खिशात मावणारा फ्लुरोसेन्स टेस्टर घरगुती निदानांना लक्ष्य करतो

AirPods केसएवढ्या आकारात एक प्रयोगशाळा-शैलीतील आण्विक चाचणी

युनिव्हर्सिटी ऑफ इलिनॉयच्या संशोधकांनी एक कॉम्पॅक्ट फ्लुरोसेन्स चाचणी प्लॅटफॉर्म वर्णन केला आहे, जो आण्विक निदानातील काही भाग इतक्या लहान हार्डवेअरमध्ये संकुचित करण्यासाठी डिझाइन केला आहे की तो Apple च्या AirPods चार्जरसारख्या केसात बसू शकेल. IEEE Sensors Journal मध्ये प्रकाशित झालेला हा उपकरण पारंपरिक प्रयोगशाळेबाहेर रोगजंतू आणि कर्करोग-संबंधित बायोमार्कर्ससाठी विविध संवेदनशील अॅसेजचे परिणाम वाचणे आणि त्यांची तुलना करणे यासाठी तयार करण्यात आला आहे.

या कामाचे नेतृत्व इलेक्ट्रिकल आणि संगणक अभियांत्रिकीचे प्राध्यापक Brian Cunningham यांच्या प्रयोगशाळेत Han Keun Lee यांनी केले, bioengineering प्राध्यापक Xing Wang यांच्या सहकार्याने. स्रोत सामग्रीनुसार, या प्रकल्पाला National Institutes of Health आणि U.S. Department of Veterans Affairs यांचे समर्थन मिळाले.

मूलभूत कल्पना सोपी आहे: घरगुती चाचण्यांमुळे मूलभूत स्क्रिनिंगची उपलब्धता वाढली आहे, पण अनेक परिचित घरगुती साधने अजूनही वापरण्याच्या सुलभतेच्या बदल्यात संवेदनशीलता आणि अचूकतेत तडजोड करतात. Illinois टीम साध्या हो/नाही प्रकारच्या घरगुती किट्स आणि रुग्णालये, दवाखाने, संशोधन प्रयोगशाळांमध्ये आढळणाऱ्या अधिक परिमाणात्मक, उपकरण-आधारित प्रणाली यांच्यातील दरीवर लक्ष केंद्रित करत आहे.

सध्याच्या घरगुती चाचण्या अजूनही अंतर का ठेवतात

लेखात ही समस्या उपलब्धता आणि वेळेच्या दृष्टीने मांडली आहे. Lee म्हणतात की त्यांच्या महत्त्वाकांक्षांपैकी एक म्हणजे कर्करोग शोध रुग्णाच्या अधिक जवळ आणणे, आणि चाचणी सुरू होण्यापूर्वी रुग्णालयात जाऊन रक्ताचा नमुना द्यावा लागणार नाही अशी व्यवस्था करणे. अशा लॉजिस्टिक टप्प्यांमुळे निदान मंदावू शकते आणि ज्यांना तातडीने फॉलो-अप काळजी हवी असते त्यांच्यासाठी अतिरिक्त अडथळे निर्माण होऊ शकतात.

ही मर्यादा केवळ कर्करोगापुरती मर्यादित नाही. गर्भधारणा चाचण्या आणि संसर्गजन्य आजारांसाठीच्या रॅपिड अँटिजन चाचण्या यांसह अनेक लोकप्रिय घरगुती चाचण्या किफायतशीरपणा आणि साधेपणा लक्षात घेऊन डिझाइन केल्या जातात. त्या साधारणपणे लेबल लावलेल्या रेणूंवर अवलंबून असतात, जे लक्ष्य उपस्थित असल्यास दिसणारी रेषा तयार करतात. हा फॉरमॅट जलद स्क्रिनिंगसाठी चांगला काम करतो, पण तो बहुतेक वेळा फक्त गुणात्मक किंवा अर्ध-परिमाणात्मक माहिती देतो आणि फ्लुरोसेन्स किंवा इतर उपकरण-आधारित वाचन वापरणाऱ्या पद्धतींपेक्षा कमी संवेदनशील असू शकतो.

Illinois प्रकल्प एकाच उद्देशाच्या कार्ट्रिजऐवजी व्यापक प्रणाली उपाय म्हणून मांडला आहे. टीमच्या अहवालित डिझाइन आणि व्हॅलिडेशन कामात अनेक संवेदनशील चाचण्या हाताळू शकणाऱ्या रीडरवर लक्ष केंद्रित केले गेले, ज्यामुळे एक सामायिक हार्डवेअर प्लॅटफॉर्म कालांतराने वेगवेगळ्या अॅसेजना समर्थन देऊ शकेल असा संकेत मिळतो.

हे उपकरण काय करण्यासाठी डिझाइन केले आहे

रिपोर्टिंगमध्ये VPod आणि VPodDuo अशा दोन आवृत्त्यांचे वर्णन आहे, दोन्ही कॉम्पॅक्ट हाउझिंगमध्ये तयार केलेले. हे हार्डवेअर फ्लुरोसेन्स सिग्नल वाचण्यासाठी बनवले आहे, जे अधिक संवेदनशील जैविक मोजमापांमध्ये सामान्यतः वापरले जातात कारण ते साध्या दृश्य चाचणी रेषांच्या तुलनेत लक्ष्य पदार्थाच्या कमी प्रमाणालाही दाखवू शकतात.

व्यावहारिक दृष्टीने, याचे मूल्य केवळ लघुकरण नाही. हे उपकरण रोगजंतू किंवा कर्करोग-संबंधित बायोमार्कर्ससाठी विविध चाचण्यांचे निकाल तुलना करण्यासाठी बनवले आहे. हे महत्त्वाचे आहे कारण प्रत्यक्ष वैद्यकीय निर्णय अनेकदा फक्त हो-नाही उत्तरावर अवलंबून नसतात. घरात अधिक सूक्ष्म निकाल देऊ शकणारा प्लॅटफॉर्म, तत्त्वतः, लवकर ट्रायेज, जलद मॉनिटरिंग आणि क्लिनिक भेटींमधील अधिक वारंवार फॉलो-अपला मदत करू शकतो.

लेखात हे तयार ग्राहक उत्पादन म्हणून मांडलेले नाही. त्याऐवजी, प्रयोगशाळेबाहेर वापरण्यासाठी बनवल्या जाणाऱ्या व्यवहार्य घरगुती आण्विक चाचणी प्रणालीला काय दिसावे लागेल, याचे एक डिझाइन आणि व्हॅलिडेशन प्रयत्न म्हणून वर्णन केले आहे. हा फरक महत्त्वाचा आहे. एक कॉम्पॅक्ट उपकरण तांत्रिकदृष्ट्या प्रभावी असू शकते, पण उत्पादन, नियामक मंजुरी, अॅसे मेन्यू, कार्यप्रवाह डिझाइन आणि रुग्ण प्रशिक्षणाशी संबंधित कठीण व्यापारीकरण प्रश्नांचे ते अद्याप उत्तर देत नाही.

घरगुती वातावरणात फ्लुरोसेन्स का महत्त्वाचे आहे

फ्लुरोसेन्स-आधारित ओळख हा एक उल्लेखनीय पर्याय आहे, कारण तो अनेक जण over-the-counter किट्सशी जोडतात त्यापेक्षा उच्च-कार्यक्षमता वर्गाच्या चाचणीकडे निर्देश करतो. आव्हान नेहमीच हे राहिले आहे की मजबूत विश्लेषणात्मक कामगिरी सहसा अधिक जटिल ऑप्टिक्स, अधिक काळजीपूर्वक कॅलिब्रेशन आणि अधिक महाग उपकरणांसह येते.

ही क्षमता एका सामान्य ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स अॅक्सेसरीसारख्या आकारात बसवून, संशोधक अप्रत्यक्षपणे असा युक्तिवाद करत आहेत की घरगुती आण्विक विश्लेषणातील तांत्रिक अडथळे आता अधिक व्यवस्थापनीय होत आहेत. ही प्रवृत्ती पुढेही राहिली, तर घर केवळ साध्या स्क्रिनिंगचे ठिकाण न राहता पुनरावृत्ती करता येणाऱ्या, डेटा-समृद्ध जैविक मोजमापांच्या जागेत विकसित होऊ शकते.

वेळ महत्त्वाची असते अशा प्रसंगी हा बदल स्पष्टपणे उपयुक्त ठरेल. संसर्गाचे निरीक्षण करणारा रुग्ण, रोगाशी संबंधित बायोमार्करसाठी स्क्रिनिंग करणारी व्यक्ती, किंवा कालांतराने एखादी स्थिती ट्रॅक करणारा कोणीही क्लिनिक अपॉइंटमेंटची वाट न पाहता वापरता येईल अशा चाचणीचा फायदा घेऊ शकतो. एक कॉम्पॅक्ट फ्लुरोसेन्स रीडर सिरीयल टेस्टिंगही सोपे करू शकतो, आणि घरगुती साधने सर्वाधिक उपयुक्त ठरण्याचे ठिकाण बहुतेक वेळा तेच असते.

डायग्नोस्टिक्ससाठी मोठे चित्र

या अहवालात ठळकपणे जाणवणारी गोष्ट म्हणजे घरगुती निदानाकडे एका अॅसे समस्येसारखे नव्हे, तर प्रणाली डिझाइन समस्येसारखे पाहण्याचा प्रयत्न. स्रोतात संक्षेपित प्रश्न असा आहे की प्रयोगशाळेबाहेर कार्य करण्यासाठी एक समग्र सेटअप कसा दिसायला हवा. त्याचा अर्थ रीडरचे लघुकरण करणे, निकाल अर्थपूर्ण ठरतील इतकी संवेदनशीलता राखणे, आणि तज्ज्ञ नसलेल्या व्यक्तींसाठी उपकरण व्यवहार्य बनवणे असा आहे.

रोगजंतू आणि कर्करोग-संबंधित बायोमार्कर्सवर दिलेला भर याचा अर्थ असा की टीम सार्वजनिक आरोग्य आणि दीर्घकालीन आजार या दोन्हींसाठी उपयुक्त अशा अनुप्रयोगांबद्दल विचार करत आहे. हेच अलीकडील विकेंद्रीकृत चाचण्यांकडे ढकलणाऱ्या सर्वात मजबूत प्रेरकांपैकी दोन आहेत. संसर्गजन्य रोगांच्या उद्रेकांमुळे घरच्या घरी जलद चाचण्या करण्याची ओळख वाढली, तर oncology अजूनही लवकर आणि कमी त्रासदायक शोध साधनांची मागणी निर्माण करत आहे.

तरीही, शैक्षणिक प्रोटोटाइपपासून रोजच्या वापरापर्यंतचा मार्ग क्वचितच थेट असतो. नवीन डायग्नोस्टिक हार्डवेअरला केवळ नियंत्रित व्हॅलिडेशनमध्ये ते काम करते हेच नव्हे, तर विविध नमुने, वेगवेगळे वापरकर्ते आणि प्रत्यक्ष घरगुती परिस्थितींमध्येही ते विश्वासार्ह राहते हे दाखवावे लागते. या पुढील अडचणी सुटल्या आहेत असा दावा लेख करत नाही. तो एवढेच सांगतो की संशोधकांनी असे उपकरण आर्किटेक्चर तयार केले आणि व्हॅलिडेट केले आहे जे अशा भविष्यास आधार देऊ शकते.

हा निष्कर्ष पुढे काय सूचित करतो

सध्या, Illinois चे काम वैयक्तिक निदान कोणत्या दिशेने जात आहे याचा संकेत म्हणून सर्वाधिक महत्त्वाचे दिसते. होम हेल्थ टेक्नॉलॉजी हळूहळू लक्षणे नोंदवणे आणि मूलभूत स्क्रिनिंग यापलीकडे जाऊन अधिक संवेदनशील जैवरासायनिक विश्लेषणाकडे वळत आहे. जर VPod सारख्या कॉम्पॅक्ट प्लॅटफॉर्मना विश्वासार्ह अॅसेजची जोड मिळाली, तर व्यावहारिक परिणाम काही चाचणी वर्गांसाठी लवकर शोध, अधिक वारंवार निरीक्षण, आणि केंद्रीकृत लॅब कार्यप्रवाहांवरील कमी अवलंबित्व असा होऊ शकतो.

यामुळे रुग्णालये किंवा क्लिनिकल प्रयोगशाळांची गरज नाहीशी होणार नाही. पण कोणते टप्पे कुठे होतात हे बदलू शकते. या संशोधनाचा सर्वात तातडीचा अर्थ असा आहे की अधिक सक्षम घरगुती चाचणी परिसंस्था तांत्रिकदृष्ट्या शक्य असू शकते, بشر्ते उपकरण कार्यक्षमता, अॅसे डिझाइन आणि वापरयोग्यता हे तिन्ही लॅब बेंचबाहेरही टिकू शकतील.

• हे उपकरण University of Illinois च्या संशोधकांनी IEEE Sensors Journal मध्ये नोंदवले आहे.
• ते रोगजंतू आणि कर्करोग-संबंधित बायोमार्कर्ससाठी फ्लुरोसेन्स-आधारित अॅसेज वाचण्यासाठी डिझाइन केले आहे.
• हार्डवेअरचा आकार आणि रूप AirPods केससारखे असल्याचे वर्णन केले आहे.
• हा प्रकल्प साध्या घरगुती चाचण्या आणि अधिक संवेदनशील लॅब-शैलीतील निदान यांच्यातील दरी लक्ष्य करतो.

हा लेख Phys.org च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.