എ പുനഃസംയോജനവിദ്യ കൾച്ചർ പശ്ചാത്തലത്തിലാണ് നടത്തുന്നത്. ഒരു ജീവിയിൽ നിന്നു വേർപെടുത്തുന്ന ഡി എൻ എ ഭാഗം (DNA fragment) ബാക്ടീരിയയുടെ പ്ലാസ്മിഡിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നതും വളർത്തി ഡി എൻ എ ലൈബ്രറികളുണ്ടാക്കുന്നതും കോശ കൾച്ചർ വഴിയാണ് മനുഷ്യരിലെ ജീൻ ചികിത്സ (human gene theraphy) യുടെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കും ടിഷ്യു കൾച്ചർ പശ്ചാത്തലമാകുന്നു. കാലികളിൽ കൂടുതൽ പാലുത്പാദനം നടത്തുന്ന ക്ഷീരജീനുകൾ ഭ്രൂണത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നതിനും പലതരം ജീനുകൾ അവയുടെ തനത് സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത് പഠിക്കാനും കോശ കൾച്ചറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മൂലകോശപഠനം
ഇന്ന് വളരെ വ്യാപകമായി ഓരോ അവയവങ്ങളുടെയും മൂല കോശങ്ങളെ (stem cells) വേർതിരിച്ച് ഭ്രൂണത്തിൽ അവയെ തിരിച്ചറിയുന്ന സമയത്തുതന്നെ മാറ്റിയെടുത്ത് കൾച്ചർ ചെയ്യാനുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ വലിയതോതിൽ നടന്നുവരുന്നുണ്ട്. മനുഷ്യരിലും മൃഗങ്ങളിലും ഈ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നു. മനുഷ്യരിൽ രോഗം ബാധിക്കാൻ സാധ്യതയില്ലാത്ത ജീനുകൾ (normal genes) നിക്ഷേപിച്ച് പല ജനിതകവൈകല്യങ്ങൾക്കും ചികിത്സ കണ്ടെത്താനുള്ള ശ്രമങ്ങളും നടന്നുവരുന്നു. നാഡീകോശങ്ങൾ വളർത്തിയെടുക്കാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ യു.എസ്സിലെ പല ലബോറട്ടറികളിലും ഇപ്പോൾ നടക്കുന്നുണ്ട്. പ്രജനിത കോശങ്ങൾ (germ line cells) രോഗനിവാരണ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് ജനിതകശാസ്ത്രപരമായി വിധേയമാവുന്നുമുണ്ട്.
വൈറസുകളും ടിഷ്യു കൾച്ചറും
വിവിധതരം വൈറസുകളെ ജീവനോടെ സൂക്ഷിക്കുന്നത് കോശ കൾച്ചറിലാണ്. ഇനങ്ങളെ വേർതിരിച്ചറിയാനും അവ മനുഷ്യരുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും ശരീരത്തിൽ കടന്ന് എങ്ങനെ രോഗഹേതുവാകുന്നു എന്നു മനസ്സിലാക്കാനും കോശ കൾച്ചറുകളെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. വൈറസുകൾ ഏതുരോഗമാണുണ്ടാക്കുന്നതെന്നറിയാനും ഈ മാർഗ്ഗം പ്രയോജനപ്രദമാണ്. ഷഡ്പദ കൾച്ചറുകൾ, പ്രത്യേകിച്ച് കൊതുകുകളുടെ സെൽ ലൈനുകൾ, ധാരാളമായി ഇതിനുപയോഗിക്കുന്നു. ഡങ്കിപനി, മഞ്ഞപ്പനി, ഇൻഫ്ളുവൻസാ എന്നിവയൊക്കെ പഠനവിധേയമാകുന്നതിനും അവയുടെ വൈറസ് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നറിയുന്നതിനും ഈ പ്രവിധി വളരെ സഹായകമാണ്. ഈ കൾച്ചറുകളിൽ ശക്തമായ വായുനിയന്ത്രണവും ഗവേഷകന്റെ സംരക്ഷണ പ്രക്രിയയും ഏറെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു.
ജൈവശാസ്ത്രവും ടിഷ്യു കൾച്ചറും
ജൈവശാസ്ത്രത്തിന്റെ വളർച്ചയിൽ ടിഷ്യു കൾച്ചറിന്റെ പങ്ക് വിലപ്പെട്ടതാണ്. ഭ്രൂണത്തിലെ പ്രത്യേക അവയവങ്ങളുടെ ആദ്യാവശേഷങ്ങൾ കൾച്ചർ ചെയ്ത് അവ വളരുന്ന രീതിയും അവയുടെയും ഹോർമോണുകളുടെയും പ്രവർത്തനരീതിയും എപ്രകാരമാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ ടിഷ്യു കൾച്ചർ പഠനങ്ങൾ സഹായിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രത്യുത്പാദനാവയവങ്ങളുടെ ജനനകോശങ്ങൾ ഏതു ഹോർമോണുകളുടെ സഹായത്താൽ വളരുകയും പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നു മനസ്സിലാക്കാനും ഈ സംവിധാനം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. രോഗനിർണയത്തിനും ചികിത്സയ്ക്കും (പ്രത്യേകിച്ച് അർബുദം) ഇതു വളരെ സഹായകമാണ്.

ആദ്യകാലത്ത് അർബുദരോഗങ്ങൾ കണ്ടെത്താനും നിർണയിക്കാനും കോശങ്ങളുടെ സ്പർശനിരോധം (contact inhibition) സഹായിച്ചിരുന്നു. സാധാരണ കൾച്ചറിൽ ഒരു കോശം വളർന്നു വരുന്ന ദിശയിലേക്ക് മറ്റൊരു കോശം വന്നാൽ അവ അവിടെ വച്ച് ദിശമാറ്റുകയോ വിഭജനം നിർത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഇതിനെ സ്പർശനിരോധം എന്നു പറയുന്നു. എന്നാൽ അർബുദകോശങ്ങൾക്ക് പ്രത്യഭിജ്ഞാക്കഴിവ് (recognition) ഇല്ലാത്തതിനാൽ അതിവ്യാപന വൃദ്ധിയിൽ വളരുന്ന കൾച്ചർ വെസ്സലുകളിൽ നടക്കുന്ന ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ നിന്ന് സാമാന്യ അർബുദകോശങ്ങളെ വേർതിരിക്കാൻ സാധിക്കും. നൂതന സംവിധാനങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ വളരെ വേഗം തന്നെ രോഗനിർണയം നടത്താനുമാവും.
ഷഡ്പദങ്ങളിലെ ടിഷ്യു കൾച്ചർ.
ഷഡ്പദങ്ങളിലെ ടിഷ്യു കൾച്ചർ പഠന പരീക്ഷണങ്ങൾ ദ്രുതവികാസം പ്രാപിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. മൃഗങ്ങളിലും മനുഷ്യരിലും കോശങ്ങൾ വളർത്തിയെടുക്കുന്നത്ര പ്രയാസമില്ലാതെ ഷഡ്പദങ്ങളിൽ കോശ ടിഷ്യു - അവയവ കൾച്ചർ വളർത്തിയെടുക്കാം. 1915-ൽ റിച്ചാർഡ് ഗോൾഡ്സ്മിത്ത് (Richard Goldsmith) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ശലഭത്തിന്റെ പുരുഷജനനകോശങ്ങൾ അതിന്റെ ശരീരദ്രാവകത്തിൽ വളർത്തിയെടുത്തതാണ് ഈ രംഗത്തെ ആദ്യസംഭാവനയായി കരുതപ്പെടുന്നത്. തുടർന്ന് 1962-ൽ ഗ്രേസ് (Grace) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ആദ്യമായി പഴ ഈച്ച(Drosophila) യിൽ നിന്ന് കൃത്രിമ കൾച്ചർ മാധ്യമം വഴി സെൽ ലൈനുകൾ വികസിപ്പിച്ചു. 1959-ൽ ഇഖാലിയർ (Echalier) പഴ ഈച്ചയുടെ ഭ്രൂണത്തിൽ നിന്നു വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഭ്രൂണ സെൽ ലൈനുകൾ ഇന്ന് അതുപോലെയുള്ള ധാരാളം കോശ കച്ചറുകൾക്ക് അടിസ്ഥാനമായി. കോശ കൾച്ചറുകൾ ഇന്ന് ഷഡ്പദ നശീകരണ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭ്രൂണ സെൽ ലൈനുകൾ കൂടാതെ ടിഷ്യു അവയവ കൾച്ചറുകൾ കൊണ്ട് ഹോർമോണുകളുടെ പ്രവർത്തനം പഠിക്കാനാവും. പുരുഷബീജജനനവും പ്രത്യുത്പാദനാവയവങ്ങളോടു ചേർന്നിരിക്കുന്ന ഗ്രന്ഥികളുടെ പ്രവർത്തനവും വളർച്ചയും അവയവ കൾച്ചർ വഴി പഠിക്കാവുന്നതാണ്.

ഷഡ്പദങ്ങളുടെ സെൽ ലൈനുകൾക്ക് ഇന്നു വളരെ പ്രിയമുണ്ട്. ഈ സെൽ ലൈനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഹോർമോണുകൾ ധാരാളമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ലഭ്യമാകുന്ന ഹോർമോണുകൾ ഏതുതരത്തിൽ ഓരോ കോശങ്ങളിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്ന് തന്മാത്രാതലത്തിൽ തന്നെ ഇപ്പോൾ കൃത്യമായി അറിയുവാൻ സാധിക്കുന്നുണ്ട്. രണ്ടാമതായി ഷഡ്പദങ്ങളുടെ നാശത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന വൈറസു (Baculo virus) കളിൽ ബാഹ്യജീൻ നിക്ഷേപിച്ച് കൂടുതൽ വീര്യമുള്ള സംയോജിത വൈറസുകളെ സൃഷ്ടിക്കാനും അവയെ ജൈവ-കീടനാശിനികളായി ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും. ബാക്കുലോ വൈറസുകളിലെ പ്രത്യേക ഇനമായ ന്യൂക്ലിയോപോളി ഹെഡ്റോസിസ് വൈറസ് (NPV)കളിലാണ് ഈ പരീക്ഷണങ്ങൾ കൂടുതലായും നടക്കുന്നത്. ഈ വൈറസുകൾക്ക് ഇരട്ട പിരിയുള്ള ഡി.എൻ.എ.യാണ് ഉള്ളത്. ഇവ ഷഡ്പദങ്ങളിൽ മാത്രമേ നാശം നടത്താറുള്ളൂ. കോശങ്ങളിൽ കടന്നാൽ വിഷദ്രാവകങ്ങളെ കോശത്തിലേക്കു കടത്തിവിടുന്നു. ഇവയിൽ പോളിഹെഡ്രിൻ പ്രോട്ടീൻ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. ഈ പ്രോട്ടീൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പോളിഹെഡ്രിൻ ജീനിലേക്കാണ് പുതിയ ബാഹ്യജീനിനെ കടത്തി പുനഃസംയോജനപ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്. ഷഡ്പദങ്ങളുടെ പെട്ടെന്നുള്ള നാശത്തിനായി അവയുടെ എൻസൈമുകളുടെ ജീനിലോ ഹോർമോണുകളുടെ ജീനിലോ അവയുടെ പചന-കായാന്തരണ പ്രക്രിയകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ ജീനിലോ ഇവയെ നിക്ഷേപിക്കാവുന്നതാണ്.

കൂടാതെ ഇപ്പോഴുപയോഗിക്കുന്ന രാസകീടനാശിനികളുടെ പ്രവർത്തനക്ഷമത, ഉപയോഗിക്കേണ്ട അളവ് എന്നിവ മനസ്സിലാക്കാനായി ഷഡ്പദങ്ങളുടെ കോശ കൾച്ചറുകൾ, പ്രത്യേകിച്ച് നാഡീകോശ കൾച്ചറുകൾ, ഇന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഷഡ്പദ കൾച്ചറുകളിൽ ഹ്യൂമൻ പ്രോട്ടീനുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാനും ഇപ്പോൾ സാധിക്കുന്നു. പാരാതൈറോയിഡ് ഹോർമോൺ പട്ടുനൂൽപ്പുഴുവിന്റെ കോശ കൾച്ചറിൽ ഇന്ന് വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നുണ്ട്. ഇൻസുലിനും ഇപ്രകാരം ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാമെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.

മേല്പറഞ്ഞ ജൈവകീടനാശ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ധാരാളം കോശങ്ങൾ വേണ്ടിവരുന്നതിനാൽ ചെറിയ കൾച്ചർ വെസ്സലുകൾക്ക് പകരം വലിയ തോതിൽ കൾച്ചർ ചെയ്യാനുള്ള ബയോറിയാക്ടറുകളാണ് ഇന്നുപയോഗിച്ചുവരുന്നത്.

വളരെയധികം പ്രയോജനങ്ങൾ ഉള്ള ഈ മേഖലയ്ക്ക് ചില ദോഷവശങ്ങളും ഇല്ലാതില്ല. വളരെ നാളുകൾ കൾച്ചർ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ക്രോമസസംഖ്യ വർധിക്കാനും അപസാമാന്യകോശങ്ങൾ ഉണ്ടാകാനും ഇടയുണ്ട്. എങ്കിലും പരീക്ഷണ പഠനങ്ങൾക്കായി നിരവധി മൃഗങ്ങളെ ഉപയോഗിക്കുന്നതും അവയെ കൊലചെയ്യുന്നതും ഒഴിവാക്കാൻ ഈ സംവിധാനം സഹായമേകുന്നു. ജീവശാസ്ത്രരംഗത്ത് വലിയ ഒരു കുതിപ്പുണ്ടാക്കാൻ ടിഷ്യു കൾച്ചർ പ്രവിധിക്ക് കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ക്ലോൺ വഴി പുതിയ ജീവികളെ സൃഷ്ടിച്ചെടുക്കാൻ വരെ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും ഇതിന്റെ അനന്തസാധ്യതകളെപ്പറ്റി വിവാദങ്ങളും കുറവല്ല. 

അവലംബം

അധിക വായനക്ക്
പുറം കണ്ണികൾ