This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍, ജന്തുക്കളില്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
| (ഇടക്കുള്ള 3 പതിപ്പുകളിലെ മാറ്റങ്ങള്‍ ഇവിടെ കാണിക്കുന്നില്ല.) | |||
| വരി 6: | വരി 6: | ||
ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ മൂന്നു വിധത്തിലാണ്: കോശങ്ങള്‍ മാത്രം വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന കോശസംവര്‍ധം (cell culture), ടിഷ്യുവിന്റെ ഭാഗങ്ങളായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്ന ഊതകസംവര്‍ധം (tissue culture), അവയവം മുഴുവനായി വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന അവയവസംവര്‍ധം (organ culture). ഈ മൂന്നുരീതിയിലും ജീവനുള്ള കോശങ്ങളെ ശരീരത്തിനു പുറത്തുവച്ച് (in vitro) കൃത്രിമരീതിയില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുമ്പോള്‍ കുറഞ്ഞത് 24 മണിക്കൂറെങ്കിലും ജീവനുള്ള അവസ്ഥയില്‍ത്തന്നെ തുടരുകയാണെങ്കില്‍ മാത്രമേ യഥാര്‍ഥ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുകയുള്ളു. | ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ മൂന്നു വിധത്തിലാണ്: കോശങ്ങള്‍ മാത്രം വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന കോശസംവര്‍ധം (cell culture), ടിഷ്യുവിന്റെ ഭാഗങ്ങളായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്ന ഊതകസംവര്‍ധം (tissue culture), അവയവം മുഴുവനായി വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന അവയവസംവര്‍ധം (organ culture). ഈ മൂന്നുരീതിയിലും ജീവനുള്ള കോശങ്ങളെ ശരീരത്തിനു പുറത്തുവച്ച് (in vitro) കൃത്രിമരീതിയില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുമ്പോള്‍ കുറഞ്ഞത് 24 മണിക്കൂറെങ്കിലും ജീവനുള്ള അവസ്ഥയില്‍ത്തന്നെ തുടരുകയാണെങ്കില്‍ മാത്രമേ യഥാര്‍ഥ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുകയുള്ളു. | ||
| - | '''ചരിത്രം.''' 20-ാം ശ.-ത്തിന്റെ തുടക്കത്തിലാണ് ജന്തുക്കളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട യഥാര്‍ഥ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ രൂപംകൊണ്ടത്. ജന്തുക്കളുടെ ഭ്രൂണവളര്‍ച്ചാവേളയിലെ നാഡീകോശങ്ങളുടെ (neurons) ഘടനയെപ്പറ്റി ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ചില സംശയങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു. പല കോശങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്തുവച്ചത് (cell chain) ആണോ അതോ ഒരു കോശത്തിന്റെ തന്നെ ഭാഗമാണോ അതിന്റെ വാലറ്റം (axon) എന്നായിരുന്നു ഈ സംശയം. ഇതിന്റെ നിവാരണത്തിനുവേണ്ടി യു. എസ്സിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോസ് ഗ്രാന്‍വിന്‍ ഹാരിസണ്‍ (1907) തവളയുടെ ഭ്രൂണത്തില്‍നിന്ന് അടര്‍ത്തിയെടുത്ത നാഡീമൂലകോശങ്ങളില്‍ ചില പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തി. ഈ നാഡീകോശങ്ങളെ തവളയുടെ ശരീരദ്രാവകവും ചേര്‍ത്ത് പ്രത്യേക സംവിധാനത്തിലൂടെ കേടുകൂടാതെ ആഴ്ചകളോളം സൂക്ഷിച്ച് വളര്‍ത്തിയെടുത്തു. ഇങ്ങിനെ വളര്‍ന്ന നാഡീകോശങ്ങളില്‍നിന്നും അതിന്റെ ഘടനയിലുള്ള വൈവിധ്യം മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടു. ആക്സോണ്‍ (axon) ആ കോശത്തിന്റെതന്നെ ഭാഗമാണെന്നും മനസ്സിലാക്കി. ആദ്യത്തെ ഈ കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധി പില്ക്കാലത്ത് ഹാങ്ങിംഗ് ഡ്രോപ്പ് കള്‍ച്ചര്‍ (Hanging drop culture) എന്നറിയപ്പെട്ടു. യു. എസ്സിലെ ശസ്ത്രക്രിയാ വിദഗ്ധനായ ഡോ. അലക്സിസ് കാരല്‍ ഇക്കാലത്തുതന്നെ സസ്തനികളില്‍ കൂടുതല്‍ ടിഷ്യുകള്‍ ദീര്‍ഘകാലം കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ വ്യാപൃതനായിരുന്നു. രോഗാണുവിമുക്തമായ സാമാന്യം വലുപ്പമുള്ള കള്‍ച്ചര്‍ വാഹിനി (vessel) കള്‍ അദ്ദേഹം രൂപകല്പന ചെയ്തെടുത്തു. ഇത് കാരല്‍ | + | '''ചരിത്രം.''' 20-ാം ശ.-ത്തിന്റെ തുടക്കത്തിലാണ് ജന്തുക്കളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട യഥാര്‍ഥ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ രൂപംകൊണ്ടത്. ജന്തുക്കളുടെ ഭ്രൂണവളര്‍ച്ചാവേളയിലെ നാഡീകോശങ്ങളുടെ (neurons) ഘടനയെപ്പറ്റി ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ചില സംശയങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു. പല കോശങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്തുവച്ചത് (cell chain) ആണോ അതോ ഒരു കോശത്തിന്റെ തന്നെ ഭാഗമാണോ അതിന്റെ വാലറ്റം (axon) എന്നായിരുന്നു ഈ സംശയം. ഇതിന്റെ നിവാരണത്തിനുവേണ്ടി യു. എസ്സിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോസ് ഗ്രാന്‍വിന്‍ ഹാരിസണ്‍ (1907) തവളയുടെ ഭ്രൂണത്തില്‍നിന്ന് അടര്‍ത്തിയെടുത്ത നാഡീമൂലകോശങ്ങളില്‍ ചില പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തി. ഈ നാഡീകോശങ്ങളെ തവളയുടെ ശരീരദ്രാവകവും ചേര്‍ത്ത് പ്രത്യേക സംവിധാനത്തിലൂടെ കേടുകൂടാതെ ആഴ്ചകളോളം സൂക്ഷിച്ച് വളര്‍ത്തിയെടുത്തു. ഇങ്ങിനെ വളര്‍ന്ന നാഡീകോശങ്ങളില്‍നിന്നും അതിന്റെ ഘടനയിലുള്ള വൈവിധ്യം മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടു. ആക്സോണ്‍ (axon) ആ കോശത്തിന്റെതന്നെ ഭാഗമാണെന്നും മനസ്സിലാക്കി. ആദ്യത്തെ ഈ കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധി പില്ക്കാലത്ത് ഹാങ്ങിംഗ് ഡ്രോപ്പ് കള്‍ച്ചര്‍ (Hanging drop culture) എന്നറിയപ്പെട്ടു. യു. എസ്സിലെ ശസ്ത്രക്രിയാ വിദഗ്ധനായ ഡോ. അലക്സിസ് കാരല്‍ ഇക്കാലത്തുതന്നെ സസ്തനികളില്‍ കൂടുതല്‍ ടിഷ്യുകള്‍ ദീര്‍ഘകാലം കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ വ്യാപൃതനായിരുന്നു. രോഗാണുവിമുക്തമായ സാമാന്യം വലുപ്പമുള്ള കള്‍ച്ചര്‍ വാഹിനി (vessel) കള്‍ അദ്ദേഹം രൂപകല്പന ചെയ്തെടുത്തു. ഇത് കാരല്‍ ഫ്ലാസ്ക്ക് (carrel flask) എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇന്നുപയോഗത്തിലിരിക്കുന്ന പല കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകളും ഈ കാരല്‍ ഫ്ലാസ്ക്കിനെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി രൂപകല്പന ചെയ്യപ്പെട്ടവയാണ്. |
അവയവ സംവര്‍ധക പ്രക്രിയ (organ culture) മറ്റു കള്‍ച്ചറുകളില്‍നിന്നും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇവിടെ വേര്‍പെടുത്തിയെടുത്ത അവയവ മൂലകോശങ്ങള്‍ പ്രത്യേക രീതിയിലാണ് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നത്. ഇത്തരത്തിലൊരു പ്രവിധി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് ഡേം ഹോണര്‍ ഫെല്‍ (Dame Honer Fell) ആണ്. ഇത് വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഒരു വാച്ചുഗ്ലാസ്സില്‍ പ്ലാസ്മ ക്ലോട്ടുണ്ടാക്കി കോഴിയുടെ ഭ്രൂണത്തിലെ അവയവമൂലകോശങ്ങള്‍ അതിനു മീതെ പാകി, വായു കടക്കാതെ അടച്ചുവച്ച് വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന രീതിയാണിത്. ഇതിനേക്കാള്‍ മെച്ചപ്പെട്ട പല പ്രവിധികളും പിന്നീട് കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടെങ്കിലും 'വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' ആണ് ഇവയ്ക്കെല്ലാംതന്നെ മൂലകാരണമായത്. | അവയവ സംവര്‍ധക പ്രക്രിയ (organ culture) മറ്റു കള്‍ച്ചറുകളില്‍നിന്നും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇവിടെ വേര്‍പെടുത്തിയെടുത്ത അവയവ മൂലകോശങ്ങള്‍ പ്രത്യേക രീതിയിലാണ് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നത്. ഇത്തരത്തിലൊരു പ്രവിധി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് ഡേം ഹോണര്‍ ഫെല്‍ (Dame Honer Fell) ആണ്. ഇത് വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഒരു വാച്ചുഗ്ലാസ്സില്‍ പ്ലാസ്മ ക്ലോട്ടുണ്ടാക്കി കോഴിയുടെ ഭ്രൂണത്തിലെ അവയവമൂലകോശങ്ങള്‍ അതിനു മീതെ പാകി, വായു കടക്കാതെ അടച്ചുവച്ച് വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന രീതിയാണിത്. ഇതിനേക്കാള്‍ മെച്ചപ്പെട്ട പല പ്രവിധികളും പിന്നീട് കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടെങ്കിലും 'വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' ആണ് ഇവയ്ക്കെല്ലാംതന്നെ മൂലകാരണമായത്. | ||
| വരി 18: | വരി 18: | ||
രണ്ടാമത്തെ ജീവാണു നാശനമായ അസജര്‍മ (aseptic) പ്രവിധിയില്‍ വാതാനുകൂലന മുറിയില്‍ കള്‍ച്ചര്‍ നടത്താം. ലാമിനാര്‍ എയര്‍ഫ്ളോ എന്ന സൂക്ഷ്മസുഷിരങ്ങളിലൂടെ പൂര്‍ണജീവാണു വിമുക്ത വായു കടന്നുവരുന്ന നൂതന സംവിധാനങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന ഒരു മേശയിലേക്ക് നാലു വശവും അടച്ചുകെട്ടിയ സംവിധാനത്തില്‍ മുകളില്‍നിന്നോ മുന്നില്‍നിന്നോ വരുന്ന ഈ വായു മേശയില്‍ വച്ചിരിക്കുന്ന സാമഗ്രികളുടെയും പരീക്ഷകന്റെയും മേലുള്ള എല്ലാ പൊടികളെയും ജീവാണുക്കളെയും (microbes) 30 മീറ്ററോളം അകലെ എത്തിക്കാനിടയാക്കും. കൂടാതെ അള്‍ട്രാവയലറ്റു വിളക്കുകളും ഇതില്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കും. കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുപയോഗിക്കുന്നതും ജീവാണുനാശം നടത്തിയതുമായ സാധനങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ മുറിയില്‍ത്തന്നെ സൂക്ഷിക്കേണ്ടതാണ്. | രണ്ടാമത്തെ ജീവാണു നാശനമായ അസജര്‍മ (aseptic) പ്രവിധിയില്‍ വാതാനുകൂലന മുറിയില്‍ കള്‍ച്ചര്‍ നടത്താം. ലാമിനാര്‍ എയര്‍ഫ്ളോ എന്ന സൂക്ഷ്മസുഷിരങ്ങളിലൂടെ പൂര്‍ണജീവാണു വിമുക്ത വായു കടന്നുവരുന്ന നൂതന സംവിധാനങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന ഒരു മേശയിലേക്ക് നാലു വശവും അടച്ചുകെട്ടിയ സംവിധാനത്തില്‍ മുകളില്‍നിന്നോ മുന്നില്‍നിന്നോ വരുന്ന ഈ വായു മേശയില്‍ വച്ചിരിക്കുന്ന സാമഗ്രികളുടെയും പരീക്ഷകന്റെയും മേലുള്ള എല്ലാ പൊടികളെയും ജീവാണുക്കളെയും (microbes) 30 മീറ്ററോളം അകലെ എത്തിക്കാനിടയാക്കും. കൂടാതെ അള്‍ട്രാവയലറ്റു വിളക്കുകളും ഇതില്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കും. കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുപയോഗിക്കുന്നതും ജീവാണുനാശം നടത്തിയതുമായ സാധനങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ മുറിയില്‍ത്തന്നെ സൂക്ഷിക്കേണ്ടതാണ്. | ||
| - | പരീക്ഷണ വിധേയമാക്കുന്ന ജന്തുവിനെ നന്നായി കഴുകിത്തുടച്ചു വൃത്തിയാക്കുന്നു. അതിനുശേഷം 70 ശ. മാ. വീര്യമുള്ള ഈതൈല്‍ ആല്‍ക്കഹോള്‍ (എത്തനോള്‍) കൊണ്ടോ പ്രോപ്പനോള്‍ കൊണ്ടോ കീറാനുള്ള ഭാഗം നന്നായി തുടച്ച് വൃത്തിയാക്കി ലാമിനേഷന്‍ ഫ്ളോയ്ക്കു മുമ്പില്‍ വയ്ക്കുന്നു. ഉപയോഗിക്കേണ്ട മൈക്രോസ്കോപ്പും മറ്റു സാധനങ്ങളും ഈ ലാമ്പിന്റെ മുമ്പില്‍ വയ്ക്കണം. കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം ആവശ്യമുള്ള അനുപാതത്തില്‍ യോജിപ്പിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് ഒഴിക്കുന്നു. ഇതിനുശേഷം ജന്തുവിന്റെ ശരീരത്തില്‍നിന്നും അവയവമോ ടിഷ്യുവോ മാറ്റി ബേസിക് സാള്‍ട്ട് സൊല്യൂഷനില്‍ (BSS) പല ആവര്‍ത്തി കഴുകി കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ഇതു പിന്നീട് പിരിയുള്ള അടപ്പുകൊണ്ട് നന്നായി അടച്ച് അലുമിനിയം ഫോയില്‍ കൊണ്ട് വായ്വശം പൊതിഞ്ഞ് ഇന്‍കുബേറ്ററിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. കോശവളര്‍ച്ചയുടെ ഗതി | + | പരീക്ഷണ വിധേയമാക്കുന്ന ജന്തുവിനെ നന്നായി കഴുകിത്തുടച്ചു വൃത്തിയാക്കുന്നു. അതിനുശേഷം 70 ശ. മാ. വീര്യമുള്ള ഈതൈല്‍ ആല്‍ക്കഹോള്‍ (എത്തനോള്‍) കൊണ്ടോ പ്രോപ്പനോള്‍ കൊണ്ടോ കീറാനുള്ള ഭാഗം നന്നായി തുടച്ച് വൃത്തിയാക്കി ലാമിനേഷന്‍ ഫ്ളോയ്ക്കു മുമ്പില്‍ വയ്ക്കുന്നു. ഉപയോഗിക്കേണ്ട മൈക്രോസ്കോപ്പും മറ്റു സാധനങ്ങളും ഈ ലാമ്പിന്റെ മുമ്പില്‍ വയ്ക്കണം. കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം ആവശ്യമുള്ള അനുപാതത്തില്‍ യോജിപ്പിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് ഒഴിക്കുന്നു. ഇതിനുശേഷം ജന്തുവിന്റെ ശരീരത്തില്‍നിന്നും അവയവമോ ടിഷ്യുവോ മാറ്റി ബേസിക് സാള്‍ട്ട് സൊല്യൂഷനില്‍ (BSS) പല ആവര്‍ത്തി കഴുകി കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ഇതു പിന്നീട് പിരിയുള്ള അടപ്പുകൊണ്ട് നന്നായി അടച്ച് അലുമിനിയം ഫോയില്‍ കൊണ്ട് വായ്വശം പൊതിഞ്ഞ് ഇന്‍കുബേറ്ററിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. കോശവളര്‍ച്ചയുടെ ഗതി പരിശോധിക്കാനായി ഒരു പ്രതിലോമിത ദൂരദര്‍ശിനി (inverted microscope) ഉപയോഗിക്കുന്നു. കണ്ടന്‍സറിനുതാഴെ അഭിദൃശ്യകങ്ങള്‍ (objectives) ഉള്ള സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി ആയതിനാല്‍ ഗ്ലാസ്പാത്രത്തിന്റെ അടിഭാഗത്തു വളരുന്ന കോശങ്ങള്‍ കണ്ടുപിടിക്കാന്‍ ഇതു സഹായിക്കും. കോശങ്ങള്‍ മാത്രമായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാന്‍ ടിഷ്യു പലതായി മുറിച്ച് അപകേന്ദ്രണം ചെയ്തതിനുശേഷമാണ് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്കു മാറ്റുന്നത്. |
| - | + | '''കള്‍ച്ചറുകളുടെ പ്രകൃതം.''' ജന്തുക്കളുടെ ശരീരത്തില്‍നിന്ന് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്കു മാറ്റുന്ന ടിഷ്യുവിന് എക്സ്പ്ലാന്റ് (ex-plant) എന്നും, ആദ്യമായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്ന ടിഷ്യുവിനെ പ്രൈമറി സെല്‍ കള്‍ച്ചര്‍ എന്നും പറയുന്നു. ആദ്യത്തെ കള്‍ച്ചറില്‍നിന്ന് വീണ്ടും പല പാത്രങ്ങളിലേക്ക് കള്‍ച്ചര്‍ പകരുന്നു. ഇതിനെ സബ് കള്‍ച്ചര്‍' എന്നോ പാസ്സേജ്' എന്നോ വിളിക്കാം. ആരോഗ്യമുള്ള കോശങ്ങളാണെങ്കില്‍ വളരെക്കാലം കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാന്‍ സാധിക്കും. ആദ്യം ഉപയോഗിക്കുന്ന ടിഷ്യുവില്‍നിന്നും കോശങ്ങള്‍ വിഭജിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് വളര്‍ന്നു വികസിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ കള്‍ച്ചറില്‍നിന്നോ, രണ്ടാമത്തെ കള്‍ച്ചറില്‍നിന്നോ എടുത്തുമാറ്റി അപ്പോഴോ പിന്നീടോ കോശങ്ങളെ വീണ്ടും കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിനെ 'സെല്‍ ലൈന്‍' എന്നുപറയുന്നു. ഇവയില്‍ എല്ലാ ടിഷ്യുവിന്റെയും കോശങ്ങള്‍ കാണാനിടയുണ്ട്. എന്നാല്‍ ഒരു അവയവത്തിന്റെ മാത്രം പ്രൈമറി കള്‍ച്ചറില്‍നിന്ന് വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്ന കള്‍ച്ചറുകളില്‍ ഒരേതരം കോശങ്ങളായിരിക്കും മുഖ്യമായിട്ടുണ്ടായിരിക്കുക. ഇതിനെ 'സെല്‍ സ്ട്രെയിന്‍' എന്നു പറയുന്നു. ഒറ്റ കോശത്തില്‍നിന്നു വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന കൂട്ടത്തെ ക്ലോണ്‍' എന്നും വിളിക്കുന്നു. 'സെല്‍ ലൈനി'ല്‍ നിന്നോ 'സെല്‍ സ്ട്രെയിനി'ല്‍ നിന്നോ ഇതുണ്ടാക്കാം. മേല്പറഞ്ഞ മൂന്നുതരം കള്‍ച്ചറുകളും ജൈവ-വൈദ്യശാസ്ത്രങ്ങളിലെ പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ പ്രത്യേകിച്ച് കാന്‍സര്‍പോലുള്ള രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പഠനങ്ങളില്‍ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. സാമാന്യ ടിഷ്യുകളില്‍ (normal tissue) നിന്നെടുക്കുന്ന കള്‍ച്ചറുകള്‍ കുറച്ചുകാലം മാത്രമേ ജീവനോടെ ഗുണിതങ്ങളാക്കാന്‍ പറ്റുകയുള്ളു. എന്നാല്‍ സാമാന്യ കോശങ്ങളും കാന്‍സര്‍ കോശങ്ങളും ഒന്നിച്ചു ചേര്‍ത്തുണ്ടാക്കുന്ന ഫ്യൂഷന്‍ കോശങ്ങളും (Fusion cells) ട്യൂമര്‍ കോശങ്ങളും മരണമില്ലാത്തവ (immortal) ആയതിനാല്‍ ഇവയില്‍നിന്നും ധാരാളം സെല്‍ ലൈനുകള്‍' ഇപ്പോള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. | |
| - | + | [[Image:Tishu-6.png|200px|left|thumb|ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പരീക്ഷണശാല]] | |
| - | + | സ്ത്രീകളുടെ ഗര്‍ഭനാളിയിലെ അര്‍ബുദകോശങ്ങളില്‍ നിന്ന് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത (1952-ല്‍ Gey,et al), ഹീലാ (Hela) സെല്‍ ലൈന്‍ ഇപ്പോഴും വൈദ്യശാസ്ത്രത്തില്‍ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഹോപ്പ്സും കൂട്ടരും (1963) കുരങ്ങുകളുടെ വൃക്കയില്‍നിന്ന് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത വീറോ കോശങ്ങള്‍ (vero cells) സാമാന്യ സെല്‍ ലൈനാണ്. മനുഷ്യരുടെ ഭ്രൂണത്തിലെ കരളില്‍നിന്നു വേര്‍തിരിച്ച ചാങ്ലിവര്‍ സെല്‍ 1954-ല്‍ ചാംഗ് എന്ന ശാസ്ത്രകാരന്‍ വളര്‍ത്തിയെടുത്തതാണ്. | |
| - | + | ഇവയെക്കൂടാതെ ആയിരക്കണക്കിനു സെല്‍ ലൈനുകള്‍ ഇന്നു വിപണിയിലുണ്ട്. ഇവയെല്ലാം ദ്രവ-നൈട്രജനില്‍ (-190°C) വച്ചാണ് അന്യരാജ്യങ്ങളിലേക്കു കയറ്റി അയക്കുക. ആവശ്യമുള്ളപ്പോള്‍ സാധാരണ താപനിലയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. | |
| - | ഉപയോഗിക്കുന്നു. | + | കോശ സംവര്‍ധം (cell culture) പ്രധാനമായും രണ്ടുവിധത്തിലാണ്. ഒറ്റപ്പാളിയില്‍ വളര്‍ത്തുന്ന (mono layer) കള്‍ച്ചറുകള്‍ കോശങ്ങളുടെ കോശഘടന പഠിക്കാനും വൈറസുകളുടെ സംക്രമണം പഠിക്കാനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകളില്‍ വിഭജിച്ചു വേര്‍തിരിയുന്ന കോശങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലാതെ (adhesion) കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തില്‍ തങ്ങിനില്‍ക്കുന്ന സസ്പെന്‍ഷന്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ആണ് രണ്ടാമത്തേത്. ഇവ വാക്സിനുകള്‍, എന്‍സൈമുകള്‍, പ്രോട്ടീനുകള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മിതിക്ക് ധാരാളമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. |
| - | + | '''ജന്തു ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ കൊണ്ടുള്ള പ്രയോജനങ്ങള്‍''' | |
| - | + | '''മോണോ ക്ലോണല്‍ ആന്റിബോഡി നിര്‍മാണം.''' എലികളിലും മുയലുകളിലും പ്രത്യേക വിനിര്‍ദേശം (specification) ഇല്ലാത്ത ആന്റിജനുകള്‍ കുത്തിവച്ച് അവയില്‍ നിന്നു ചോദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വിനിര്‍ദേശമില്ലാത്ത ആന്റിബോഡികളാണ് വളരെക്കാലം വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലും ജൈവശാസ്ത്രത്തിലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. എന്നാല്‍ ജനനകോശങ്ങളെ (germ cell) പോലെ സാധാരണ കോശങ്ങളും (somatic cells) സംയോജിപ്പിക്കുവാന്‍ സാധിക്കും എന്ന കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ ഫലമായി കോശ സംയോജന (cell fusion) പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധിയിലൂടെ ചെയ്യുവാന്‍ തുടങ്ങി. ഇവയില്‍ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നത് മോണോ ക്ലോണല്‍ ആന്റിബോഡി ഉത്പാദനമാണ്. സാധാരണ ലസികാണുക്കള്‍ (Lymphocytes) ആന്റിബോഡി നിര്‍മിക്കുമെങ്കിലും അവ പെട്ടെന്ന് നശിക്കുന്നവയാണ് (mortal). എന്നാല്‍ അതേതരം അര്‍ബുദകോശങ്ങള്‍ (myeloma cells) ചിരംജീവികളും ആന്റിബോഡി കൃത്യമായി ഉണ്ടാക്കാന്‍ പ്രാപ്തിയില്ലാത്തവയുമാണ്. ഇവിടെ രണ്ടു കോശങ്ങളും സംയോജിപ്പിച്ച് ലഭിക്കുന്ന സംയുക്ത കോശങ്ങളില്‍ ആന്റിബോഡി ഉണ്ടാക്കുന്ന ചിരംജീവികളെ കണ്ടെത്തുന്നു. ഇവയില്‍ നിന്നും ഓരോ ആന്റിജന്‍ കൊടുത്ത് അതിന്റെ മാത്രം ലസികാണുക്കളെ തേടിപിടിച്ച് ആ കോശങ്ങള്‍ മാത്രമായി വിഭജിച്ച് (clone) പ്രത്യേകം പ്രത്യേകം വളര്‍ത്തുന്നു. ഈ കോശങ്ങളുണ്ടാക്കുന്ന ആന്റിബോഡിയാണ് മോണോ ക്ലോണല്‍ ആന്റിബോഡി എന്നു പറയുന്നത്. എലികളില്‍ നേരത്തെ ഒരു ഡോസ് ആന്റിജന്‍ കൊടുത്ത് ആറുമാസത്തിനുശേഷം അവയുടെ പ്ലീഹ മുറിച്ചെടുത്ത് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് അവയില്‍ നിന്നു ലസികാണുക്കളെ വേര്‍തിരിച്ച് അര്‍ബുദകോശങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. ഇതിന് പോളിഎത്തിലിന്‍ ഗ്ലൈക്കോള്‍ എന്ന രാസവസ്തുവാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സംയോജിപ്പിക്കപ്പെട്ട കോശങ്ങള്‍ പ്രത്യേക കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമ (HAT medium)ത്തില്‍ വളര്‍ത്തുമ്പോള്‍ സംയോജിച്ച കോശങ്ങള്‍ മാത്രമേ വളരുന്നുള്ളൂ. എലിയുടെ പ്ളീഹ മുറിച്ചെടുക്കുന്നതു മുതലുള്ള പ്രക്രിയകള്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധി ഉപയോഗിച്ചാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഈ പ്രവിധി വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്ത് രോഗങ്ങള്‍ കൃത്യമായി നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനും ജൈവശാസ്ത്രത്തില്‍ ജനിതക നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കും വളരെ പ്രയോജനം ചെയ്യുന്നു. | |
| - | + | '''വാക്സിനുകളുടെ നിര്‍മാണം.''' കോശങ്ങളുടെ നിലംബന (suspension) കള്‍ച്ചര്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുത്ത് അവയിലേക്ക് രോഗാണുവിനെ കടത്തി അവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വിഷവസ്തുക്കള്‍ കോശങ്ങളില്‍ കടക്കുമ്പോള്‍ അവയെ നിര്‍വീര്യമാക്കി വാക്സിനുകള്‍ വികസിപ്പിക്കുന്നു. നേരത്തെ ഒരു ജീവിയെ മുഴുവനായും ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. എന്നാല്‍ ഇന്ന് ഏതാനും കോശങ്ങള്‍ മാത്രം ഒരു ജീവിയില്‍ നിന്നെടുത്ത് ലക്ഷോപലക്ഷമായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് വന്‍തോതില്‍ ഈ വാക്സിനുകള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാനാവും. പോളിയോ, മീസില്‍സ്, റാബീസ് വാക്സിനുകള്‍ ഇങ്ങനെയാണ് ഇപ്പോള്‍ ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ഇവയ്ക്ക് വിനിര്‍ദേശിതയും കൂടുതലാണ്. | |
| - | + | '''എന്‍സൈമുകള്‍, പ്രോട്ടീനുകള്‍, ഹോര്‍മോണുകള്‍.''' വാക്സിനു പുറമേ പലതരം എന്‍സൈമുകളും പ്രോട്ടീനുകളും ഹോര്‍മോണുകളും ഇന്ന് നിലംബന കള്‍ച്ചറുകളില്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു. ഇവയുടെയൊക്കെ ജീനുകളെയും ഇന്നു വേര്‍തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇവ കള്‍ച്ചര്‍ കോശങ്ങളില്‍ കടത്തി പ്രത്യേകതരം എന്‍സൈമുകള്‍, ഹോര്‍മോണുകള്‍, പ്രോട്ടീനുകള്‍ എന്നിവ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു. മനുഷ്യന്റെ ഇന്‍സുലിന്‍ ഇപ്രകാരം കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലില്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുത്തത് ഇപ്പോള്‍ വിപണിയില്‍ ലഭ്യമാണ്. ഇതിന് സാധാരണ ഇന്‍സുലിനേക്കാള്‍ വീര്യം കൂടുതലാണെന്ന് ഉപഭോക്താക്കള്‍ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു. | |
| - | + | '''ഔഷധങ്ങളും വികിരണവും.''' വിവിധ ഔഷധങ്ങളുടെ ഗുണനിലവാരം സ്ഥിരപ്പെടുത്താനും അവ മനുഷ്യരില്‍ പ്രശ്നങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കുമോ എന്നു പരിശോധിക്കാനും രോഗികള്‍ക്കു നല്‍കേണ്ട അളവ് നിശ്ചയിക്കാനും മുന്‍കാലങ്ങളില്‍ മൃഗങ്ങളില്‍ അതു കുത്തിവച്ച് നിരീക്ഷിക്കുകയായിരുന്നു പതിവ്. എന്നാല്‍ ഒരു ജന്തുവിനെ പൂര്‍ണമായി നശിപ്പിക്കാതെ കോശകള്‍ച്ചര്‍, അവയവ കള്‍ച്ചര്‍ എന്നിവ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയാല്‍ മതിയാകുമെന്ന് ഇന്ന് മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കൃത്യമായി ഏത് അവയവത്തെ ഏതുവിധത്തില്‍ ഈ ഔഷധങ്ങള്‍ സഹായിക്കുന്നു എന്നും ഈ രീതിയിലൂടെ മനസ്സിലാക്കാം. കൂടാതെ എക്സ്റേ വികിരണം എത്ര അളവില്‍ കൊടുക്കണം എന്നു പരീക്ഷിക്കാനും ഒരു ജന്തുവിനെ മുഴുവനായി ഇന്ന് ഉപയോഗപ്പെടുത്തേണ്ടതില്ല. നിരീക്ഷണ വിധേയമാക്കേണ്ട ഭാഗത്തെ കോശ കള്‍ച്ചര്‍ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് ഇപ്പോഴത്തെ രീതി. | |
| - | + | '''ഇന്‍ വിട്രോ ഫെര്‍ട്ടിലൈസേഷന്‍.''' അണ്ഡനാളികളില്‍ വച്ച് ബീജസംയോജനം നടക്കാതിരിക്കുക, ഗര്‍ഭാശയത്തില്‍ ഭ്രൂണത്തിനു വളരാന്‍ പറ്റാത്ത സാഹചര്യം നിലനില്‍ക്കുക എന്നിവ വഴിയുണ്ടാകുന്ന വന്ധ്യത തടയാനായി ശരീരത്തിന് പുറത്ത് (in vitro) വച്ചു നടക്കുന്ന പരീക്ഷണമാണിത്. | |
| - | + | ആണ് പെണ്‍ ബീജങ്ങള്‍ ഫ്ളാസ്കിലെ കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തില്‍ വച്ച് സംയോജിപ്പിച്ച് സാധാരണ ഗര്‍ഭാശയമാണെങ്കില്‍ അതിലേക്കും ഗര്‍ഭാശയതകരാറുകളുണ്ടെങ്കില്‍ ഒരു പോറ്റമ്മ(foster mother)യിലേക്കും ഈ സംയോജിത ഭ്രൂണത്തെ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. ഇത്തരം ഭ്രൂണങ്ങള്‍ പൂര്‍ണവളര്‍ച്ചയെത്തി ഒരു സാധാരണ ശിശുവായി പിറക്കുന്നു. ഇത്തരം ശിശുക്കളെ 'ടെസ്റ്റ്ട്യൂബ് ശിശുക്കള്‍' എന്നു വിളിക്കുന്നു. | |
| - | + | '''കന്നുകാലി പരിവര്‍ധനം.''' കന്നുകാലികളുടെ പരിവര്‍ധന - വികാസപ്രക്രിയകളിലും ഇന്ന് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധി വ്യാപകമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിവരുന്നു. പശുക്കളുടെ അണ്ഡങ്ങളെ പരീക്ഷണശാലകളില്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ രീതിയില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കാനുള്ള സംവിധാനങ്ങള്‍ ഇന്നുണ്ട്. അറവുശാലകളില്‍ കൊലചെയ്യപ്പെടുന്ന പശുക്കളുടെ അണ്ഡാശയമാണ് ഇതിനായി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇതിലെ അണ്ഡങ്ങളുപയോഗിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ അണ്ഡങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇവയെ നല്ലയിനം കാളകളില്‍ നിന്നു ശേഖരിച്ച ബീജവുമായി സംയോജിപ്പിക്കുകയും പോറ്റമ്മമാരുടെ ഗര്‍ഭപാത്രത്തില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിലൂടെ മേല്‍ത്തരം പശുക്കുട്ടികളെ ലഭ്യമാക്കാനാവും. | |
| - | + | '''ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറും ജനിതകശാസ്ത്രവും.''' ജൈവപ്രവിധി വിജ്ഞാനത്തിലെ പ്രധാന ഭാഗമായി ഡി എന്‍ എ പുനഃസംയോജനവിദ്യ കള്‍ച്ചര്‍ പശ്ചാത്തലത്തിലാണ് നടത്തുന്നത്. ഒരു ജീവിയില്‍ നിന്നു വേര്‍പെടുത്തുന്ന ഡി എന്‍ എ ഭാഗം (DNA fragment) ബാക്ടീരിയയുടെ പ്ലാസ്മിഡില്‍ നിക്ഷേപിക്കുന്നതും വളര്‍ത്തി ഡി എന്‍ എ ലൈബ്രറികളുണ്ടാക്കുന്നതും കോശ കള്‍ച്ചര്‍ വഴിയാണ് മനുഷ്യരിലെ ജീന്‍ ചികിത്സ (human gene theraphy) യുടെ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പശ്ചാത്തലമാകുന്നു. കാലികളില്‍ കൂടുതല്‍ പാലുത്പാദനം നടത്തുന്ന ക്ഷീരജീനുകള്‍ ഭ്രൂണത്തില്‍ നിക്ഷേപിക്കുന്നതിനും പലതരം ജീനുകള്‍ അവയുടെ തനത് സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത് പഠിക്കാനും കോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. | |
| - | + | '''മൂലകോശപഠനം.''' ഇന്ന് വളരെ വ്യാപകമായി ഓരോ അവയവങ്ങളുടെയും മൂല കോശങ്ങളെ (stem cells) വേര്‍തിരിച്ച് ഭ്രൂണത്തില്‍ അവയെ തിരിച്ചറിയുന്ന സമയത്തുതന്നെ മാറ്റിയെടുത്ത് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുള്ള ഗവേഷണങ്ങള്‍ വലിയതോതില്‍ നടന്നുവരുന്നുണ്ട്. മനുഷ്യരിലും മൃഗങ്ങളിലും ഈ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുന്നു. മനുഷ്യരില്‍ രോഗം ബാധിക്കാന്‍ സാധ്യതയില്ലാത്ത ജീനുകള്‍ (normal genes) നിക്ഷേപിച്ച് പല ജനിതകവൈകല്യങ്ങള്‍ക്കും ചികിത്സ കണ്ടെത്താനുള്ള ശ്രമങ്ങളും നടന്നുവരുന്നു. നാഡീകോശങ്ങള്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ യു.എസ്സിലെ പല ലബോറട്ടറികളിലും ഇപ്പോള്‍ നടക്കുന്നുണ്ട്. പ്രജനിത കോശങ്ങള്‍ (germ line cells) രോഗനിവാരണ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക് ജനിതകശാസ്ത്രപരമായി വിധേയമാവുന്നുമുണ്ട്. | |
| - | ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറും | + | '''വൈറസുകളും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറും.''' വിവിധതരം വൈറസുകളെ ജീവനോടെ സൂക്ഷിക്കുന്നത് കോശ കള്‍ച്ചറിലാണ്. ഇനങ്ങളെ വേര്‍തിരിച്ചറിയാനും അവ മനുഷ്യരുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും ശരീരത്തില്‍ കടന്ന് എങ്ങനെ രോഗഹേതുവാകുന്നു എന്നു മനസ്സിലാക്കാനും കോശ കള്‍ച്ചറുകളെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. വൈറസുകള്‍ ഏതുരോഗമാണുണ്ടാക്കുന്നതെന്നറിയാനും ഈ മാര്‍ഗം പ്രയോജനപ്രദമാണ്. ഷഡ്പദ കള്‍ച്ചറുകള്‍, പ്രത്യേകിച്ച് കൊതുകുകളുടെ സെല്‍ ലൈനുകള്‍, ധാരാളമായി ഇതിനുപയോഗിക്കുന്നു. ഡങ്കിപനി, മഞ്ഞപ്പനി, ഇന്‍ഫ്ളുവന്‍സാ എന്നിവയൊക്കെ പഠനവിധേയമാകുന്നതിനും അവയുടെ വൈറസ് എങ്ങിനെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്നറിയുന്നതിനും ഈ പ്രവിധി വളരെ സഹായകമാണ്. ഈ കള്‍ച്ചറുകളില്‍ ശക്തമായ വായുനിയന്ത്രണവും ഗവേഷകന്റെ സംരക്ഷണ പ്രക്രിയയും ഏറെ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നു. |
| - | + | '''ജൈവശാസ്ത്രവും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറും.''' ജൈവശാസ്ത്രത്തിന്റെ വളര്‍ച്ചയില്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിന്റെ പങ്ക് വിലപ്പെട്ടതാണ്. ഭ്രൂണത്തിലെ പ്രത്യേക അവയവങ്ങളുടെ ആദ്യാവശേഷങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് അവ വളരുന്ന രീതിയും അവയുടെയും ഹോര്‍മോണുകളുടെയും പ്രവര്‍ത്തനരീതിയും എപ്രകാരമാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കാന്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പഠനങ്ങള്‍ സഹായിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രത്യുത്പാദനാവയവങ്ങളുടെ ജനനകോശങ്ങള്‍ ഏതു ഹോര്‍മോണുകളുടെ സഹായത്താല്‍ വളരുകയും പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നു മനസ്സിലാക്കാനും ഈ സംവിധാനം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. രോഗനിര്‍ണയത്തിനും ചികിത്സയ്ക്കും (പ്രത്യേകിച്ച് അര്‍ബുദം) ഇതു വളരെ സഹായകമാണ്. | |
| - | + | ആദ്യകാലത്ത് അര്‍ബുദരോഗങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനും നിര്‍ണയിക്കാനും കോശങ്ങളുടെ സ്പര്‍ശനിരോധം (contact inhibition) സഹായിച്ചിരുന്നു. സാധാരണ കള്‍ച്ചറില്‍ ഒരു കോശം വളര്‍ന്നു വരുന്ന ദിശയിലേക്ക് മറ്റൊരു കോശം വന്നാല്‍ അവ അവിടെ വച്ച് ദിശമാറ്റുകയോ വിഭജനം നിര്‍ത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഇതിനെ സ്പര്‍ശനിരോധം എന്നു പറയുന്നു. എന്നാല്‍ അര്‍ബുദകോശങ്ങള്‍ക്ക് പ്രത്യഭിജ്ഞാക്കഴിവ് (recognition) ഇല്ലാത്തതിനാല്‍ അതിവ്യാപന വൃദ്ധിയില്‍ വളരുന്ന കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകളില്‍ നടക്കുന്ന ഈ പരീക്ഷണത്തില്‍ നിന്ന് സാമാന്യ അര്‍ബുദകോശങ്ങളെ വേര്‍തിരിക്കാന്‍ സാധിക്കും. നൂതന സംവിധാനങ്ങള്‍ ഉള്ളതിനാല്‍ വളരെ വേഗം തന്നെ രോഗനിര്‍ണയം നടത്താനുമാവും. | |
| - | + | '''ഷഡ്പദങ്ങളിലെ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍.''' ഷഡ്പദങ്ങളിലെ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പഠന പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ദ്രുതവികാസം പ്രാപിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. മൃഗങ്ങളിലും മനുഷ്യരിലും കോശങ്ങള്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്നത്ര പ്രയാസമില്ലാതെ ഷഡ്പദങ്ങളില്‍ കോശ ടിഷ്യു - അവയവ കള്‍ച്ചര്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കാം. 1915-ല്‍ റിച്ചാര്‍ഡ് ഗോള്‍ഡ്സ്മിത്ത് (Richard Goldsmith) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ശലഭത്തിന്റെ പുരുഷജനനകോശങ്ങള്‍ അതിന്റെ ശരീരദ്രാവകത്തില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുത്തതാണ് ഈ രംഗത്തെ ആദ്യസംഭാവനയായി കരുതപ്പെടുന്നത്. തുടര്‍ന്ന് 1962-ല്‍ ഗ്രേസ് (Grace) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ആദ്യമായി പഴ ഈച്ച(Drosophila) യില്‍ നിന്ന് കൃത്രിമ കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം വഴി സെല്‍ ലൈനുകള്‍ വികസിപ്പിച്ചു. 1959-ല്‍ ഇഖാലിയര്‍ (Echalier) പഴ ഈച്ചയുടെ ഭ്രൂണത്തില്‍ നിന്നു വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഭ്രൂണ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ ഇന്ന് അതുപോലെയുള്ള ധാരാളം കോശ കച്ചറുകള്‍ക്ക് അടിസ്ഥാനമായി. കോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍ ഇന്ന് ഷഡ്പദ നശീകരണ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭ്രൂണ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ കൂടാതെ ടിഷ്യു അവയവ കള്‍ച്ചറുകള്‍ കൊണ്ട് ഹോര്‍മോണുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം പഠിക്കാനാവും. പുരുഷബീജജനനവും പ്രത്യുത്പാദനാവയവങ്ങളോടു ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്ന ഗ്രന്ഥികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനവും വളര്‍ച്ചയും അവയവ കള്‍ച്ചര്‍ വഴി പഠിക്കാവുന്നതാണ്. | |
| - | + | ഷഡ്പദങ്ങളുടെ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ക്ക് ഇന്നു വളരെ പ്രിയമുണ്ട്. ഈ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഹോര്‍മോണുകള്‍ ധാരാളമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ലഭ്യമാകുന്ന ഹോര്‍മോണുകള്‍ ഏതുതരത്തില്‍ ഓരോ കോശങ്ങളിലും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്ന് തന്മാത്രാതലത്തില്‍ തന്നെ ഇപ്പോള്‍ കൃത്യമായി അറിയുവാന്‍ സാധിക്കുന്നുണ്ട്. രണ്ടാമതായി ഷഡ്പദങ്ങളുടെ നാശത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന വൈറസു (Baculo virus) കളില്‍ ബാഹ്യജീന്‍ നിക്ഷേപിച്ച് കൂടുതല്‍ വീര്യമുള്ള സംയോജിത വൈറസുകളെ സൃഷ്ടിക്കാനും അവയെ ജൈവ-കീടനാശിനികളായി ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും. ബാക്കുലോ വൈറസുകളിലെ പ്രത്യേക ഇനമായ ന്യൂക്ലിയോപോളി ഹെഡ്റോസിസ് വൈറസ് (NPV)കളിലാണ് ഈ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ കൂടുതലായും നടക്കുന്നത്. ഈ വൈറസുകള്‍ക്ക് ഇരട്ട പിരിയുള്ള ഡി.എന്‍.എ.യാണ് ഉള്ളത്. ഇവ ഷഡ്പദങ്ങളില്‍ മാത്രമേ നാശം നടത്താറുള്ളൂ. കോശങ്ങളില്‍ കടന്നാല്‍ വിഷദ്രാവകങ്ങളെ കോശത്തിലേക്കു കടത്തിവിടുന്നു. ഇവയില്‍ പോളിഹെഡ്രിന്‍ പ്രോട്ടീന്‍ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നു. ഈ പ്രോട്ടീന്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പോളിഹെഡ്രിന്‍ ജീനിലേക്കാണ് പുതിയ ബാഹ്യജീനിനെ കടത്തി പുനഃസംയോജനപ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്. ഷഡ്പദങ്ങളുടെ പെട്ടെന്നുള്ള നാശത്തിനായി അവയുടെ എന്‍സൈമുകളുടെ ജീനിലോ ഹോര്‍മോണുകളുടെ ജീനിലോ അവയുടെ പചന-കായാന്തരണ പ്രക്രിയകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ ജീനിലോ ഇവയെ നിക്ഷേപിക്കാവുന്നതാണ്. | |
| - | + | കൂടാതെ ഇപ്പോഴുപയോഗിക്കുന്ന രാസകീടനാശിനികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത, ഉപയോഗിക്കേണ്ട അളവ് എന്നിവ മനസ്സിലാക്കാനായി ഷഡ്പദങ്ങളുടെ കോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍, പ്രത്യേകിച്ച് നാഡീകോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍, ഇന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. | |
| - | + | ഷഡ്പദ കള്‍ച്ചറുകളില്‍ ഹ്യൂമന്‍ പ്രോട്ടീനുകള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാനും ഇപ്പോള്‍ സാധിക്കുന്നു. പാരാതൈറോയിഡ് ഹോര്‍മോണ്‍ പട്ടുനൂല്‍പ്പുഴുവിന്റെ കോശ കള്‍ച്ചറില്‍ ഇന്ന് വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നുണ്ട്. ഇന്‍സുലിനും ഇപ്രകാരം ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാമെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. | |
| - | + | മേല്പറഞ്ഞ ജൈവകീടനാശ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്ക് ധാരാളം കോശങ്ങള്‍ വേണ്ടിവരുന്നതിനാല്‍ ചെറിയ കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകള്‍ക്ക് പകരം വലിയ തോതില്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുള്ള ബയോറിയാക്ടറുകളാണ് ഇന്നുപയോഗിച്ചുവരുന്നത്. | |
| - | + | വളരെയധികം പ്രയോജനങ്ങള്‍ ഉള്ള ഈ മേഖലയ്ക്ക് ചില ദോഷവശങ്ങളും ഇല്ലാതില്ല. വളരെ നാളുകള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ക്രോമസസംഖ്യ വര്‍ധിക്കാനും അപസാമാന്യകോശങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകാനും ഇടയുണ്ട്. എങ്കിലും പരീക്ഷണ പഠനങ്ങള്‍ക്കായി നിരവധി മൃഗങ്ങളെ ഉപയോഗിക്കുന്നതും അവയെ കൊലചെയ്യുന്നതും ഒഴിവാക്കാന്‍ ഈ സംവിധാനം സഹായമേകുന്നു. ജീവശാസ്ത്രരംഗത്ത് വലിയ ഒരു കുതിപ്പുണ്ടാക്കാന്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധിക്ക് കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ക്ലോണ്‍ വഴി പുതിയ ജീവികളെ സൃഷ്ടിച്ചെടുക്കാന്‍ വരെ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും ഇതിന്റെ അനന്തസാധ്യതകളെപ്പറ്റി വിവാദങ്ങളും കുറവല്ല. | |
| - | + | (ഡോ. മറിയാമ്മ ജേക്കബ്) | |
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
Current revision as of 09:19, 22 ഡിസംബര്‍ 2008
ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍, ജന്തുക്കളില്‍
Tissue culture in animals
അതിവേഗം വളര്‍ന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ജൈവപ്രവിധി വിജ്ഞാന (Biotechnology)ത്തിലെ അവിഭാജ്യഘടകമാണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ അഥവാ ഊതകസംവര്‍ധം. വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലും ജൈവശാസ്ത്രത്തിലും വിലപ്പെട്ട സംഭവനകള്‍ നല്‍കിയ അടിസ്ഥാനപ്രവിധിയാണിത്. ജന്തുക്കളുടെ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ സസ്യങ്ങളുടെ കള്‍ച്ചര്‍ പരീക്ഷണങ്ങളില്‍നിന്നും വിഭിന്നമാണ്. സസ്യങ്ങളില്‍ ഒരു കോശത്തില്‍നിന്നും അനേകം സന്താനസസ്യങ്ങളെ മുളപ്പിച്ചെടുക്കുന്ന രീതി കോശവൈവിധ്യമുള്ള ജന്തുക്കളില്‍ പ്രായോഗികമല്ല. എന്നാല്‍ ജൈവശാസ്ത്രത്തിലും ജനിതകശാസ്ത്രത്തിലും കഴിഞ്ഞ ഒരു നൂറ്റാണ്ടോളം കാലം നടത്തപ്പെട്ട പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലമായി ഭ്രൂണകോശങ്ങള്‍ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തി ഒരേപോലെയുള്ള അനേകം സന്താനങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ സാധിക്കും എന്നു മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടു. പക്ഷേ ധാര്‍മിക പ്രശ്നങ്ങളും കുടുംബ സങ്കല്പങ്ങളും കണക്കിലെടുത്ത് വികസിത രാജ്യങ്ങള്‍തന്നെ ഇതിനു വിലക്കു കല്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ മൂന്നു വിധത്തിലാണ്: കോശങ്ങള്‍ മാത്രം വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന കോശസംവര്‍ധം (cell culture), ടിഷ്യുവിന്റെ ഭാഗങ്ങളായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്ന ഊതകസംവര്‍ധം (tissue culture), അവയവം മുഴുവനായി വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന അവയവസംവര്‍ധം (organ culture). ഈ മൂന്നുരീതിയിലും ജീവനുള്ള കോശങ്ങളെ ശരീരത്തിനു പുറത്തുവച്ച് (in vitro) കൃത്രിമരീതിയില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുമ്പോള്‍ കുറഞ്ഞത് 24 മണിക്കൂറെങ്കിലും ജീവനുള്ള അവസ്ഥയില്‍ത്തന്നെ തുടരുകയാണെങ്കില്‍ മാത്രമേ യഥാര്‍ഥ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുകയുള്ളു.
ചരിത്രം. 20-ാം ശ.-ത്തിന്റെ തുടക്കത്തിലാണ് ജന്തുക്കളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട യഥാര്‍ഥ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ രൂപംകൊണ്ടത്. ജന്തുക്കളുടെ ഭ്രൂണവളര്‍ച്ചാവേളയിലെ നാഡീകോശങ്ങളുടെ (neurons) ഘടനയെപ്പറ്റി ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് ചില സംശയങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു. പല കോശങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്തുവച്ചത് (cell chain) ആണോ അതോ ഒരു കോശത്തിന്റെ തന്നെ ഭാഗമാണോ അതിന്റെ വാലറ്റം (axon) എന്നായിരുന്നു ഈ സംശയം. ഇതിന്റെ നിവാരണത്തിനുവേണ്ടി യു. എസ്സിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ റോസ് ഗ്രാന്‍വിന്‍ ഹാരിസണ്‍ (1907) തവളയുടെ ഭ്രൂണത്തില്‍നിന്ന് അടര്‍ത്തിയെടുത്ത നാഡീമൂലകോശങ്ങളില്‍ ചില പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തി. ഈ നാഡീകോശങ്ങളെ തവളയുടെ ശരീരദ്രാവകവും ചേര്‍ത്ത് പ്രത്യേക സംവിധാനത്തിലൂടെ കേടുകൂടാതെ ആഴ്ചകളോളം സൂക്ഷിച്ച് വളര്‍ത്തിയെടുത്തു. ഇങ്ങിനെ വളര്‍ന്ന നാഡീകോശങ്ങളില്‍നിന്നും അതിന്റെ ഘടനയിലുള്ള വൈവിധ്യം മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടു. ആക്സോണ്‍ (axon) ആ കോശത്തിന്റെതന്നെ ഭാഗമാണെന്നും മനസ്സിലാക്കി. ആദ്യത്തെ ഈ കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധി പില്ക്കാലത്ത് ഹാങ്ങിംഗ് ഡ്രോപ്പ് കള്‍ച്ചര്‍ (Hanging drop culture) എന്നറിയപ്പെട്ടു. യു. എസ്സിലെ ശസ്ത്രക്രിയാ വിദഗ്ധനായ ഡോ. അലക്സിസ് കാരല്‍ ഇക്കാലത്തുതന്നെ സസ്തനികളില്‍ കൂടുതല്‍ ടിഷ്യുകള്‍ ദീര്‍ഘകാലം കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ വ്യാപൃതനായിരുന്നു. രോഗാണുവിമുക്തമായ സാമാന്യം വലുപ്പമുള്ള കള്‍ച്ചര്‍ വാഹിനി (vessel) കള്‍ അദ്ദേഹം രൂപകല്പന ചെയ്തെടുത്തു. ഇത് കാരല്‍ ഫ്ലാസ്ക്ക് (carrel flask) എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇന്നുപയോഗത്തിലിരിക്കുന്ന പല കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകളും ഈ കാരല്‍ ഫ്ലാസ്ക്കിനെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി രൂപകല്പന ചെയ്യപ്പെട്ടവയാണ്.
അവയവ സംവര്‍ധക പ്രക്രിയ (organ culture) മറ്റു കള്‍ച്ചറുകളില്‍നിന്നും വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇവിടെ വേര്‍പെടുത്തിയെടുത്ത അവയവ മൂലകോശങ്ങള്‍ പ്രത്യേക രീതിയിലാണ് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നത്. ഇത്തരത്തിലൊരു പ്രവിധി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് ഡേം ഹോണര്‍ ഫെല്‍ (Dame Honer Fell) ആണ്. ഇത് വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഒരു വാച്ചുഗ്ലാസ്സില്‍ പ്ലാസ്മ ക്ലോട്ടുണ്ടാക്കി കോഴിയുടെ ഭ്രൂണത്തിലെ അവയവമൂലകോശങ്ങള്‍ അതിനു മീതെ പാകി, വായു കടക്കാതെ അടച്ചുവച്ച് വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന രീതിയാണിത്. ഇതിനേക്കാള്‍ മെച്ചപ്പെട്ട പല പ്രവിധികളും പിന്നീട് കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടെങ്കിലും 'വാച്ച് ഗ്ലാസ് ടെക്നിക്' ആണ് ഇവയ്ക്കെല്ലാംതന്നെ മൂലകാരണമായത്.
കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം. ടിഷ്യു ശരീരത്തിനു വെളിയില്‍ (in vitro) വളരാനാവശ്യമായ അന്തരീക്ഷം (പോഷകങ്ങളുടെയും ജലത്തിന്റെയും ലഭ്യത, രോഗാണു നിയന്ത്രണം) ഉണ്ടാക്കുക എന്നതാണ് കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തിന്റെ ചുമതല. പ്രകൃതിദത്ത മാധ്യമമാണ് ആദ്യകാല കള്‍ച്ചറുകളിലെല്ലാം തന്നെ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. കോഴിയുടെ രക്താണുക്കള്‍ മാറ്റിയ പ്ലാസ്മ, മനുഷ്യന്റെ രക്തം കട്ടിയാകുമ്പോള്‍ ഊറിവരുന്ന സിറം, ഭ്രൂണവളര്‍ച്ചയുടെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിലായി അരച്ചുകലക്കി അരിച്ചെടുത്ത ദ്രാവകം (embryo extract), എലിയുടെ വാല്‍ കൊത്തിയരിഞ്ഞ് ആസിഡില്‍ മുക്കിവച്ചാല്‍ ഊറിവരുന്ന കൊളാജന്‍ (collagen) എന്ന ദ്രാവകം, ഗര്‍ഭാശയ ഭിത്തികളില്‍നിന്ന് കുത്തിയെടുക്കുന്ന അമ്നിയോട്ടിക് ദ്രാവകം, കരിക്കിന്‍ വെള്ളം എന്നിവ ജീവാണുബാധ കൂടാതെ അടച്ചുസൂക്ഷിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമങ്ങളായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഷഡ്പദങ്ങളുടെ കള്‍ച്ചറില്‍ അവയുടെ ഹീമോലിംഫും, ക്ഷുദ്രജീവികളുടെ കള്‍ച്ചറില്‍ അവയുടെ ശരീരദ്രാവകവും കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമങ്ങളായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഒരു കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തിനാവശ്യമായ വസ്തുക്കളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനവും പരീക്ഷണ ഗവേഷണങ്ങളും കൃത്രിമ കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം എങ്ങനെ സംയോജിപ്പിച്ചെടുക്കാമെന്ന നിഗമനത്തിലെത്തി. ഇപ്രകാരം 1950 മുതല്‍ വിവിധതരം കൃത്രിമ കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമങ്ങളുണ്ടാക്കാന്‍ തുടങ്ങി.
ഏതു കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തിലും ശരീരദ്രാവകത്തിന്റെ രാസഘടന അടിസ്ഥാനമായി സ്വീകരിക്കുന്നു. ഇത് ബാലന്‍സ്ഡ് സോള്‍ട്ട് സൊല്യൂഷന്‍ (Balanced Salt Solution) എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഏര്‍ലെ (Earle, 1943), ഹാങ്ക് (Hank, 1949) എന്നിവര്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ആടട ആണ് അദ്യമായി പുറത്തിറങ്ങിയത്. ആടട കൂടാതെ അമിനോ അമ്ലങ്ങള്‍, വിറ്റാമിനുകള്‍, ഗ്ലൂക്കോസ്, ഓര്‍ഗാനിക് ആസിഡുകള്‍, ഹോര്‍മോണുകള്‍ എന്നിവയും കോശവളര്‍ച്ചയ്ക്കാവശ്യമായ മറ്റു പല ഘടകങ്ങളും (growth factors) ആന്റിബയോട്ടിക്കുകളും എല്ലാ മാധ്യമത്തിലും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. 1959-ല്‍ ഈഗിള്‍ (Eagle) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ആദ്യമായി ഒരു കൃത്രിമ മാധ്യമം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. ഇത് മിനിമം എസന്‍ഷ്യല്‍ മീഡിയം (MEM) എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്നു. ഇതുതന്നെയാണ് ഇന്നും വിപണിയില്‍ ഏറെ പ്രചാരം നേടിയിട്ടുള്ളത്. ഓരോ ജന്തുവിനും യോജിച്ച മാധ്യമം ഇന്നു വിപണിയില്‍ ലഭ്യമാണ്. ഗ്രേസ് (Grace,1962) ആണ് ആദ്യമായി ഷഡ്പദങ്ങള്‍ക്കുവേണ്ടി ഒരു മാധ്യമം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്. കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം കൂടാതെ മെച്ചപ്പെട്ട കോശവളര്‍ച്ചയ്ക്കായി ഫീറ്റല്‍ ബൊവൈന്‍ സിറം (Foetal bovine serum) അഥവാ ഫീറ്റല്‍ ഹോഴ്സ് സിറം (Foetal horse serum) ചേര്‍ക്കുന്നു. മാധ്യമവും സിറവും പ്രത്യേക അനുപാതത്തില്‍ കൂട്ടിക്കലര്‍ത്തി ആന്റിബയോട്ടിക്കുകളും ചേര്‍ത്താണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നത്. കോശങ്ങളുടെ മാത്രം നിയന്ത്രിത വളര്‍ച്ചയ്ക്ക് സിറം ഇല്ലാത്തമാധ്യമമാണ് (serum free medium) ഉപയോഗിക്കുന്നത്. മാധ്യമവും സിറവും 4°C ല്‍ റഫ്രിജറേറ്ററില്‍ സൂക്ഷിക്കാം. ഈ രാസഘടകങ്ങള്‍ കൂടാതെ ഭൗതികഘടകങ്ങളും ടിഷ്യു വളരാന്‍ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. താപനില, മര്‍ദം, pH, ഓക്സിജന്‍ - കാര്‍ബണ്‍ ഡയോക്സൈഡ് വാതകങ്ങള്‍, എന്‍സൈമുകള്‍ എന്നിവയും കൃത്യമായ അളവിലായിരിക്കണം. കശേരുകികള്‍ക്ക്, പ്രത്യേകിച്ചും സസ്തനികള്‍ക്ക് ഓക്സിജന്‍ - കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വാതകങ്ങള്‍ അത്യാവശ്യമായതിനാല്‍ 5 ശ. മാ. Co2 ഇന്‍കുബേറ്ററുകളുപയോഗിക്കുന്നു. ഇന്ന് വിവിധ കമ്പനികള്‍ ഇത്തരത്തിലുള്ള ഇന്‍കുബേറ്ററുകള്‍ പുറത്തിറക്കുന്നുണ്ട്. മറ്റു ജീവികള്‍ക്ക് BOD ഇന്‍കുബേറ്ററുകള്‍ മതിയാവും.
ജീവാണുനാശനം. ജന്തു ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധിയില്‍ ഏറ്റവും പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നത് ജീവാണുവിമുക്തമാക്കിയ അവസ്ഥ കോശവളര്‍ച്ചയ്ക്കു ലഭ്യമാക്കുക എന്നതാണ്. ജീവാണുനാശനം രണ്ടു വിധത്തിലാണ് സാധ്യമാക്കുന്നത്. പരീക്ഷണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന സാമഗ്രികള്‍ അണുവിമുക്തമായി സൂക്ഷിക്കല്‍, പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന മുറിയും പരിസരവും ജീവാണുവിമുക്തമാക്കല്‍ (aseptic technique), ഭൗതിക നശീകരണം, നിഷ്കാസനം, രാസിക നിഷ്കാസനം (chemical distruction) എന്നിവ വഴി പ്രാഥമിക ജീവാണുനാശനം നടത്തുന്നു. ജീവാണുനാശനം ചെയ്യേണ്ട സാമഗ്രികളെ ആശ്രയിച്ചാണ് അതിനുവേണ്ട പ്രക്രിയകള്‍ക്കു രൂപം നല്‍കുന്നത്. പരീക്ഷണത്തിനാവശ്യമായ ഗ്ലാസ് - കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകള്‍, പിപ്പറ്റുകള്‍, ലോഹനിര്‍മിത സാധനങ്ങള്‍ എന്നിവ 150°C താപനിലയില്‍ രണ്ടു മണിക്കൂര്‍ ഡ്രൈ എയര്‍ അവ്ണില്‍ ചൂടാക്കുന്നു. നേരത്തെ നന്നായി കഴുകി ഉണക്കി ബ്രൗണ്‍ പേപ്പറില്‍ പൊതിഞ്ഞാണ് ചൂടാക്കാന്‍ വയ്ക്കുന്നത്. മാധ്യമം, അഭികര്‍മകങ്ങള്‍ (reagents), പരീക്ഷകന്റെ ഓവര്‍കോട്ട്, മുഖംമൂടി എന്നിവ അരമണിക്കൂര്‍ പ്രഷര്‍കുക്കറിലോ, ഓട്ടോക്ലേവിലോ ആവിയില്‍ വയ്ക്കുന്നു. അധികചൂടിലും ആവിയിലും വയ്ക്കാന്‍ പറ്റാത്തവ 70 ശ. മാ. വീര്യമുള്ള ഈതൈല്‍ ആല്‍ക്കഹോളിലോ ഐസോ പ്രൊപ്പൈല്‍ ആല്‍ക്കഹോളി(പ്രോപ്പനോള്‍)ലോ തുടച്ചെടുക്കുകയാണ് പതിവ്. കൂടാതെ ഇവയൊക്കെ അള്‍ട്രാവയലറ്റ് ദീപങ്ങള്‍ക്ക് കീഴെ 10 മിനിട്ട് വച്ചാലും മതി. അപകേന്ദ്രണവും (centrifugation) വളരെ സൂക്ഷ്മസുഷിരങ്ങളുള്ള അരിപ്പുകളും (ulttra filtration) കൊണ്ട് ഭൗതിക നിഷ്കാസനം നടത്താം.
രണ്ടാമത്തെ ജീവാണു നാശനമായ അസജര്‍മ (aseptic) പ്രവിധിയില്‍ വാതാനുകൂലന മുറിയില്‍ കള്‍ച്ചര്‍ നടത്താം. ലാമിനാര്‍ എയര്‍ഫ്ളോ എന്ന സൂക്ഷ്മസുഷിരങ്ങളിലൂടെ പൂര്‍ണജീവാണു വിമുക്ത വായു കടന്നുവരുന്ന നൂതന സംവിധാനങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന ഒരു മേശയിലേക്ക് നാലു വശവും അടച്ചുകെട്ടിയ സംവിധാനത്തില്‍ മുകളില്‍നിന്നോ മുന്നില്‍നിന്നോ വരുന്ന ഈ വായു മേശയില്‍ വച്ചിരിക്കുന്ന സാമഗ്രികളുടെയും പരീക്ഷകന്റെയും മേലുള്ള എല്ലാ പൊടികളെയും ജീവാണുക്കളെയും (microbes) 30 മീറ്ററോളം അകലെ എത്തിക്കാനിടയാക്കും. കൂടാതെ അള്‍ട്രാവയലറ്റു വിളക്കുകളും ഇതില്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കും. കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുപയോഗിക്കുന്നതും ജീവാണുനാശം നടത്തിയതുമായ സാധനങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ മുറിയില്‍ത്തന്നെ സൂക്ഷിക്കേണ്ടതാണ്.
പരീക്ഷണ വിധേയമാക്കുന്ന ജന്തുവിനെ നന്നായി കഴുകിത്തുടച്ചു വൃത്തിയാക്കുന്നു. അതിനുശേഷം 70 ശ. മാ. വീര്യമുള്ള ഈതൈല്‍ ആല്‍ക്കഹോള്‍ (എത്തനോള്‍) കൊണ്ടോ പ്രോപ്പനോള്‍ കൊണ്ടോ കീറാനുള്ള ഭാഗം നന്നായി തുടച്ച് വൃത്തിയാക്കി ലാമിനേഷന്‍ ഫ്ളോയ്ക്കു മുമ്പില്‍ വയ്ക്കുന്നു. ഉപയോഗിക്കേണ്ട മൈക്രോസ്കോപ്പും മറ്റു സാധനങ്ങളും ഈ ലാമ്പിന്റെ മുമ്പില്‍ വയ്ക്കണം. കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം ആവശ്യമുള്ള അനുപാതത്തില്‍ യോജിപ്പിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് ഒഴിക്കുന്നു. ഇതിനുശേഷം ജന്തുവിന്റെ ശരീരത്തില്‍നിന്നും അവയവമോ ടിഷ്യുവോ മാറ്റി ബേസിക് സാള്‍ട്ട് സൊല്യൂഷനില്‍ (BSS) പല ആവര്‍ത്തി കഴുകി കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ഇതു പിന്നീട് പിരിയുള്ള അടപ്പുകൊണ്ട് നന്നായി അടച്ച് അലുമിനിയം ഫോയില്‍ കൊണ്ട് വായ്വശം പൊതിഞ്ഞ് ഇന്‍കുബേറ്ററിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. കോശവളര്‍ച്ചയുടെ ഗതി പരിശോധിക്കാനായി ഒരു പ്രതിലോമിത ദൂരദര്‍ശിനി (inverted microscope) ഉപയോഗിക്കുന്നു. കണ്ടന്‍സറിനുതാഴെ അഭിദൃശ്യകങ്ങള്‍ (objectives) ഉള്ള സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി ആയതിനാല്‍ ഗ്ലാസ്പാത്രത്തിന്റെ അടിഭാഗത്തു വളരുന്ന കോശങ്ങള്‍ കണ്ടുപിടിക്കാന്‍ ഇതു സഹായിക്കും. കോശങ്ങള്‍ മാത്രമായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാന്‍ ടിഷ്യു പലതായി മുറിച്ച് അപകേന്ദ്രണം ചെയ്തതിനുശേഷമാണ് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്കു മാറ്റുന്നത്.
കള്‍ച്ചറുകളുടെ പ്രകൃതം. ജന്തുക്കളുടെ ശരീരത്തില്‍നിന്ന് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്കു മാറ്റുന്ന ടിഷ്യുവിന് എക്സ്പ്ലാന്റ് (ex-plant) എന്നും, ആദ്യമായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്ന ടിഷ്യുവിനെ പ്രൈമറി സെല്‍ കള്‍ച്ചര്‍ എന്നും പറയുന്നു. ആദ്യത്തെ കള്‍ച്ചറില്‍നിന്ന് വീണ്ടും പല പാത്രങ്ങളിലേക്ക് കള്‍ച്ചര്‍ പകരുന്നു. ഇതിനെ സബ് കള്‍ച്ചര്‍' എന്നോ പാസ്സേജ്' എന്നോ വിളിക്കാം. ആരോഗ്യമുള്ള കോശങ്ങളാണെങ്കില്‍ വളരെക്കാലം കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാന്‍ സാധിക്കും. ആദ്യം ഉപയോഗിക്കുന്ന ടിഷ്യുവില്‍നിന്നും കോശങ്ങള്‍ വിഭജിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലിലേക്ക് വളര്‍ന്നു വികസിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ കള്‍ച്ചറില്‍നിന്നോ, രണ്ടാമത്തെ കള്‍ച്ചറില്‍നിന്നോ എടുത്തുമാറ്റി അപ്പോഴോ പിന്നീടോ കോശങ്ങളെ വീണ്ടും കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിനെ 'സെല്‍ ലൈന്‍' എന്നുപറയുന്നു. ഇവയില്‍ എല്ലാ ടിഷ്യുവിന്റെയും കോശങ്ങള്‍ കാണാനിടയുണ്ട്. എന്നാല്‍ ഒരു അവയവത്തിന്റെ മാത്രം പ്രൈമറി കള്‍ച്ചറില്‍നിന്ന് വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്ന കള്‍ച്ചറുകളില്‍ ഒരേതരം കോശങ്ങളായിരിക്കും മുഖ്യമായിട്ടുണ്ടായിരിക്കുക. ഇതിനെ 'സെല്‍ സ്ട്രെയിന്‍' എന്നു പറയുന്നു. ഒറ്റ കോശത്തില്‍നിന്നു വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്ന കൂട്ടത്തെ ക്ലോണ്‍' എന്നും വിളിക്കുന്നു. 'സെല്‍ ലൈനി'ല്‍ നിന്നോ 'സെല്‍ സ്ട്രെയിനി'ല്‍ നിന്നോ ഇതുണ്ടാക്കാം. മേല്പറഞ്ഞ മൂന്നുതരം കള്‍ച്ചറുകളും ജൈവ-വൈദ്യശാസ്ത്രങ്ങളിലെ പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ പ്രത്യേകിച്ച് കാന്‍സര്‍പോലുള്ള രോഗങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പഠനങ്ങളില്‍ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. സാമാന്യ ടിഷ്യുകളില്‍ (normal tissue) നിന്നെടുക്കുന്ന കള്‍ച്ചറുകള്‍ കുറച്ചുകാലം മാത്രമേ ജീവനോടെ ഗുണിതങ്ങളാക്കാന്‍ പറ്റുകയുള്ളു. എന്നാല്‍ സാമാന്യ കോശങ്ങളും കാന്‍സര്‍ കോശങ്ങളും ഒന്നിച്ചു ചേര്‍ത്തുണ്ടാക്കുന്ന ഫ്യൂഷന്‍ കോശങ്ങളും (Fusion cells) ട്യൂമര്‍ കോശങ്ങളും മരണമില്ലാത്തവ (immortal) ആയതിനാല്‍ ഇവയില്‍നിന്നും ധാരാളം സെല്‍ ലൈനുകള്‍' ഇപ്പോള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.
സ്ത്രീകളുടെ ഗര്‍ഭനാളിയിലെ അര്‍ബുദകോശങ്ങളില്‍ നിന്ന് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത (1952-ല്‍ Gey,et al), ഹീലാ (Hela) സെല്‍ ലൈന്‍ ഇപ്പോഴും വൈദ്യശാസ്ത്രത്തില്‍ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഹോപ്പ്സും കൂട്ടരും (1963) കുരങ്ങുകളുടെ വൃക്കയില്‍നിന്ന് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത വീറോ കോശങ്ങള്‍ (vero cells) സാമാന്യ സെല്‍ ലൈനാണ്. മനുഷ്യരുടെ ഭ്രൂണത്തിലെ കരളില്‍നിന്നു വേര്‍തിരിച്ച ചാങ്ലിവര്‍ സെല്‍ 1954-ല്‍ ചാംഗ് എന്ന ശാസ്ത്രകാരന്‍ വളര്‍ത്തിയെടുത്തതാണ്.
ഇവയെക്കൂടാതെ ആയിരക്കണക്കിനു സെല്‍ ലൈനുകള്‍ ഇന്നു വിപണിയിലുണ്ട്. ഇവയെല്ലാം ദ്രവ-നൈട്രജനില്‍ (-190°C) വച്ചാണ് അന്യരാജ്യങ്ങളിലേക്കു കയറ്റി അയക്കുക. ആവശ്യമുള്ളപ്പോള്‍ സാധാരണ താപനിലയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
കോശ സംവര്‍ധം (cell culture) പ്രധാനമായും രണ്ടുവിധത്തിലാണ്. ഒറ്റപ്പാളിയില്‍ വളര്‍ത്തുന്ന (mono layer) കള്‍ച്ചറുകള്‍ കോശങ്ങളുടെ കോശഘടന പഠിക്കാനും വൈറസുകളുടെ സംക്രമണം പഠിക്കാനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകളില്‍ വിഭജിച്ചു വേര്‍തിരിയുന്ന കോശങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലാതെ (adhesion) കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തില്‍ തങ്ങിനില്‍ക്കുന്ന സസ്പെന്‍ഷന്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ആണ് രണ്ടാമത്തേത്. ഇവ വാക്സിനുകള്‍, എന്‍സൈമുകള്‍, പ്രോട്ടീനുകള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മിതിക്ക് ധാരാളമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.
ജന്തു ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ കൊണ്ടുള്ള പ്രയോജനങ്ങള്‍
മോണോ ക്ലോണല്‍ ആന്റിബോഡി നിര്‍മാണം. എലികളിലും മുയലുകളിലും പ്രത്യേക വിനിര്‍ദേശം (specification) ഇല്ലാത്ത ആന്റിജനുകള്‍ കുത്തിവച്ച് അവയില്‍ നിന്നു ചോദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വിനിര്‍ദേശമില്ലാത്ത ആന്റിബോഡികളാണ് വളരെക്കാലം വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലും ജൈവശാസ്ത്രത്തിലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. എന്നാല്‍ ജനനകോശങ്ങളെ (germ cell) പോലെ സാധാരണ കോശങ്ങളും (somatic cells) സംയോജിപ്പിക്കുവാന്‍ സാധിക്കും എന്ന കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ ഫലമായി കോശ സംയോജന (cell fusion) പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധിയിലൂടെ ചെയ്യുവാന്‍ തുടങ്ങി. ഇവയില്‍ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നത് മോണോ ക്ലോണല്‍ ആന്റിബോഡി ഉത്പാദനമാണ്. സാധാരണ ലസികാണുക്കള്‍ (Lymphocytes) ആന്റിബോഡി നിര്‍മിക്കുമെങ്കിലും അവ പെട്ടെന്ന് നശിക്കുന്നവയാണ് (mortal). എന്നാല്‍ അതേതരം അര്‍ബുദകോശങ്ങള്‍ (myeloma cells) ചിരംജീവികളും ആന്റിബോഡി കൃത്യമായി ഉണ്ടാക്കാന്‍ പ്രാപ്തിയില്ലാത്തവയുമാണ്. ഇവിടെ രണ്ടു കോശങ്ങളും സംയോജിപ്പിച്ച് ലഭിക്കുന്ന സംയുക്ത കോശങ്ങളില്‍ ആന്റിബോഡി ഉണ്ടാക്കുന്ന ചിരംജീവികളെ കണ്ടെത്തുന്നു. ഇവയില്‍ നിന്നും ഓരോ ആന്റിജന്‍ കൊടുത്ത് അതിന്റെ മാത്രം ലസികാണുക്കളെ തേടിപിടിച്ച് ആ കോശങ്ങള്‍ മാത്രമായി വിഭജിച്ച് (clone) പ്രത്യേകം പ്രത്യേകം വളര്‍ത്തുന്നു. ഈ കോശങ്ങളുണ്ടാക്കുന്ന ആന്റിബോഡിയാണ് മോണോ ക്ലോണല്‍ ആന്റിബോഡി എന്നു പറയുന്നത്. എലികളില്‍ നേരത്തെ ഒരു ഡോസ് ആന്റിജന്‍ കൊടുത്ത് ആറുമാസത്തിനുശേഷം അവയുടെ പ്ലീഹ മുറിച്ചെടുത്ത് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് അവയില്‍ നിന്നു ലസികാണുക്കളെ വേര്‍തിരിച്ച് അര്‍ബുദകോശങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. ഇതിന് പോളിഎത്തിലിന്‍ ഗ്ലൈക്കോള്‍ എന്ന രാസവസ്തുവാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സംയോജിപ്പിക്കപ്പെട്ട കോശങ്ങള്‍ പ്രത്യേക കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമ (HAT medium)ത്തില്‍ വളര്‍ത്തുമ്പോള്‍ സംയോജിച്ച കോശങ്ങള്‍ മാത്രമേ വളരുന്നുള്ളൂ. എലിയുടെ പ്ളീഹ മുറിച്ചെടുക്കുന്നതു മുതലുള്ള പ്രക്രിയകള്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധി ഉപയോഗിച്ചാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഈ പ്രവിധി വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്ത് രോഗങ്ങള്‍ കൃത്യമായി നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനും ജൈവശാസ്ത്രത്തില്‍ ജനിതക നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കും വളരെ പ്രയോജനം ചെയ്യുന്നു.
വാക്സിനുകളുടെ നിര്‍മാണം. കോശങ്ങളുടെ നിലംബന (suspension) കള്‍ച്ചര്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുത്ത് അവയിലേക്ക് രോഗാണുവിനെ കടത്തി അവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വിഷവസ്തുക്കള്‍ കോശങ്ങളില്‍ കടക്കുമ്പോള്‍ അവയെ നിര്‍വീര്യമാക്കി വാക്സിനുകള്‍ വികസിപ്പിക്കുന്നു. നേരത്തെ ഒരു ജീവിയെ മുഴുവനായും ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. എന്നാല്‍ ഇന്ന് ഏതാനും കോശങ്ങള്‍ മാത്രം ഒരു ജീവിയില്‍ നിന്നെടുത്ത് ലക്ഷോപലക്ഷമായി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് വന്‍തോതില്‍ ഈ വാക്സിനുകള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാനാവും. പോളിയോ, മീസില്‍സ്, റാബീസ് വാക്സിനുകള്‍ ഇങ്ങനെയാണ് ഇപ്പോള്‍ ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ഇവയ്ക്ക് വിനിര്‍ദേശിതയും കൂടുതലാണ്.
എന്‍സൈമുകള്‍, പ്രോട്ടീനുകള്‍, ഹോര്‍മോണുകള്‍. വാക്സിനു പുറമേ പലതരം എന്‍സൈമുകളും പ്രോട്ടീനുകളും ഹോര്‍മോണുകളും ഇന്ന് നിലംബന കള്‍ച്ചറുകളില്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു. ഇവയുടെയൊക്കെ ജീനുകളെയും ഇന്നു വേര്‍തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇവ കള്‍ച്ചര്‍ കോശങ്ങളില്‍ കടത്തി പ്രത്യേകതരം എന്‍സൈമുകള്‍, ഹോര്‍മോണുകള്‍, പ്രോട്ടീനുകള്‍ എന്നിവ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു. മനുഷ്യന്റെ ഇന്‍സുലിന്‍ ഇപ്രകാരം കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലില്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുത്തത് ഇപ്പോള്‍ വിപണിയില്‍ ലഭ്യമാണ്. ഇതിന് സാധാരണ ഇന്‍സുലിനേക്കാള്‍ വീര്യം കൂടുതലാണെന്ന് ഉപഭോക്താക്കള്‍ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.
ഔഷധങ്ങളും വികിരണവും. വിവിധ ഔഷധങ്ങളുടെ ഗുണനിലവാരം സ്ഥിരപ്പെടുത്താനും അവ മനുഷ്യരില്‍ പ്രശ്നങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കുമോ എന്നു പരിശോധിക്കാനും രോഗികള്‍ക്കു നല്‍കേണ്ട അളവ് നിശ്ചയിക്കാനും മുന്‍കാലങ്ങളില്‍ മൃഗങ്ങളില്‍ അതു കുത്തിവച്ച് നിരീക്ഷിക്കുകയായിരുന്നു പതിവ്. എന്നാല്‍ ഒരു ജന്തുവിനെ പൂര്‍ണമായി നശിപ്പിക്കാതെ കോശകള്‍ച്ചര്‍, അവയവ കള്‍ച്ചര്‍ എന്നിവ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയാല്‍ മതിയാകുമെന്ന് ഇന്ന് മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കൃത്യമായി ഏത് അവയവത്തെ ഏതുവിധത്തില്‍ ഈ ഔഷധങ്ങള്‍ സഹായിക്കുന്നു എന്നും ഈ രീതിയിലൂടെ മനസ്സിലാക്കാം. കൂടാതെ എക്സ്റേ വികിരണം എത്ര അളവില്‍ കൊടുക്കണം എന്നു പരീക്ഷിക്കാനും ഒരു ജന്തുവിനെ മുഴുവനായി ഇന്ന് ഉപയോഗപ്പെടുത്തേണ്ടതില്ല. നിരീക്ഷണ വിധേയമാക്കേണ്ട ഭാഗത്തെ കോശ കള്‍ച്ചര്‍ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് ഇപ്പോഴത്തെ രീതി.
ഇന്‍ വിട്രോ ഫെര്‍ട്ടിലൈസേഷന്‍. അണ്ഡനാളികളില്‍ വച്ച് ബീജസംയോജനം നടക്കാതിരിക്കുക, ഗര്‍ഭാശയത്തില്‍ ഭ്രൂണത്തിനു വളരാന്‍ പറ്റാത്ത സാഹചര്യം നിലനില്‍ക്കുക എന്നിവ വഴിയുണ്ടാകുന്ന വന്ധ്യത തടയാനായി ശരീരത്തിന് പുറത്ത് (in vitro) വച്ചു നടക്കുന്ന പരീക്ഷണമാണിത്.
ആണ് പെണ്‍ ബീജങ്ങള്‍ ഫ്ളാസ്കിലെ കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തില്‍ വച്ച് സംയോജിപ്പിച്ച് സാധാരണ ഗര്‍ഭാശയമാണെങ്കില്‍ അതിലേക്കും ഗര്‍ഭാശയതകരാറുകളുണ്ടെങ്കില്‍ ഒരു പോറ്റമ്മ(foster mother)യിലേക്കും ഈ സംയോജിത ഭ്രൂണത്തെ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. ഇത്തരം ഭ്രൂണങ്ങള്‍ പൂര്‍ണവളര്‍ച്ചയെത്തി ഒരു സാധാരണ ശിശുവായി പിറക്കുന്നു. ഇത്തരം ശിശുക്കളെ 'ടെസ്റ്റ്ട്യൂബ് ശിശുക്കള്‍' എന്നു വിളിക്കുന്നു.
കന്നുകാലി പരിവര്‍ധനം. കന്നുകാലികളുടെ പരിവര്‍ധന - വികാസപ്രക്രിയകളിലും ഇന്ന് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധി വ്യാപകമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിവരുന്നു. പശുക്കളുടെ അണ്ഡങ്ങളെ പരീക്ഷണശാലകളില്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ രീതിയില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കാനുള്ള സംവിധാനങ്ങള്‍ ഇന്നുണ്ട്. അറവുശാലകളില്‍ കൊലചെയ്യപ്പെടുന്ന പശുക്കളുടെ അണ്ഡാശയമാണ് ഇതിനായി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇതിലെ അണ്ഡങ്ങളുപയോഗിച്ച് കള്‍ച്ചര്‍ അണ്ഡങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇവയെ നല്ലയിനം കാളകളില്‍ നിന്നു ശേഖരിച്ച ബീജവുമായി സംയോജിപ്പിക്കുകയും പോറ്റമ്മമാരുടെ ഗര്‍ഭപാത്രത്തില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിലൂടെ മേല്‍ത്തരം പശുക്കുട്ടികളെ ലഭ്യമാക്കാനാവും.
ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറും ജനിതകശാസ്ത്രവും. ജൈവപ്രവിധി വിജ്ഞാനത്തിലെ പ്രധാന ഭാഗമായി ഡി എന്‍ എ പുനഃസംയോജനവിദ്യ കള്‍ച്ചര്‍ പശ്ചാത്തലത്തിലാണ് നടത്തുന്നത്. ഒരു ജീവിയില്‍ നിന്നു വേര്‍പെടുത്തുന്ന ഡി എന്‍ എ ഭാഗം (DNA fragment) ബാക്ടീരിയയുടെ പ്ലാസ്മിഡില്‍ നിക്ഷേപിക്കുന്നതും വളര്‍ത്തി ഡി എന്‍ എ ലൈബ്രറികളുണ്ടാക്കുന്നതും കോശ കള്‍ച്ചര്‍ വഴിയാണ് മനുഷ്യരിലെ ജീന്‍ ചികിത്സ (human gene theraphy) യുടെ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പശ്ചാത്തലമാകുന്നു. കാലികളില്‍ കൂടുതല്‍ പാലുത്പാദനം നടത്തുന്ന ക്ഷീരജീനുകള്‍ ഭ്രൂണത്തില്‍ നിക്ഷേപിക്കുന്നതിനും പലതരം ജീനുകള്‍ അവയുടെ തനത് സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത് പഠിക്കാനും കോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മൂലകോശപഠനം. ഇന്ന് വളരെ വ്യാപകമായി ഓരോ അവയവങ്ങളുടെയും മൂല കോശങ്ങളെ (stem cells) വേര്‍തിരിച്ച് ഭ്രൂണത്തില്‍ അവയെ തിരിച്ചറിയുന്ന സമയത്തുതന്നെ മാറ്റിയെടുത്ത് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുള്ള ഗവേഷണങ്ങള്‍ വലിയതോതില്‍ നടന്നുവരുന്നുണ്ട്. മനുഷ്യരിലും മൃഗങ്ങളിലും ഈ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുന്നു. മനുഷ്യരില്‍ രോഗം ബാധിക്കാന്‍ സാധ്യതയില്ലാത്ത ജീനുകള്‍ (normal genes) നിക്ഷേപിച്ച് പല ജനിതകവൈകല്യങ്ങള്‍ക്കും ചികിത്സ കണ്ടെത്താനുള്ള ശ്രമങ്ങളും നടന്നുവരുന്നു. നാഡീകോശങ്ങള്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ യു.എസ്സിലെ പല ലബോറട്ടറികളിലും ഇപ്പോള്‍ നടക്കുന്നുണ്ട്. പ്രജനിത കോശങ്ങള്‍ (germ line cells) രോഗനിവാരണ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക് ജനിതകശാസ്ത്രപരമായി വിധേയമാവുന്നുമുണ്ട്.
വൈറസുകളും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറും. വിവിധതരം വൈറസുകളെ ജീവനോടെ സൂക്ഷിക്കുന്നത് കോശ കള്‍ച്ചറിലാണ്. ഇനങ്ങളെ വേര്‍തിരിച്ചറിയാനും അവ മനുഷ്യരുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും ശരീരത്തില്‍ കടന്ന് എങ്ങനെ രോഗഹേതുവാകുന്നു എന്നു മനസ്സിലാക്കാനും കോശ കള്‍ച്ചറുകളെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. വൈറസുകള്‍ ഏതുരോഗമാണുണ്ടാക്കുന്നതെന്നറിയാനും ഈ മാര്‍ഗം പ്രയോജനപ്രദമാണ്. ഷഡ്പദ കള്‍ച്ചറുകള്‍, പ്രത്യേകിച്ച് കൊതുകുകളുടെ സെല്‍ ലൈനുകള്‍, ധാരാളമായി ഇതിനുപയോഗിക്കുന്നു. ഡങ്കിപനി, മഞ്ഞപ്പനി, ഇന്‍ഫ്ളുവന്‍സാ എന്നിവയൊക്കെ പഠനവിധേയമാകുന്നതിനും അവയുടെ വൈറസ് എങ്ങിനെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്നറിയുന്നതിനും ഈ പ്രവിധി വളരെ സഹായകമാണ്. ഈ കള്‍ച്ചറുകളില്‍ ശക്തമായ വായുനിയന്ത്രണവും ഗവേഷകന്റെ സംരക്ഷണ പ്രക്രിയയും ഏറെ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നു.
ജൈവശാസ്ത്രവും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറും. ജൈവശാസ്ത്രത്തിന്റെ വളര്‍ച്ചയില്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിന്റെ പങ്ക് വിലപ്പെട്ടതാണ്. ഭ്രൂണത്തിലെ പ്രത്യേക അവയവങ്ങളുടെ ആദ്യാവശേഷങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് അവ വളരുന്ന രീതിയും അവയുടെയും ഹോര്‍മോണുകളുടെയും പ്രവര്‍ത്തനരീതിയും എപ്രകാരമാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കാന്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പഠനങ്ങള്‍ സഹായിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രത്യുത്പാദനാവയവങ്ങളുടെ ജനനകോശങ്ങള്‍ ഏതു ഹോര്‍മോണുകളുടെ സഹായത്താല്‍ വളരുകയും പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നു മനസ്സിലാക്കാനും ഈ സംവിധാനം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. രോഗനിര്‍ണയത്തിനും ചികിത്സയ്ക്കും (പ്രത്യേകിച്ച് അര്‍ബുദം) ഇതു വളരെ സഹായകമാണ്.
ആദ്യകാലത്ത് അര്‍ബുദരോഗങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താനും നിര്‍ണയിക്കാനും കോശങ്ങളുടെ സ്പര്‍ശനിരോധം (contact inhibition) സഹായിച്ചിരുന്നു. സാധാരണ കള്‍ച്ചറില്‍ ഒരു കോശം വളര്‍ന്നു വരുന്ന ദിശയിലേക്ക് മറ്റൊരു കോശം വന്നാല്‍ അവ അവിടെ വച്ച് ദിശമാറ്റുകയോ വിഭജനം നിര്‍ത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഇതിനെ സ്പര്‍ശനിരോധം എന്നു പറയുന്നു. എന്നാല്‍ അര്‍ബുദകോശങ്ങള്‍ക്ക് പ്രത്യഭിജ്ഞാക്കഴിവ് (recognition) ഇല്ലാത്തതിനാല്‍ അതിവ്യാപന വൃദ്ധിയില്‍ വളരുന്ന കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകളില്‍ നടക്കുന്ന ഈ പരീക്ഷണത്തില്‍ നിന്ന് സാമാന്യ അര്‍ബുദകോശങ്ങളെ വേര്‍തിരിക്കാന്‍ സാധിക്കും. നൂതന സംവിധാനങ്ങള്‍ ഉള്ളതിനാല്‍ വളരെ വേഗം തന്നെ രോഗനിര്‍ണയം നടത്താനുമാവും.
ഷഡ്പദങ്ങളിലെ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍. ഷഡ്പദങ്ങളിലെ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പഠന പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ദ്രുതവികാസം പ്രാപിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. മൃഗങ്ങളിലും മനുഷ്യരിലും കോശങ്ങള്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്നത്ര പ്രയാസമില്ലാതെ ഷഡ്പദങ്ങളില്‍ കോശ ടിഷ്യു - അവയവ കള്‍ച്ചര്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കാം. 1915-ല്‍ റിച്ചാര്‍ഡ് ഗോള്‍ഡ്സ്മിത്ത് (Richard Goldsmith) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ശലഭത്തിന്റെ പുരുഷജനനകോശങ്ങള്‍ അതിന്റെ ശരീരദ്രാവകത്തില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുത്തതാണ് ഈ രംഗത്തെ ആദ്യസംഭാവനയായി കരുതപ്പെടുന്നത്. തുടര്‍ന്ന് 1962-ല്‍ ഗ്രേസ് (Grace) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ആദ്യമായി പഴ ഈച്ച(Drosophila) യില്‍ നിന്ന് കൃത്രിമ കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം വഴി സെല്‍ ലൈനുകള്‍ വികസിപ്പിച്ചു. 1959-ല്‍ ഇഖാലിയര്‍ (Echalier) പഴ ഈച്ചയുടെ ഭ്രൂണത്തില്‍ നിന്നു വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഭ്രൂണ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ ഇന്ന് അതുപോലെയുള്ള ധാരാളം കോശ കച്ചറുകള്‍ക്ക് അടിസ്ഥാനമായി. കോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍ ഇന്ന് ഷഡ്പദ നശീകരണ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭ്രൂണ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ കൂടാതെ ടിഷ്യു അവയവ കള്‍ച്ചറുകള്‍ കൊണ്ട് ഹോര്‍മോണുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം പഠിക്കാനാവും. പുരുഷബീജജനനവും പ്രത്യുത്പാദനാവയവങ്ങളോടു ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്ന ഗ്രന്ഥികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനവും വളര്‍ച്ചയും അവയവ കള്‍ച്ചര്‍ വഴി പഠിക്കാവുന്നതാണ്.
ഷഡ്പദങ്ങളുടെ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ക്ക് ഇന്നു വളരെ പ്രിയമുണ്ട്. ഈ സെല്‍ ലൈനുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഹോര്‍മോണുകള്‍ ധാരാളമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ലഭ്യമാകുന്ന ഹോര്‍മോണുകള്‍ ഏതുതരത്തില്‍ ഓരോ കോശങ്ങളിലും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്ന് തന്മാത്രാതലത്തില്‍ തന്നെ ഇപ്പോള്‍ കൃത്യമായി അറിയുവാന്‍ സാധിക്കുന്നുണ്ട്. രണ്ടാമതായി ഷഡ്പദങ്ങളുടെ നാശത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന വൈറസു (Baculo virus) കളില്‍ ബാഹ്യജീന്‍ നിക്ഷേപിച്ച് കൂടുതല്‍ വീര്യമുള്ള സംയോജിത വൈറസുകളെ സൃഷ്ടിക്കാനും അവയെ ജൈവ-കീടനാശിനികളായി ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും. ബാക്കുലോ വൈറസുകളിലെ പ്രത്യേക ഇനമായ ന്യൂക്ലിയോപോളി ഹെഡ്റോസിസ് വൈറസ് (NPV)കളിലാണ് ഈ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ കൂടുതലായും നടക്കുന്നത്. ഈ വൈറസുകള്‍ക്ക് ഇരട്ട പിരിയുള്ള ഡി.എന്‍.എ.യാണ് ഉള്ളത്. ഇവ ഷഡ്പദങ്ങളില്‍ മാത്രമേ നാശം നടത്താറുള്ളൂ. കോശങ്ങളില്‍ കടന്നാല്‍ വിഷദ്രാവകങ്ങളെ കോശത്തിലേക്കു കടത്തിവിടുന്നു. ഇവയില്‍ പോളിഹെഡ്രിന്‍ പ്രോട്ടീന്‍ പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നു. ഈ പ്രോട്ടീന്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പോളിഹെഡ്രിന്‍ ജീനിലേക്കാണ് പുതിയ ബാഹ്യജീനിനെ കടത്തി പുനഃസംയോജനപ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്. ഷഡ്പദങ്ങളുടെ പെട്ടെന്നുള്ള നാശത്തിനായി അവയുടെ എന്‍സൈമുകളുടെ ജീനിലോ ഹോര്‍മോണുകളുടെ ജീനിലോ അവയുടെ പചന-കായാന്തരണ പ്രക്രിയകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ ജീനിലോ ഇവയെ നിക്ഷേപിക്കാവുന്നതാണ്.
കൂടാതെ ഇപ്പോഴുപയോഗിക്കുന്ന രാസകീടനാശിനികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത, ഉപയോഗിക്കേണ്ട അളവ് എന്നിവ മനസ്സിലാക്കാനായി ഷഡ്പദങ്ങളുടെ കോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍, പ്രത്യേകിച്ച് നാഡീകോശ കള്‍ച്ചറുകള്‍, ഇന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഷഡ്പദ കള്‍ച്ചറുകളില്‍ ഹ്യൂമന്‍ പ്രോട്ടീനുകള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാനും ഇപ്പോള്‍ സാധിക്കുന്നു. പാരാതൈറോയിഡ് ഹോര്‍മോണ്‍ പട്ടുനൂല്‍പ്പുഴുവിന്റെ കോശ കള്‍ച്ചറില്‍ ഇന്ന് വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നുണ്ട്. ഇന്‍സുലിനും ഇപ്രകാരം ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാമെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.
മേല്പറഞ്ഞ ജൈവകീടനാശ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്ക് ധാരാളം കോശങ്ങള്‍ വേണ്ടിവരുന്നതിനാല്‍ ചെറിയ കള്‍ച്ചര്‍ വെസ്സലുകള്‍ക്ക് പകരം വലിയ തോതില്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാനുള്ള ബയോറിയാക്ടറുകളാണ് ഇന്നുപയോഗിച്ചുവരുന്നത്.
വളരെയധികം പ്രയോജനങ്ങള്‍ ഉള്ള ഈ മേഖലയ്ക്ക് ചില ദോഷവശങ്ങളും ഇല്ലാതില്ല. വളരെ നാളുകള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ക്രോമസസംഖ്യ വര്‍ധിക്കാനും അപസാമാന്യകോശങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകാനും ഇടയുണ്ട്. എങ്കിലും പരീക്ഷണ പഠനങ്ങള്‍ക്കായി നിരവധി മൃഗങ്ങളെ ഉപയോഗിക്കുന്നതും അവയെ കൊലചെയ്യുന്നതും ഒഴിവാക്കാന്‍ ഈ സംവിധാനം സഹായമേകുന്നു. ജീവശാസ്ത്രരംഗത്ത് വലിയ ഒരു കുതിപ്പുണ്ടാക്കാന്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രവിധിക്ക് കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ക്ലോണ്‍ വഴി പുതിയ ജീവികളെ സൃഷ്ടിച്ചെടുക്കാന്‍ വരെ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും ഇതിന്റെ അനന്തസാധ്യതകളെപ്പറ്റി വിവാദങ്ങളും കുറവല്ല.
(ഡോ. മറിയാമ്മ ജേക്കബ്)
