मुंबई: सुपरबग्सविरूद्धच्या युद्धामध्ये वेळ सहयोगी आणि शत्रू आहे. पारंपारिक अँटीमाइक्रोबियल चाचण्या डॉक्टरांना सांगण्यासाठी दोन ते तीन दिवस लागतात की कोणत्या प्रतिजैविक एखाद्या रुग्णाचा जीव वाचवू शकतात. तोपर्यंत, बर्याच जणांना आधीपासूनच ब्रॉड-स्पेक्ट्रम ड्रग्सवर ठेवले जाते-एक आपत्कालीन शॉर्टकट जो बर्याचदा लढा देण्याचा प्रयत्न करीत असलेल्या प्रतिकारांना इंधन देतो. आता, आयआयटी मद्रासच्या संशोधकांचे म्हणणे आहे की त्यांनी त्या प्रतीक्षा कालावधीत फक्त तीन तासांचा कालावधी कमी केला असेल.त्यांचा शोध, ε-µD नावाचे एक लॅब-ऑन-चिप डिव्हाइस, जीवाणू प्रतिरोधक आहेत की प्रतिजैविकांना संवेदनाक्षम आहेत की नाही हे शोधण्यासाठी इलेक्ट्रोकेमिकल सिग्नल वापरते. अलीकडेच नेचर सायंटिफिक रिपोर्ट्समध्ये प्रकाशित केलेले हे डिव्हाइस स्वस्त, वापरण्यास सोपे आणि मर्यादित पायाभूत सुविधांसह क्लिनिकमध्ये जुळवून घेण्यासारखे डिझाइन केलेले आहे. जर रुग्णालयात सत्यापित केले गेले आणि स्केल केले तर ते गहन काळजी युनिट्स आणि छोट्या-शहर आरोग्य केंद्रांमध्ये जीवघेणा संक्रमणांशी झुंज देणार्या डॉक्टरांना गेम बदलणारे साधन देऊ शकते.प्रतिकार जागतिक संकटमानवी आरोग्यासाठी अव्वल दहा धोक्यांपैकी एक म्हणून जागतिक आरोग्य संघटनेने अँटीमाइक्रोबियल रेझिस्टन्स (एएमआर) ध्वजांकित केले आहे. केवळ 2019 मध्ये, जगभरातील अंदाजे 4.95 दशलक्ष मृत्यू बॅक्टेरियाच्या प्रतिकारांशी जोडले गेले. कमी आणि मध्यम-उत्पन्न असलेल्या देशांमध्ये ही समस्या तीव्र आहे जिथे निदान सुविधा दुर्मिळ असतात आणि चाचणीत विलंब म्हणजे अँटीबायोटिक्सचा बर्याचदा गैरवापर केला जातो किंवा जास्त प्रमाणात लिहिला जातो.अँटीमाइक्रोबियल संवेदनशीलता चाचणी (एएसटी) – कोणत्या औषधाच्या संसर्गाच्या विरूद्ध कोणत्या औषधाची कार्य करते हे निर्धारित करण्यासाठी सोन्याचे मानक – वाढत्या बॅक्टेरियाच्या संस्कृतींवर रिलीज आणि ते अँटीबायोटिक्सला कसे प्रतिसाद देतात हे पाहतात. परंतु या प्रक्रियेस 48 ते 72 तास लागतात, ज्यामुळे डॉक्टर बहुतेकदा अंदाजानुसार पुल करतात.ε-µD म्हणजे ते मॉडेल वाढविण्यासाठी. मायक्रोफ्लूइडिक चिपमध्ये एम्बेड केलेल्या स्क्रीन-प्रिंट केलेल्या कार्बन इलेक्ट्रोड्सच्या आसपास तयार केलेले, हे महागडे धातू, जटिल बनावट किंवा उच्च प्रशिक्षित तंत्रज्ञांची आवश्यकता टाळते. पौष्टिक द्रावणाच्या विद्युत गुणधर्मांमधील बदलांचा मागोवा घेऊन, औषधाच्या उपस्थितीत जीवाणू वाढत आहेत की नाही हे डिव्हाइस सांगू शकते – आणि म्हणूनच ते प्रतिरोधक आहेत की नाही.सूक्ष्म मध्ये विज्ञान“आमच्या डिव्हाइसचा एक महत्त्वाचा पैलू म्हणजे दुहेरी उद्देशाने काम करणार्या विशेष तयार केलेल्या पोषक समाधानाचा वापर,” प्रो. एस. पुष्पावनम, वायबीजी वर्मा इन्स्टिट्यूटचे अध्यक्ष, केमिकल अभियांत्रिकी विभाग, आयआयटी मद्रास. “हे केवळ बॅक्टेरियाच्या वाढीस समर्थन देत नाही, जे चाचणीसाठी आवश्यक आहे, परंतु आम्ही शोधण्यासाठी वापरत असलेल्या विद्युत सिग्नलची संवेदनशीलता देखील वाढवते. जीवाणू जसजशी वाढतात तसतसे ते द्रावणाच्या विद्युत गुणधर्मांमध्ये मोजण्यायोग्य बदल घडवून आणतात, जी आपली प्रणाली अचूकपणे मागोवा घेऊ शकते.”बायोटेक्नॉलॉजी विभागातील सहाय्यक प्राध्यापक डॉ. रिचा कर्माकर यांनी त्यांचे सहकारी डॉ. जर जीवाणू प्रतिरोधक असतील तर ते औषध असूनही गुणाकार करतात आणि या क्रियाकलापांमुळे विद्युत सिग्नलमध्ये वेगळा बदल होतो. याउलट, जर जीवाणू अँटीबायोटिकने मारले गेले तर त्यांची वाढ रोखली जाते आणि सिग्नल तुलनेने बदललेला नाही.”टीमने संवेदनशील लोकांपेक्षा प्रतिरोधक ताण स्वच्छतेसाठी वेगळे करण्यासाठी सामान्यीकृत इम्पेडन्स सिग्नल (एनआयएस) नावाचे एक मेट्रिक विकसित केले.लॅबपासून जीवन-बचत साधनापर्यंतसुरुवातीच्या चाचण्या आशादायक असतात. संशोधकांनी डिव्हाइसचा वापर दोन अगदी भिन्न जीवाणूंवर केला-ग्रॅम-नकारात्मक ई. कोलाई आणि ग्रॅम-पॉझिटिव्ह बी. सबटिलिस-अँटीबायोटिक्ससह जे वेगवेगळ्या प्रकारे कार्य करतात. ε-µD तीन तासात संवेदनशीलता प्रोफाइल वितरीत करण्यास सक्षम होते. ई. कोलाईसह लघवीच्या नमुन्यांवर चाचणी घेतल्यास, चिपला टेट्रासाइक्लिनचा प्रतिकार यशस्वीरित्या आढळला, ज्यामुळे त्याचे क्लिनिकल प्रासंगिकता दर्शविली गेली.“हा दृष्टिकोन अतिदक्षता विभागातील रूग्णांवर वास्तविक परिणाम करेल, ज्यांना बॅक्टेरियाच्या संसर्गामुळे गुंतागुंत होऊ शकते,” प्रो. पुष्पावनम म्हणाले. “हे डॉक्टरांना योग्य उपचार लिहून देण्यास मदत करेल आणि जीवन-बचत होऊ शकते. सध्या आम्ही आयआयटीएम इन्स्टिट्यूट हॉस्पिटलच्या सहकार्याने क्लिनिकल प्रमाणीकरण करीत आहोत. कठोर क्लिनिकल प्रमाणीकरणानंतर आम्ही आमच्या स्टार्टअप, कॅपॉन tics नालिटिक्स इंडिया प्रायव्हेट लिमिटेडच्या माध्यमातून हे व्यापारीकरण करण्याचा विचार करीत आहोत.”एक चिप वर आशाइनोव्हेशन पुढील पिढीच्या निदानासाठी जागतिक आरोग्य संघटनेच्या निकषांची पूर्तता करते: परवडणारी, वेगवान, विश्वासार्ह आणि वापरण्यास सुलभ. सह-लेखकांमध्ये आयआयटी मद्रास येथील प्राध्यापकांसह संशोधन विद्वान सारन्या गोपलाकृष्णन (आता कौप्पन tics नालिटिक्सचे तंत्रज्ञान नावीन्यपूर्ण संचालक) आणि दीक्षा मॉल यांचा समावेश आहे.मायक्रोचिपमध्ये जटिलता दूर करून आणि संकुचित करून, आयआयटी मद्रास टीमने एक साधन ऑफर केले आहे जे एलिट प्रयोगशाळांमधून आणि ग्रामीण क्लिनिक आणि संसाधन-मर्यादित रुग्णालयांच्या आवाक्यात गंभीर चाचणी घेऊ शकेल.एएमआर विरूद्ध शर्यत वेग वाढवते म्हणून, cession-µ डी त्याच्या सर्वात मानवी गोष्टी करण्याची इच्छा असलेल्या विज्ञानाचे मूर्त स्वरुप देते: नाविन्यपूर्ण प्रवेश करण्यायोग्य बनवून जीव वाचवा. अशा लढाईत जिथे दर तासाला महत्त्व दिले जाते, तीन तास सर्वकाही बदलू शकतात.
