নিউমোনিয়া দ্রুত শনাক্ত করার জন্য নিঃশ্বাসের পরীক্ষা তৈরি করছেন MIT গবেষকরা
চিকিৎসা রোগনির্ণয় পদ্ধতি একটি আমূল পরিবর্তনের দ্বারপ্রান্তে রয়েছে, যা একটি জটিল শ্বাসযন্ত্রের মূল্যায়নকে মাত্র দশ মিনিটের একটি সহজ শ্বাস-প্রশ্বাসের ব্যায়ামে পরিণত করতে পারে। MIT-এর গবেষকরা একটি পোর্টেবল সেন্সর প্রযুক্তি তৈরি করছেন যা নিঃশ্বাসের মাধ্যমে নির্গত বায়োমার্কারের (biomarkers) সাহায্যে নিউমোনিয়া এবং ফুসফুসের অন্যান্য অবস্থা শনাক্ত করতে বিশেষ ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে।
PlasmoSniff-এর পেছনের বিজ্ঞান: ন্যানো পার্টিকেল এবং এনজাইম
এই যুগান্তকারী আবিষ্কারের মূল ভিত্তি হলো PlasmoSniff নামক একটি ডিভাইস, যা একটি চিপ-স্কেল সেন্সর এবং এটি বায়োমার্কার হিসেবে পরিচিত নির্দিষ্ট সিন্থেটিক যৌগগুলোকে শনাক্ত ও আটকে রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। রোগনির্ণয় প্রক্রিয়াটি শুরু হয় রোগীর বিশেষভাবে তৈরি ন্যানো পার্টিকেল গ্রহণের মাধ্যমে। এই পার্টিকেলগুলোকে এমনভাবে তৈরি করা হয়েছে যাতে সেগুলো শরীরের বায়োমার্কারের সাথে যুক্ত হতে পারে, তবে সংক্রমণের সময় উৎপন্ন নির্দিষ্ট এনজাইমের সংস্পর্শে না আসা পর্যন্ত এগুলো স্থিতিশীল থাকে।
একজন সুস্থ ব্যক্তির ক্ষেত্রে, এই ন্যানো পার্টিকেলগুলো রক্তে চলাচল করে এবং শেষ পর্যন্ত অক্ষত অবস্থায় শরীর থেকে বেরিয়ে যায়। তবে, কোনো রোগী যদি নিউমোনিয়ার মতো রোগে আক্রান্ত হন, তবে সংক্রমণের কারণে সৃষ্ট এনজাইমগুলো পার্টিকেল থেকে বায়োমার্কারগুলোকে আলাদা করে দেয়। এই মুক্ত বায়োমার্কারগুলো তখন নিঃশ্বাসের মাধ্যমে বেরিয়ে আসে, যা ফুসফুসের অন্তর্নিহিত অবস্থার একটি রাসায়নিক সংকেত প্রদান করে এবং সেন্সরটি তা তাৎক্ষণিকভাবে শনাক্ত করতে পারে।
ল্যাবরেটরির ইঁদুর থেকে হাতে ধরা যায় এমন ক্লিনিক্যাল টুলে উন্নীতকরণ
যদিও প্রফেসর সঙ্গীতা ভাটিয়া-র ল্যাব ২০২০ সালে ইঁদুরের ওপর এই ন্যানো পার্টিকেল শনাক্তকরণ সফলভাবে প্রদর্শন করেছিল, প্রযুক্তিটি একটি বড় স্কেলিং বা সম্প্রসারণের বাধার সম্মুখীন হয়েছিল: এর পরিমাপের জন্য ল্যাবরেটরি-গ্রেড যন্ত্রপাতির প্রয়োজন ছিল যা সাধারণ চিকিৎসকের চেম্বারে ব্যবহার করা অবাস্তব।
অ্যাসিস্ট্যান্ট প্রফেসর লোজা তাদেসে এবং তার দলের সাম্প্রতিক একটি সাফল্য এই ব্যবধান দূর করেছে। Raman spectroscopy-র একটি উন্নত সংস্করণ ব্যবহার করে—যা একটি আলোকীয় কৌশল যা আলোর মাধ্যমে অণুগুলোকে আলোকিত করে—দলটি প্রমাণ করেছে যে তারা অত্যন্ত নিম্ন ঘনত্বের মধ্যেও নিঃশ্বাসের মাধ্যমে নির্গত নিউমোনিয়া বায়োমার্কার শনাক্ত করতে পারে। এই অগ্রগতি সিস্টেমটিকে বিশাল ল্যাবরেটরি সরঞ্জাম থেকে সরিয়ে একটি হাতে ধরা যায় এমন পোর্টেবল যন্ত্রের দিকে নিয়ে এসেছে, যা ক্লিনিক্যাল পরিবেশ বা এমনকি বাড়িতে ব্যবহারের উপযোগী।
দ্রুত রোগনির্ণয়ের ভবিষ্যতের ওপর এর প্রভাব
PlasmoSniff-এর সম্ভাব্য প্রভাব শ্বাসযন্ত্রের চিকিৎসার গণ্ডি ছাড়িয়ে অনেক দূর পর্যন্ত বিস্তৃত। প্রধান লেখক এবং MIT পোস্টডক আদিত্য গর্গ উল্লেখ করেছেন যে, এর লক্ষ্য হলো এমন একটি ডিভাইস তৈরি করা যেখানে একজন রোগী ন্যানো পার্টিকেল গ্রহণ করবেন এবং প্রায় ১০ মিনিটের মধ্যে একটি সিন্থেটিক বায়োমার্কার নিঃশ্বাসের মাধ্যমে ত্যাগ করবেন যা তাদের ফুসফুসের অবস্থা জানিয়ে দেবে।
নিউমোনিয়া ছাড়াও, নির্দিষ্ট আণবিক সংকেত শনাক্ত করার এই প্রযুক্তির ক্ষমতা বহুমুখী ব্যবহারের ইঙ্গিত দেয়। তাদেসে যেমনটি উল্লেখ করেছেন, সেন্সরটিকে শেষ পর্যন্ত শিল্প রাসায়নিক বা বায়ুবাহিত দূষক শনাক্ত করার জন্য অভিযোজিত করা যেতে পারে, যা এটিকে জনস্বাস্থ্য এবং পরিবেশগত পর্যবেক্ষণের জন্য একটি বহুমুখী হাতিয়ার হিসেবে গড়ে তুলবে। আমরা যখন বিকেন্দ্রীকৃত স্বাস্থ্যসেবার দিকে এগিয়ে যাচ্ছি, তখন বিশ্বব্যাপী স্বাস্থ্য সংকট মোকাবিলা করতে এবং দ্রুত হস্তক্ষেপের মাধ্যমে রোগীর অবস্থার উন্নতি করতে এই ধরনের দ্রুত ও নন-ইনভেসিভ (অ-আক্রমণাত্মক) রোগনির্ণয় সরঞ্জাম অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হবে।
মূল বিষয়সমূহ
- দ্রুত রোগনির্ণয়: PlasmoSniff প্রযুক্তির লক্ষ্য হলো একটি সাধারণ নিঃশ্বাসের পরীক্ষার মাধ্যমে প্রায় ১০ মিনিটের মধ্যে নিউমোনিয়া শনাক্তকরণের ফলাফল প্রদান করা।
- ন্যানো পার্টিকেল উদ্ভাবন: এই সিস্টেমটি এমনভাবে তৈরি ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে যা সংক্রমণের কারণে সৃষ্ট নির্দিষ্ট এনজাইমের সাথে বিক্রিয়া করে শনাক্তযোগ্য বায়োমার্কার মুক্ত করে।
- উন্নত সংবেদনশীলতা: উন্নত Raman spectroscopy যুক্ত করার মাধ্যমে গবেষকরা একটি পোর্টেবল ফরম্যাটে অত্যন্ত নিম্ন ঘনত্বের বায়োমার্কার শনাক্তকরণ সম্ভব করেছেন।