ನ್ಯೂಮೋನಿಯಾ ಶೀಘ್ರ ರೋಗನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ ಉಸಿರಾಟದ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ MIT ಸಂಶೋಧಕರು
ವೈದ್ಯಕೀಯ ರೋಗನಿರ್ಣಯವು ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಬದಲಾವಣೆಯ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಉಸಿರಾಟದ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನವನ್ನು ಕೇವಲ ಹತ್ತು ನಿಮಿಷಗಳ ಸರಳ ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯಾಯಾಮವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. MIT ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಹೊರಬಿಡುವ ಉಸಿರಾಟದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ಗಳ (biomarkers) ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಮೋನಿಯಾ ಮತ್ತು ಇತರ ಶ್ವಾಸಕೋಶದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ವಿಶೇಷ ನ್ಯಾನೋಕಣಗಳನ್ನು (nanoparticles) ಬಳಸುವ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಸೆನ್ಸರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
PlasmoSniff ಹಿಂದಿನ ವಿಜ್ಞಾನ: ನ್ಯಾನೋಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಕಿಣ್ವಗಳು (Enzymes)
ಈ ಮಹತ್ವದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದು PlasmoSniff ಎಂಬ ಸಾಧನದಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟು ಮತ್ತು ಗುರುತಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಚಿಪ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಆಗಿದೆ. ರೋಗನಿರ್ಣಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ರೋಗಿಯು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ನ್ಯಾನೋಕಣಗಳನ್ನು ಸೇವಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಣಗಳು ದೇಹದಲ್ಲಿನ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸೋಂಕಿನ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು (enzymes) ಎದುರಿಸುವವರೆಗೆ ಇವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಆರೋಗ್ಯವಂತ ವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ, ಈ ನ್ಯಾನೋಕಣಗಳು ದೇಹದಲ್ಲಿ ಸಂಚರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಯಿಲ್ಲದೆ ದೇಹದಿಂದ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ರೋಗಿಯು ನ್ಯೂಮೋನಿಯಾದಂತಹ ಕಾಯಿಲೆಯಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಸೋಂಕಿನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕಿಣ್ವಗಳು ಕಣಗಳಿಂದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ಗಳನ್ನು "ಕತ್ತರಿಸುತ್ತವೆ" (snip). ಈ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ಗಳನ್ನು ನಂತರ ಉಸಿರಾಟದ ಮೂಲಕ ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಶ್ವಾಸಕೋಶದ ಸ್ಥಿತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುರುತನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೆನ್ಸರ್ ಅದನ್ನು ತಕ್ಷಣವೇ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಲ್ಲದು.
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಇಲಿಗಳಿಂದ ಕೈಯಲ್ಲಿ ಹಿಡಿಯಬಹುದಾದ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಉಪಕರಣಗಳವರೆಗೆ
ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಸಂಗೀತಾ ಭಾಟಿಯಾ ಅವರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು 2020 ರಲ್ಲಿ ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ ಈ ನ್ಯಾನೋಕಣ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದರೂ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ದೊಡ್ಡ ಸವಾಲನ್ನು ಎದುರಿಸಬೇಕಾಯಿತು: ಅಳತೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಮಟ್ಟದ ಉಪಕರಣಗಳ ಅಗತ್ಯವಿತ್ತು, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ವೈದ್ಯರ ಕಚೇರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿತ್ತು.
ಅಸಿಸ್ಟೆಂಟ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಲೋಜಾ ಟಡೆಸ್ಸೆ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಈ ಅಂತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದೆ. Raman spectroscopy ನ ಸುಧಾರಿತ ರೂಪವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ—ಇದು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಾಶಿಸುವ ಒಂದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ—ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಹೊರಬರುವ ನ್ಯೂಮೋನಿಯಾ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು ಎಂದು ತಂಡವು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದೆ. ಈ ಪ್ರಗತಿಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಉಪಕರಣಗಳಿಂದ ಹೊರತಂದು, ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ಗಳು ಅಥವಾ ಮನೆಯ ಬಳಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಕೈಯಲ್ಲಿ ಹಿಡಿಯಬಹುದಾದ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಉಪಕರಣದತ್ತ ಸಾಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಶೀಘ್ರ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಭವಿಷ್ಯದ ಮೇಲಿನ ಪರಿಣಾಮಗಳು
PlasmoSniff ನ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪ್ರಭಾವವು ಉಸಿರಾಟದ ಔಷಧೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕಿಂತಲೂ ಮೀರಿದೆ. ರೋಗಿಯು ನ್ಯಾನೋಕಣಗಳನ್ನು ಸೇವಿಸಿ, ಸುಮಾರು 10 ನಿಮಿಷಗಳ ಒಳಗೆ, ತಮ್ಮ ಶ್ವಾಸಕೋಶದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಿಳಿಸುವ ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ ಅನ್ನು ಉಸಿರಾಡುವ ಸಾಧನವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಗುರಿ ಎಂದು ಲೀಡ್ ಆಥರ್ ಮತ್ತು MIT ಪೋಸ್ಟ್ಡಾಕ್ ಆದಿತ್ಯ ಗಾರ್ಗ್ ತಿಳಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ನ್ಯೂಮೋನಿಯಾ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಣುಗಳ ಗುರುತುಗಳನ್ನು "ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ" (sniff out) ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಟಡೆಸ್ಸೆ ಅವರು ಗಮನಿಸಿದಂತೆ, ಈ ಸೆನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಕೈಗಾರಿಕಾ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಅಥವಾ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿರುವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಇದು ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಆರೋಗ್ಯ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಗೆ ಬಹುಮುಖಿ ಸಾಧನವಾಗಲಿದೆ. ನಾವು ವಿಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಆರೋಗ್ಯ ರಕ್ಷಣೆಯತ್ತ ಸಾಗುತ್ತಿರುವಾಗ, ಇಂತಹ ಶೀಘ್ರ ಮತ್ತು ಅತಿಕ್ರಮಣವಿಲ್ಲದ (non-invasive) ರೋಗನಿರ್ಣಯ ಸಾಧನಗಳು ಜಾಗತಿಕ ಆರೋಗ್ಯ ಬಿಕ್ಕಟ್ಟುಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತದಲ್ಲೇ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡುವ ಮೂಲಕ ರೋಗಿಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು
- ಶೀಘ್ರ ರೋಗನಿರ್ಣಯ: PlasmoSniff ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸರಳ ಉಸಿರಾಟದ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಮೂಲಕ ಸುಮಾರು 10 ನಿಮಿಷಗಳ ಒಳಗೆ ನ್ಯೂಮೋನಿಯಾ ಪತ್ತೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
- ನ್ಯಾನೋಕಣದ ನಾವೀನ್ಯತೆ: ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸೋಂಕಿನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕಿಣ್ವಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದಾದ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಎಂಜಿನಿಯರ್ಡ್ ನ್ಯಾನೋಕಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
- ಸುಧಾರಿತ ಸಂವೇದನಾಶೀಲತೆ: ಸುಧಾರಿತ Raman spectroscopy ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧಕರು ಕೈಯಲ್ಲಿ ಹಿಡಿಯಬಹುದಾದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿದ್ದಾರೆ.