Skip to content. | Skip to navigation

Vikaspedia

പങ്കുവയ്ക്കുക
Views
  • നില എഡിറ്റ്‌ ചെയുവാൻ വേണ്ടി തയ്യാ

ടിഷ്യൂകൾച്ചർ

ടിഷ്യൂ കൾച്ചർ - കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍, സസ്യങ്ങളില്‍

ഒരു സസ്യത്തിന്റെ കോശമോ, കലയോ, ഭാഗമോ സസ്യത്തില്‍ നിന്നും വേര്‍പെടുത്തി അണുവിമുക്തമായ സാഹചര്യത്തില്‍ അനുയോജ്യമായ മാധ്യമങ്ങളില്‍ (media) പരീക്ഷണശാലയില്‍ വളര്‍ത്തി തൈകളാക്കിത്തീര്‍ക്കുന്ന പ്രക്രിയ. ഇത് ഊതകസംവര്‍ധനം എന്ന പേരിലും അറിയപ്പെടുന്നു. ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതിനെടുക്കുന്ന സസ്യഭാഗത്തെ എക്സ്പ്ലാന്റ് (explant) എന്നു പറയുന്നു. അനുയോജ്യമായ വളര്‍ച്ചാമാധ്യമങ്ങളും (growth media) അണുവിമുക്തമായ സാഹചര്യങ്ങളും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ വിജയകരമായിത്തീരുന്നതിനത്യാവശ്യമാണ്.

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് നിരവധി ഉപയോഗങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും ഇന്ന് വളരെയധികം പ്രചാരം സിദ്ധിച്ചുവരുന്നത് കായികപ്രവര്‍ധനത്തിന്റെ (vegetative propagation) ഒരു നൂതന സമ്പ്രദായം എന്ന നിലയിലാണ്. ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന തൈകള്‍ക്കെല്ലാം മാതൃസസ്യത്തിന്റെ അതേ സ്വഭാവം ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്നുള്ളതാണ് കായികപ്രവര്‍ധനത്തിന്റെ സവിശേഷത. പരപരാഗണം (cross pollination) നടക്കുന്ന സസ്യങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം കായികപ്രവര്‍ധനത്തിലൂടെ മാത്രമേ മാതൃസസ്യത്തിന്റെ തനിമ നിലനിറുത്തുവാന്‍ സാധിക്കുയുള്ളു. എന്നാലും ഇപ്രകാരം ഉത്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന തൈകളുടെ എണ്ണത്തിന് ഒരു പരിധിയുണ്ട്.

ചുരുങ്ങിയ സമയം കൊണ്ട് മാതൃസസ്യത്തിന്റെ അതേ സ്വഭാവഗുണങ്ങളോടുകൂടിയ ഐകരൂപ്യമുള്ള ആയിരക്കണക്കിനു തൈകള്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാമെന്നുള്ളതാണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ശ്രദ്ധേയമായ നേട്ടം.

ചരിത്രം.

എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളുടെയും ജീവന്റെ അടിസ്ഥാനഘടകം കോശങ്ങളാണ് എന്നതത്ത്വം 1838-ല്‍ പുറത്തു വരികയും അത് പരക്കെ അംഗീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്തു. എന്നാല്‍ കോശ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ (cell theory) വക്താക്കളായ ഷ്ളീഡനും, ഷ്വാനും കോശങ്ങള്‍ക്ക് സ്വയം വളര്‍ന്ന് വികാസം പ്രാപിക്കുന്നതിനുള്ള സ്വതസ്സിദ്ധമായ കഴിവുണ്ടെന്ന് ഊന്നിപറയുകയുണ്ടായി. അക്കാലത്ത് ഇത് പരീക്ഷണശാലയില്‍ തെളിയിക്കുവാന്‍ വേണ്ട ക്രിയാവിധികള്‍ ഉണ്ടായിരുന്നില്ല. അതിനാല്‍ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന് വേണ്ടത്ര അംഗീകാരവും ലഭിച്ചില്ല.

ഒരു സസ്യകോശത്തിന് പൂര്‍ണപുനരുത്ഭവത്തിനുള്ള (regeneration) എല്ലാ ആന്തരികശേഷിയും ഉണ്ടെന്ന് 1902-ല്‍ ഗോട്ടിലിബ് ഹാബര്‍ലാന്‍ഡ്(Gottlieb Haburlandt) എന്ന ജര്‍മന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ആദ്യമായി കണ്ടുപിടിച്ചത്. സസ്യകോശങ്ങള്‍ക്കു മാത്രം അവകാശപ്പെട്ട ഈ പ്രത്യേക കഴിവ് പൂര്‍ണശക്തി (Totipotency) എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. എങ്കിലും കോശങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയത് അദ്ദേഹം നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ പരാജയപ്പെടുകയാണുണ്ടായത്. പക്ഷേ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ ഈ മേഖലയില്‍ തുടര്‍ന്നും ഗവേഷണം നടത്തുന്നതിനുള്ള വാതില്‍ തുറക്കുകയുണ്ടായി.

സസ്യഭ്രൂണങ്ങള്‍ പരീക്ഷണശാലകളില്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്നത് ഒരു പരിധിവരെ വിജയമാണെന്ന് 1921 ല്‍ മൊല്ലിയാഡ് (Molliard) എന്ന സസ്യശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ തെളിയിച്ചു. അതേ തുടര്‍ന്ന് ഹാബര്‍ലാന്‍ഡിന്റെ വിദ്യാര്‍ഥി ആയിരുന്ന കൊറ്റെ (Kotte) 1922-ല്‍ വേരിന്റെ അഗ്രം കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതില്‍ വിജയം വരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇതിനുശേഷം കാരറ്റിലും പുകയിലച്ചെടിയിലും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ വിജയകരമായി നടത്താന്‍ കഴിഞ്ഞു. ഇന്ന് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ഒരു കായികപ്രവര്‍ധനരീതി എന്ന നിലയില്‍ മാത്രമല്ല അനേകം പ്രായോഗികമേഖലകളില്‍ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യയായി തന്നെ മാറിക്കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു.

ലബോറട്ടറി സൗകര്യങ്ങള്‍.

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ അണുവിമുക്തമായ സാഹചര്യങ്ങളില്‍ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സൗകര്യം ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടതാണ്. അതുപോലെ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതിനാവശ്യമായ വളര്‍ച്ചാമാധ്യമങ്ങള്‍ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുവേണ്ട രാസവസ്തുക്കളും, പാത്രങ്ങളും ഉപകരണങ്ങളും ആവശ്യമാണുതാനും. ഉപകരണങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തില്‍ ലാമിനാര്‍ എയര്‍ ഫ്ളോഹുഡ് (laminar air flowhood), ആട്ടോക്ലേവ്, പ്രഷര്‍കുക്കര്‍, ഫ്രിഡ്ജ്, ബാലന്‍സ്, ജലസ്വേദന യൂണിറ്റ് (water distilation unit) അവ്ന്‍, പി.എച്ച് (pH) മീറ്റര്‍ എന്നിവ പ്രധാനപ്പെട്ടവയാണ്.

വളര്‍ച്ചാമാധ്യമം.

കോശത്തിന്റെ വളര്‍ച്ചയ്ക്കും വര്‍ധനവിനും ആവശ്യമായ എല്ലാ മൂലകങ്ങളും സൂക്ഷ്മമൂലകങ്ങളും, വിറ്റാമിനുകളും, ഹോര്‍മോണുകളും മിതമായ അളവില്‍ മാധ്യമത്തില്‍ ഉണ്ടായിരിക്കണം. മാധ്യമത്തിന്റെ ചേരുവകളും അതിന്റെ തോതും നിര്‍ണയിക്കുന്നതിന് ചില പ്രാഥമിക പരീക്ഷണങ്ങള്‍ വേണ്ടിവരും. ഓരോ വളര്‍ച്ചാഘട്ടത്തിലും ആവശ്യമായിരിക്കുന്ന പോഷകമൂല്യങ്ങളും ഹോര്‍മോണുകളും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. അതിനാല്‍ ഓരോ സസ്യത്തിനും ഓരോതരം കള്‍ച്ചറിനും വിവിധ വളര്‍ച്ചാഘട്ടങ്ങള്‍ക്കും വ്യത്യസ്തങ്ങളായ മാധ്യമങ്ങള്‍ തയ്യാറാക്കേണ്ടതായി വരും. എങ്കിലും അടിസ്ഥാനപരമായി മാധ്യമത്തില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കേണ്ട എല്ലാ ഘടകങ്ങളും ചേര്‍ത്തു കൊണ്ട് മുരാഷിഗേ, സ്കൂഗ് (Murashige & Skoog) എന്നീ ശാസ്ത്രകാരന്മാര്‍ ചേര്‍ന്ന് 'എം.എസ്. മീഡിയം' എന്ന പേരില്‍ പുതിയ ഒരു കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം കണ്ടെത്തുകയുണ്ടായി. ഇത് വളരെ ഫലപ്രദമാണെന്ന് തെളിയുകയും ചെയ്തു. ഇതോടൊപ്പം B5 മാധ്യമം (Gemberg), N6 മാധ്യമം (zhu), വൈറ്റ് മാധ്യമം (white) തുടങ്ങിയവയും സാധാരണ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നുണ്ട്.

കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തിലെ ഹോര്‍മോണുകള്‍ക്കു വളരെ നിര്‍ണായകമായ പങ്കാണുള്ളത്. പൊതുവേ ഓക്സിന്‍സ് (auxins), സൈറ്റോകൈനിന്‍ (cytokinin), ഗിബറിലിന്‍സ് (gibberelins) എന്നീ മൂന്നു വിഭാഗത്തിലുള്ള ഹോര്‍മോണുകളാണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിനുപയോഗിക്കുന്നത്. ഓരോ ഹോര്‍മോണിന്റെയും ഉപയോഗം വ്യത്യസ്തമാണ്. ഉദാഹരണമായി ഇന്‍ഡോള്‍ അസറ്റിക് അമ്ലം, ഇന്‍ഡോള്‍ ബ്യൂട്രിക് അമ്ലം എന്നീ ഹോര്‍മോണുകള്‍ വേരുകളുടെ വളര്‍ച്ചയെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നവയാണ്. എന്നാല്‍ കൈനറ്റിന്‍ (kinetin), ബെന്‍സയില്‍ അമിനോ പ്യൂരിന്‍ (Benzyl Amino Purine BAP) എന്നിവ തലപ്പുകള്‍ (shoots) ഉണ്ടാകുന്നതിനും, ബഹുമുളകള്‍ (multiple shoots) ഉണ്ടാകുന്നതിനും ഉത്തേജനം നല്‍കുന്നു.

അണുനശീകരണം.

കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതിന് ശേഖരിച്ച സസ്യഭാഗങ്ങള്‍ (explants) മിക്കപ്പോഴും സൂക്ഷ്മാണുക്കള്‍ നിറഞ്ഞതായിരിക്കും. അതിനാല്‍ കള്‍ച്ചര്‍ പാത്രങ്ങളിലേക്കു മാറ്റുന്നതിനു മുമ്പായി സോഡിയം ഹൈപ്പോക്ലോറൈഡ്, മെര്‍ക്കുറി ക്ലോറൈഡ് എന്നിവയിലേതെങ്കിലും ഉപയോഗിച്ച് എക്സ്പ്ലാ ന്റുകള്‍ അണുവിമുക്തമാക്കേണ്ടതാണ്. എക്സ്പ്ലാന്റുകള്‍ പാത്രങ്ങളിലേക്ക് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതിനായി വയ്ക്കുന്നതിനെ നിവേശനം (inoculation) എന്നു പറയുന്നു. നിവേശനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളിലൂടെയും കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമത്തില്‍ അണുബാധയുണ്ടാകാന്‍ സാധ്യതയുള്ളതിനാല്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫോഴ്സെപ്സ്, ബ്ലേഡ്, സൂചി, പെട്രി ഡിഷുകള്‍ എന്നിവയെല്ലാം ആട്ടോക്ലേവിലോ പ്രഷര്‍കുക്കറിലോ വച്ച് അണുനശീകരണം നടത്തേണ്ടതാണ്. മാധ്യമവും അതുപോലെ അണുനശീകരണത്തിനുശേഷമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

ഇത്തരം മുന്‍കരുതലുകള്‍ എടുത്താലും നിവേശന സമയത്ത് അന്തരീക്ഷ വായുവില്‍ നിന്നും മലിനീകരണം ഉണ്ടാകാനുള്ള സാദ്ധ്യതകളും തള്ളിക്കളയാനാവില്ല. അതിനാല്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പ്രക്രിയയില്‍ നിവേശനം പോലെ അണുവിമുക്തമായ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ചെയ്യേണ്ട പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ ലാമിനാര്‍ എയര്‍ഫ്ളോഹുഡില്‍ വച്ചാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഇതിന്റെയുള്ളില്‍ മുകള്‍ഭാഗത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന അള്‍ട്രാവയലറ്റ് ദീപം (ultra viloet light) അണുനശീകരണം ഉറപ്പാക്കുന്നു. കൂടാതെ ക്യാബിനറ്റിന്റെ പുറകില്‍ നിന്ന് മുമ്പിലേക്ക് അടിക്കുന്ന വായു ബാക്ടീരിയ പോലുള്ള സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ തടഞ്ഞുനിര്‍ത്തിയശേഷമാണ് കടന്നുവരുന്നത്.

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ മുറിയില്‍ താപവും പ്രകാശവും ജലസാന്ദ്രതയും വായുസഞ്ചാരവും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള സംവിധാനം ഉണ്ടായിരിക്കണം. അതിന് എയര്‍കണ്ടീഷണറും, റാക്കുകളില്‍ ഫ്ളൂറസെന്റ് ലൈറ്റുകളും സ്ഥാപിച്ചിരിക്കണം.

ഗ്രീന്‍ ഹൗസ്.

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുമ്പോള്‍ ഒരു ഗ്രീന്‍ ഹൗസും ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടത് അനിവാര്യമാണ്. കാരണം നിയന്ത്രിതമായ സാഹചര്യങ്ങള്‍ കൊടുത്താണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ സസ്യങ്ങള്‍ വളര്‍ത്തിയെടുക്കുന്നത്. ഈ ചെറുസസ്യങ്ങള്‍ (plant lets) നേരിട്ടു സാധാരണ സൂര്യപ്രകാശത്തില്‍ നട്ടാല്‍ വേഗത്തില്‍ വാടിക്കരിഞ്ഞുപോകും. അതിനാല്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ തൈകള്‍ ആദ്യത്തെ കുറച്ചുദിവസങ്ങള്‍ ഗ്രീന്‍ഹൗസില്‍ നിയന്ത്രിതമായ പ്രകാശവും താപവും വെള്ളവും നല്‍കി വളര്‍ത്തി പാകപ്പെടുത്തി എടുത്തശേഷമാണ് പുറത്തുനടുന്നത്. ഇതിനെ ഹാര്‍ഡനിങ്ങ് (hardening) എന്നു പറയുന്നു.

വിവിധയിനം കള്‍ച്ചറുകള്‍

  1. 1. ഏകകോശ കള്‍ച്ചര്‍

. സസ്യഭാഗങ്ങളില്‍ നിന്ന് കോശങ്ങളെ നേരിട്ടോ എന്‍സൈമുകളുടെ സഹായത്താലോ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്ത് കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്ന രീതിയാണ് ഏകകോശ കള്‍ച്ചര്‍ എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്നത്. ഇങ്ങനെയുള്ള കോശങ്ങള്‍ അനുകൂലമായ മാധ്യമത്തില്‍ വളര്‍ന്ന് വര്‍ധിക്കുകയും കോശസമൂഹങ്ങളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ചില പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കുവേണ്ടി കോശങ്ങള്‍ നിര്‍ധാരണം ചെയ്ത് എടുക്കുവാന്‍ സാധിക്കും. ഇങ്ങനെ നിര്‍ധാരണം ചെയ്തെടുക്കുന്ന കോശസമൂഹത്തെ കോശ നിരകള്‍ (cell lines) എന്നു പറയുന്നു.

2. പ്രോട്ടോപ്ലാസ്റ്റ് കള്‍ച്ചര്‍.

സസ്യകോശങ്ങള്‍ക്ക് കോശസ്തരവും കോശഭിത്തിയും ഉണ്ട്. ചില പ്രത്യേക എന്‍സൈമുകളുടെ സഹായത്താല്‍ കോശഭിത്തി അലിയിപ്പിച്ച് മാറ്റുന്നു. ശേഷിക്കുന്ന കോശത്തെ പ്രോട്ടോപ്ലാസ്റ്റ് എന്നാണ് പറയുന്നത്. പ്രോട്ടോപ്ലാസ്റ്റില്‍ ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങള്‍ വരുത്തുവാന്‍ എളുപ്പമായതിനാല്‍ സസ്യപ്രജനനത്തില്‍ പ്രോട്ടോപ്ലാസ്റ്റ് കള്‍ച്ചര്‍ വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്. ജനിതകമാറ്റത്തിനുശേഷം അനുയോജ്യമായ മാധ്യമത്തിലേക്ക് മാറ്റുമ്പോള്‍ കോശഭിത്തി പുനര്‍നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്നു. കോശവിഭജനം വഴി തൈകള്‍ പുനര്‍ജീവിപ്പിക്കുവാനും സാധിക്കും.

3. അവയവ കള്‍ച്ചര്‍.

ഭ്രൂണം, ഇല, തണ്ട്, കായ്, അഗ്രമുകുളങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയ സസ്യ അവയവങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യാവുന്നതാണ്. ചില പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളില്‍ ഭ്രൂണം കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നത് വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്. വിത്തിനുള്ളില്‍ വച്ച് ഭ്രൂണം നശിച്ചുപോകാന്‍ സാധ്യതയുണ്ടെങ്കില്‍ വിത്തില്‍ നിന്ന് ഭ്രൂണം വേര്‍പെടുത്തി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് തൈകളുണ്ടാക്കാന്‍ സാധിക്കും. അതുപോലെ വിത്ത് മുളയ്ക്കുന്നതിനുള്ള കാലദൈര്‍ഘ്യം ഒഴിവാക്കുന്നതിനും ഭ്രൂണ കള്‍ച്ചര്‍ സഹായകമാണ്.

വന്യ സ്പിഷീസുമായി സങ്കരണം നടത്തിയുണ്ടാക്കുന്ന വിത്തുകള്‍ പലപ്പോഴും മുളയ്ക്കാറില്ല. എന്‍ഡോസ്പേം ശരിയായി വികാസം പ്രാപിക്കാത്തതാണ് ഇതിന്റെ പ്രധാന കാരണം. ഇങ്ങനെയുള്ള സാഹചര്യങ്ങളില്‍ മൂപ്പെത്തുന്നതിനുമുമ്പ് തന്നെ വിത്തില്‍ നിന്ന് ഭ്രൂണം വേര്‍പെടുത്തി കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത് തൈകള്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാന്‍ സാധിക്കും.

പ്രവര്‍ധന രീതികള്‍

കക്ഷ്യമുകുള ഉത്തേജനരീതി.

ഈ പ്രവര്‍ധനരീതിയില്‍ അഗ്രമുകുളത്തേയോ (apical bud), പാര്‍ശ്വമുകുളത്തേയോ (lateral bud), കുരുന്നിലകളുടെ കക്ഷ്യങ്ങളിലുള്ള കക്ഷ്യമുകുളത്തേയോ (axillary bud) ഒന്നിച്ചു ഉത്തേജിപ്പിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഈ മുകുളങ്ങള്‍ സുഷുപ്താവസ്ഥയിലാണെങ്കിലും വളര്‍ച്ചാമാധ്യമത്തിലെ ഹോര്‍മോണുകളുടെ ഉത്തേജനത്താല്‍ ബഹുമുളകള്‍ (multiple shoots) ഉണ്ടാകുന്നു. ഈ ബഹുമുളകളില്‍ നിന്ന് ചെറുതലപ്പുകള്‍ ഒന്നൊന്നായി വേര്‍പെടുത്തി വീണ്ടും ബഹുമുളകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നതിനുള്ള മാധ്യമത്തിലേക്കോ വേരുപിടിക്കണമെങ്കില്‍ അതിനുള്ള മാധ്യമത്തിലേക്കോ മാറ്റാവുന്നതാണ്. ഈ രീതിയില്‍ വളര്‍ത്തി എടുക്കുന്ന തൈകള്‍ ഐകരൂപ്യമുള്ളവയായിരിക്കും.

മെരിസ്റ്റം കള്‍ച്ചര്‍.

മുകുളങ്ങളുടെ ഏറ്റവും അഗ്രഭാഗത്തുള്ളതും കാര്യക്ഷമതയോടെ കോശവിഭജനം നടക്കുന്നതും 0.4 മി. മീറ്ററിന് താഴെ വലുപ്പമുള്ളതുമായ ഒരു ഭാഗം എടുത്തു കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്നതിനെ മെരിസ്റ്റം കള്‍ച്ചര്‍ എന്നു പറയുന്നു. വൈറസ് വിമുക്തമായ തൈകള്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഉത്തമ മാര്‍ഗമാണ് മെരിസ്റ്റം കള്‍ച്ചര്‍.

അംഗവികാസം.

അംഗവികാസം രണ്ടുവിധത്തില്‍ നടക്കുന്നു; കാലസ് മുഖേനയും നേരിട്ടും. സസ്യത്തില്‍ നിന്നും ശേഖരിക്കുന്ന എക്സപ്ലാന്റുകള്‍ അനുകൂലമായ വളര്‍ച്ചാമാധ്യമത്തില്‍ വളര്‍ത്തുമ്പോള്‍ കോശവിഭജനം വേഗത്തില്‍ നടക്കുകയും ഒരു കൂട്ടം കോശങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിനെയാണ് കാലസ് എന്നു പറയുന്നത്. കാലസ് വീണ്ടും വേര്‍പെടുത്തി അനുകൂലമായ മാധ്യമത്തില്‍ വളരാന്‍ അനുവദിച്ചാല്‍ അതില്‍ നിന്ന് മുകുളങ്ങളും തലപ്പുകളും ഉണ്ടാകുന്നു. തലപ്പുകള്‍ വീണ്ടും വേര്‍പെടുത്തി മിതമായ തോതില്‍ മാത്രം ഓക്സിനുകളുള്ള മാധ്യമത്തിലേക്ക് മാറ്റിയാല്‍ ഏതാനും ദിവസങ്ങള്‍ കൊണ്ട് ചെറുവേരുകള്‍ പ്രത്യക്ഷപ്പെടും. ഇപ്രകാരം ചെറുതൈകള്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്ന രീതിക്കാണ് അംഗവികാസം (organogenesis) എന്നു പറയുന്നത്

എന്നാല്‍ ഇപ്രകാരം ഉണ്ടാകുന്ന തൈകളുടെ ജനിതക ഘടനയിലും ബാഹ്യരൂപത്തിലും ജനിതക വൈജാത്യം കടന്നുകൂടാനുള്ള സാധ്യത വളരെ കൂടുതലാണ്. അതിനാല്‍ ഐകരൂപ്യമുള്ള തൈകളുത്പാദിപ്പിക്കുകയാണ് ലക്ഷ്യമെങ്കില്‍ കാലസ് മുഖേനയുള്ള അംഗവികാസരീതി അഭിലഷണീയ മാര്‍ഗമല്ല. എങ്കിലും ജനിതക വൈജാത്യം ഉള്ളതിനാല്‍ ഗുണകരമായ സ്വഭാവങ്ങള്‍ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന തൈകള്‍ നിര്‍ധാരണം ചെയ്ത് പുതിയ ഇനങ്ങള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുവാനുള്ള സാധ്യതകളുണ്ട്.

ചില സസ്യങ്ങളില്‍ എക്സ്പ്ലാന്റുകളില്‍ നിന്നു തന്നെ നേരിട്ട് മുകുളങ്ങള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ സാധിക്കും. ഉദാഹരണമായി, ബിഗോണിയയുടെ ഇലയില്‍ നിന്നുതന്നെ മുകുളങ്ങള്‍ വളര്‍ന്നുവരാറുണ്ട്. ഇങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന മുകുളങ്ങളാണ് അപസ്ഥാനിക മുകുളങ്ങള്‍ (adventitious buds) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്.

കായിക ഭ്രൂണോദ്ഭവം (Somatic embryogenesis).

സാധാരണയായി ബീജസങ്കലനം നടന്നശേഷം യുഗ്മനജത്തില്‍ (zygote) നിന്നാണ് ഭ്രൂണം ഉണ്ടാകുന്നത്. എന്നാല്‍ അനുയോജ്യമായ വളര്‍ച്ചാമാധ്യമങ്ങളില്‍ വളരുന്ന കായികകോശങ്ങള്‍ തന്നെ ഭ്രൂണങ്ങളായി രൂപാന്തരപ്പെട്ട്, അവയില്‍ നിന്ന് തൈകളുണ്ടാകാറുമുണ്ട്.

കാരറ്റുപോലുള്ള സസ്യങ്ങളുടെ ഏതു ഭാഗത്തുള്ള കോശങ്ങളും എക്സ്പ്ലാന്റുകളായി കായിക ഭ്രൂണോദ്ഭവത്തിനുപയോഗിക്കാം. എന്നാല്‍ ചില സസ്യങ്ങളുടെ പ്രത്യുത്പാദനകോശങ്ങള്‍ തന്നെ ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരും. എക്സ്പ്ലാന്റുകള്‍ ശേഖരിക്കുമ്പോഴുള്ള സസ്യത്തിന്റെ ആന്തരിക വളര്‍ച്ചാഘട്ടം കായിക ഭ്രൂണോദ്ഭവത്തിന്റെ നിര്‍ണയഘടകമാണ്.

എല്ലാ സസ്യങ്ങളുടെയും പോഷകാവശ്യങ്ങള്‍ ഒരുപോലെയല്ല. ഓരോ സസ്യത്തിനും അനുയോജ്യമായ പോഷകവസ്തുക്കളുടെ തരവും അളവും കണ്ടുപിടിക്കുകയാണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിന്റെ വിജയം ഉറപ്പാക്കുന്ന പ്രധാനഘടകം. മാധ്യമത്തിന്റെ ഘടന കണ്ടുപിടിക്കുക എന്ന കര്‍മം പലപ്പോഴും ദീര്‍ഘവും ക്ലേശകരവുമാവാറുണ്ട്.

കാസര്‍കോടുള്ള കേന്ദ്രതോട്ടവിള ഗവേഷണകേന്ദ്രത്തില്‍ തെങ്ങിന്റെ കുരുന്നിലകളാണ് (കുരുത്തോല) ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഓലയുടെ ചുവടുഭാഗമാണ് കള്‍ച്ചറിന് ഉത്തമം. തക്കാളിയോ, ഓര്‍ക്കിഡോ വളരുന്ന സാധാരണ മീഡിയം തെങ്ങിന് ഫലപ്രദമല്ല. തെങ്ങിന്റെ ടിഷ്യു വിഭജിക്കുകയും യഥാകാലം വ്യതിരീകരണം നടക്കുകയും ചെയ്യാന്‍ ആവശ്യമായ രാസഘടകങ്ങള്‍ എന്താണെന്നും ഇവ മാധ്യമത്തില്‍ ഏതേത് അനുപാതത്തില്‍ ഉണ്ടാവണമെന്നും കണ്ടുപിടിക്കേണ്ടിയിരിക്കുന്നു.

തെങ്ങു മാത്രമല്ല, തെങ്ങിന്റെ കുടുംബത്തില്‍പ്പെട്ട മറ്റു സസ്യങ്ങളും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിന് എളുപ്പത്തില്‍ വഴങ്ങുന്നവയല്ല. എണ്ണപ്പനയുടെ കള്‍ച്ചര്‍ ദശകങ്ങള്‍ നീണ്ടുനിന്ന ഗവേഷണത്തിനുശേഷമാണ് വിജയിച്ചത്. സാമ്പത്തിക പ്രാധാന്യമുള്ള മറ്റൊരു സസ്യമായ ചൂരലിലും ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ പൂര്‍ണമായി വിജയിച്ചിട്ടില്ല. മറ്റൊരു പ്രശ്നസസ്യമായ മുളയിലെ ഗവേഷണം വിജയപ്രദമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഡല്‍ഹി സര്‍വകലാശാലയിലെ പ്രൊഫ. മോഹന്‍ റാമിന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷകസംഘം നടത്തിയ ഒരു പതിറ്റാണ്ടു കാലത്തെ ഗവേഷണത്തിന്റെ ഫലമായിട്ടാണ് മുളയ്ക്കുവേണ്ട ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ മാധ്യമം കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടത്.

പ്രായോഗിക നേട്ടങ്ങള്‍.

സസ്യപ്രവര്‍ധനത്തിന്റെ നൂതന സാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന നിലയില്‍ ചുരുങ്ങിയ സമയം കൊണ്ട് മാതൃസസ്യത്തിന്റെ അതേ സ്വഭാവവും ഐകരൂപ്യവുമുള്ള തൈകള്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാന്‍ സാധിക്കും എന്നതാണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിന്റെ പ്രധാന പ്രായോഗിക നേട്ടമായി കരുതപ്പെടുന്നത്. ഓര്‍ക്കിഡ്, ആന്തൂറിയം തുടങ്ങിയ അലങ്കാരസസ്യങ്ങളിലും, വാഴ, ഏലം, ഔഷധസസ്യങ്ങള്‍ എന്നിവയിലും വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തില്‍ ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ഇന്ന് വിജയകരമായി നടത്തിവരുന്നു.

ഐകരൂപ്യമുള്ള തൈകളാണ് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിന്റെ പ്രത്യേകത എങ്കിലും ചില രീതികളുപയോഗിച്ചു ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുമ്പോള്‍ ജനിതകവ്യതിയാനങ്ങള്‍ കണ്ടുവരാറുണ്ട്. ഇതിന് സോമാക്ലോണല്‍ വ്യതിയാനങ്ങള്‍ എന്നാണ് പേര്. ഇത്തരം വ്യതിയാനങ്ങളില്‍ അഭികാമ്യമായവയെ കണ്ടുപിടിച്ച് അവയിലൂടെ പുതിയ ഇനങ്ങള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുവാന്‍ സാധിക്കും.

വ്യത്യസ്തങ്ങളായ സ്പീഷീസ് തമ്മില്‍ സങ്കരണം ചെയ്ത് അങ്കുരണശേഷിയുള്ള വിത്തുകള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുക എളുപ്പമല്ല. എന്നാല്‍ വ്യത്യസ്തങ്ങളായ സ്പീഷീസിന്റെ പ്രോട്ടോപ്ലാസ്റ്റ് വേര്‍തിരിച്ചെടുത്ത് അവ തമ്മില്‍ സംയോജിപ്പിച്ച് കായിക സങ്കരങ്ങള്‍ (somatic hybrids) ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാന്‍ സാധിക്കും. ഇപ്രകാരമുള്ള കായിക സങ്കരത്തിന് രണ്ടു സ്പീഷീസിന്റെ സ്വഭാവങ്ങളെയും സംയോജിപ്പിക്കുവാന്‍ സാധിക്കും. ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗി ലൂടെ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ട്രാന്‍സ്ജീനിക് സസ്യങ്ങളും പൂര്‍ണരൂപം പ്രാപിക്കുന്നത് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിലൂടെയാണ്.

പരാഗം, അണ്ഡം തുടങ്ങിയ ബീജകോശങ്ങളില്‍ നിന്നും തൈകളുത്പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ കഴിയും. എന്നാല്‍ കായികകോശങ്ങളിലുള്ളതിന്റെ പകുതി ക്രോമസോമുകള്‍ മാത്രമേ ഇതില്‍ കാണുകയുള്ളു. അതിനാല്‍ ഇത്തരം കള്‍ച്ചറുകളെ അഗുണിത കള്‍ച്ചര്‍ (haploid culture) എന്നു പറയുന്നു. ഇത്തരം സസ്യങ്ങളുടെ ക്രോമസോം കോള്‍ച്ചിസിന്‍ (colchicine) പോലുള്ള രാസപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ സഹായത്താല്‍ ഇരട്ടിപ്പിച്ച് സമയുഗ്മജ ദ്വിഗുണിതങ്ങള്‍ (homozygous diploids) ഉണ്ടാക്കാം. സസ്യപ്രജനനരംഗത്ത് ഇതിന് വളരെ പ്രയോജനങ്ങള്‍ ഉണ്ട്.

രോഗപ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും, ലവണതയെ (salinity) പ്രതിരോധിക്കുന്നതുമായ കോശങ്ങള്‍ നിര്‍ധാരണം ചെയ്തെടുത്ത് അവയില്‍ നിന്ന് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള സസ്യങ്ങള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാം. ഇങ്ങനെ ചെയ്യുന്നതിന് യോഗ്യമായ രീതിയില്‍ മാധ്യമത്തില്‍ വ്യത്യാസങ്ങള്‍ വരുത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഉദാഹരണമായി രോഗപ്രതിരോധശേഷിയുള്ള കോശങ്ങള്‍ വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കാന്‍ മാധ്യമത്തില്‍ രോഗാണു (pathogen) നിവേശനം നടത്തേണ്ടതായി വരും.

ഓരോ സ്പീഷീസിന്റെയും ജനിതക വൈജാത്യം കാത്തുസംരക്ഷിക്കുക വളരെ ക്ലേശകരമാണ്. കായിക പ്രവര്‍ധനം നടക്കുന്ന സസ്യങ്ങളില്‍ ഇത് ഏറെ പ്രയാസവുമാണ്. വിത്തുമൂലം പ്രത്യുത്പാദനം നടക്കുന്ന സസ്യങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം വിത്തിന്റെ അങ്കുരണശേഷി നഷ്ടപ്പെടുന്നതാണ് ഒരു പ്രശ്നമായി അനുഭവപ്പെടാറുള്ളത്. എന്നാല്‍ ഇന്ന് ദ്രവരൂപത്തിലുള്ള നൈട്രജന്‍ ഉപയോഗിച്ച് അതിശീതാവസ്ഥയിലേക്ക് (-196°C) കോശങ്ങളെ മാറ്റി കേടുകൂടാതെ സൂക്ഷിക്കുവാന്‍ സാധിക്കും എന്ന നില വന്നിട്ടുണ്ട്.

ലുപ്തപ്രചാരമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന താതിരി, മരമഞ്ഞള്‍, വയമ്പ്, ആരോഗ്യപച്ച, കച്ചോലം തുടങ്ങിയ സസ്യങ്ങളുടെ തൈകള്‍ വന്‍തോതില്‍ ടിഷ്യുകള്‍ച്ചര്‍ വഴി വളര്‍ത്താനും ആവശ്യക്കാര്‍ക്ക് എത്തിച്ചുകൊടുക്കാനും ഇവയുടെ കൃഷി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുവാനും പാലോട് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ട്രോപ്പിക്കല്‍ ബോട്ടാണിക്കല്‍ ഗാര്‍ഡന്‍ ആന്‍ഡ് റിസര്‍ച്ച് ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ശ്രമിച്ചുവരുന്നു.

സൂക്ഷ്മാണുക്കള്‍ മൂലമുണ്ടാകുന്ന മലിനീകരണമാണ് (microbial contamination) ടിഷ്യു കള്‍ച്ചറിലെ മറ്റൊരു പ്രശ്നം. അണുനശീകരണം കൊണ്ട് കുമിളുകളെ ഒരു പരിധിവരെ നിയന്ത്രിക്കാമെങ്കിലും ആന്തരികമായി (endogenous) എക്സ്പ്ലാന്റുകളില്‍ കാണുന്ന ബാക്ടീരിയപോലുള്ള സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ നശിപ്പിക്കുക പ്രയാസമാണ്.

കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്യുന്ന കാലയളവില്‍ കോശങ്ങളില്‍ നിന്നു പുറത്തുവരുന്ന പോളിഫീനോളുകള്‍ (polyphenols) എക്സ്പ്ലാന്റുകളുടെ വളര്‍ച്ചയ്ക്ക് ഹാനികരമാണ്. ഇവ മാധ്യമത്തെ തവിട്ടുനിറമാക്കുകയും എന്‍സൈം പ്രവര്‍ത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അസ്കോര്‍ബിക് അമ്ലം, സക്രിയിത മരക്കരി (activated charcoal) എന്നിവ ശരിയായ തോതില്‍ മാധ്യമത്തില്‍ ചേര്‍ക്കുന്നത് ഈ പ്രശ്നം ലഘൂകരിക്കാന്‍ സഹായിക്കും.

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ മുഖേനയുണ്ടാകുന്ന ചെറു സസ്യങ്ങളില്‍ ആന്തരികവും ഭൗതികവുമായ ചില വൈകല്യങ്ങള്‍ കണ്ടുവരാറുണ്ട്. ഇവയ്ക്ക് ബലഹീനമായ തണ്ടുകളും, കട്ടിയും നീളവും കൂടിയതും ഹരിതകം കുറഞ്ഞതും വേഗം കൊഴിഞ്ഞുപോകുന്നതുമായ ഇലകളും ചിലപ്പോള്‍ കാണപ്പെടാറുണ്ട്. ഇങ്ങനെയുള്ള അസാധാരണമായ പ്രതിഭാസത്തെ കാചനം (vitrification) എന്നു പറയുന്നു.

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ ചെയ്ത സസ്യങ്ങള്‍ കള്‍ച്ചര്‍ പാത്രങ്ങളില്‍ നിന്ന് പുറത്തെടുത്തു സാധാരണ സൂര്യപ്രകാശത്തില്‍ (ex vitro establishment) വളര്‍ത്തുമ്പോഴും പ്രശ്നങ്ങളുണ്ടാകാറുണ്ട്. നല്ലൊരു ശതമാനം തൈകളും ഉണങ്ങിപ്പോകുന്നു. ഇതിനു കാരണം ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ സസ്യങ്ങളില്‍ പലപ്പോഴും വേരും കാണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള സംവഹനബന്ധം (vascular connection) ശരിയായി രൂപപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടാവുകയില്ല എന്നതാണ്. ആസ്യര ന്ധ്രങ്ങള്‍ പ്രതികൂലാവസ്ഥയിലും തുറന്നു തന്നെയിരിക്കും എന്നതും മറ്റൊരു പ്രധാന കാരണമാണ്. ഈ പ്രശ്നങ്ങള്‍ പരിഹരിക്കുവാന്‍ ശരിയായ ദൃഢീകരണത്തിന് (hardening) ശേഷം മാത്രമേ സസ്യങ്ങള്‍ ഗ്രീന്‍ ഹൗസില്‍ നിന്ന് സാധാരണ സൂര്യപ്രകാശത്തില്‍ വളര്‍ത്താവൂ.

ഔഷധനിര്‍മാണരംഗത്ത് ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍ വഴിയുള്ള ദ്വിതീയ ഉപാപചയകാരികളുടെ ഉത്പാദനം (production of secondary metabolites) വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്. കാലസ് കള്‍ച്ചറുകളില്‍ നിന്നാണ് ദ്വിതീയ ഉപാപചയകാരികളെ വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നത്.

ടിഷ്യു കള്‍ച്ചര്‍, ജന്തുക്കളില്‍

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.

2.83333333333
നിങ്ങളുടെ നിര്‍ദ്ദേശം പോസ്റ്റ് ചെയ്യുക

(നിങ്ങള്‍ക്ക് അന്വേഷണങ്ങള്‍ പോസ്റ്റ് ചെയ്യുകയോ ചര്‍ച്ച ചെയ്യുകയോ ചേര്‍ക്കുകയോ ചെയ്യാം)

Enter the word
നവിഗറ്റിഒൻ
Back to top