MIT کے محققین نے نمونیا کی فوری تشخیص کے لیے سانس کا ٹیسٹ تیار کر لیا
طبی تشخیص ایک ایسے انقلابی تبدیلی کے دہانے پر ہے جو پھیپھڑوں کے پیچیدہ معائنے کو محض دس منٹ کی ایک سادہ سانس لینے کی مشق میں بدل سکتی ہے۔ MIT کے محققین ایک ایسی پورٹیبل سینسر ٹیکنالوجی تیار کر رہے ہیں جو سانس کے ذریعے خارج ہونے والے بائیو مارکرز (biomarkers) کے ذریعے نمونیا اور پھیپھڑوں کی دیگر بیماریوں کا پتہ لگانے کے لیے مخصوص نینو پارٹیکلز کا استعمال کرتی ہے۔
PlasmoSniff کے پیچھے چھپی سائنس: نینو پارٹیکلز اور انزائمز
اس اہم پیش رفت کا مرکز PlasmoSniff نامی ایک آلہ ہے، جو کہ ایک چپ کے سائز کا سینسر ہے جسے مخصوص مصنوعی مرکبات، جنہیں بائیو مارکرز کہا جاتا ہے، کو پکڑنے اور ان کی شناخت کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ تشخیص کا عمل مریض کے خاص طور پر تیار کردہ نینو پارٹیکلز کو سانس کے ذریعے اندر لینے سے شروع ہوتا ہے۔ ان ذرات کو اس طرح تیار کیا گیا ہے کہ وہ جسم میں موجود بائیو مارکرز کے ساتھ جڑ جائیں، لیکن وہ تب تک مستحکم رہتے ہیں جب تک کہ ان کا سامنا انفیکشن کے دوران پیدا ہونے والے مخصوص انزائمز سے نہ ہو۔
ایک صحت مند انسان میں، یہ نینو پارٹیکلز خون میں گردش کرتے ہیں اور آخر کار جسم سے بخوبی باہر نکل جاتے ہیں۔ تاہم، اگر کوئی مریض نمونیا جیسی بیماری میں مبتلا ہے، تو انفیکشن کے باعث پیدا ہونے والے انزائمز بائیو مارکرز کو ذرات سے "الگ" کر دیتے ہیں۔ یہ آزاد شدہ بائیو مارکرز پھر سانس کے ذریعے باہر نکلتے ہیں، جو پھیپھڑوں کی اندرونی حالت کی ایک کیمیائی نشانی فراہم کرتے ہیں جسے سینسر فوری طور پر پہچان سکتا ہے۔
لیبارٹری کے چوہوں سے لے کر ہینڈ ہیلڈ کلینیکل ٹولز تک کا سفر
اگرچہ پروفیسر سنگیتہ بھٹیا کی لیبارٹری نے 2020 میں چوہوں میں نینو پارٹیکل کی اس تشخیص کا کامیابی سے مظاہرہ کیا تھا، لیکن اس ٹیکنالوجی کو پیمائش کے پیمانے پر ایک بڑی رکاوٹ کا سامنا تھا: اس کے لیے لیبارٹری کے معیار کے آلات کی ضرورت تھی جو عام ڈاکٹروں کے کلینکس میں دستیاب ہونا غیر عملی ہے۔
اسسٹنٹ پروفیسر لوزا تادیس اور ان کی ٹیم کی حالیہ پیش رفت نے اس خلا کو پر کر دیا ہے۔ ریمن سپیکٹرو سکپی (Raman spectroscopy) کی ایک بہتر شکل—جو کہ ایک بصری تکنیک ہے اور مالیکیولز کو روشنی سے روشن کرتی ہے—کا استعمال کرتے ہوئے، ٹیم نے ثابت کیا ہے کہ وہ سانس کے ذریعے خارج ہونے والے نمونیا کے بائیو مارکرز کو انتہائی کم مقدار میں بھی پہچان سکتے ہیں۔ یہ پیش رفت سسٹم کو بھاری بھرکم لیبارٹری کے آلات سے ہٹا کر ایک ہینڈ ہیلڈ اور پورٹیبل آلے کی طرف لے جانے کی اجازت دیتی ہے جو کلینیکل ماحول یا گھر کے استعمال کے لیے بھی موزوں ہے۔
تیز رفتار تشخیص کے مستقبل کے اثرات
PlasmoSniff کے ممکنہ اثرات سانس کی بیماریوں کے علاج سے کہیں زیادہ وسیع ہیں۔ مرکزی مصنف اور MIT پوسٹ ڈاک کے اسکالر آدتیہ گرج کا کہنا ہے کہ اس کا مقصد ایک ایسا آلہ بنانا ہے جہاں مریض نینو پارٹیکلز کو سانس کے ذریعے اندر لے اور تقریباً 10 منٹ کے اندر، ایک مصنوعی بائیو مارکر خارج کرے جو اس کے پھیپھڑوں کی حالت کی اطلاع دے سکے۔
نمونیا کے علاوہ، مخصوص مالیکیولر نشانیوں کو "سونگھنے" کی اس ٹیکنالوجی کی صلاحیت وسیع پیمانے پر استعمال کے امکانات ظاہر کرتی ہے۔ جیسا کہ تادیس نے اشارہ کیا ہے، اس سینسر کو مستقبل میں صنعتی کیمیکلز یا ہوا میں موجود آلودگی کے ذرات کا پتہ لگانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جو اسے عوامی صحت اور ماحولیاتی نگرانی دونوں کے لیے ایک ہمہ گیر ٹول بنا دے گا۔ جیسے جیسے ہم غیر مرکزی (decentralized) صحت کی دیکھ بھال کی طرف بڑھ رہے ہیں، اس طرح کے تیز رفتار اور غیر جارحانہ (non-invasive) تشخیصی آلات عالمی صحت کے بحرانوں کے انتظام اور ابتدائی مداخلت کے ذریعے مریضوں کی حالت کو بہتر بنانے میں اہم ثابت ہوں گے۔
اہم نکات
- تیز رفتار تشخیص: PlasmoSniff ٹیکنالوجی کا مقصد ایک سادہ سانس کے ٹیسٹ کے ذریعے تقریباً 10 منٹ کے اندر نمونیا کی تشخیص کے نتائج فراہم کرنا ہے۔
- نینو پارٹیکل کی جدت: یہ سسٹم انجینئرڈ نینو پارٹیکلز کا استعمال کرتا ہے جو انفیکشن کے باعث پیدا ہونے والے مخصوص انزائمز کے ساتھ ردعمل دے کر قابلِ شناخت بائیو مارکرز خارج کرتے ہیں۔
- بہتر حساسیت: جدید ریمن سپیکٹرو سکپی کو شامل کر کے، محققین نے ایک ہینڈ ہیلڈ فارمیٹ میں انتہائی کم مقدار میں بائیو مارکرز کی تشخیص کو ممکن بنا دیا ہے۔