नॅनोटेकद्वारे हृदयक्रिया तपासणारे आयआयटी गुवाहाटीचे नवे उपकरण

फाईल फोटो : आयआयटी गुवाहाटी.

नवी दिल्ली: ‘रिअल-टाइम’मध्ये कोलेस्टेरॉल आणि ट्रायग्लिसराइडची पातळी त्वरित ओळखण्यास सक्षम असलेले नवीन उपकरण हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी आरोग्याची जलद तपासणी करू शकते. आयआयटी गुवाहाटीने हे उपकरण विकसित केले आहे. ते अद्याप त्याच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे. मात्र  ते मोबाईल फोनसह कनेक्ट करून वापरकर्त्यांना किंवा रुग्णांना रक्त आणि हृदयाच्या आरोग्यावर लक्ष ठेवता येईल.

इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी गुवाहाटी येथील संशोधकांनी विकसित केलेले, हे उपकरण अल्ट्रा-थिन नॅनोस्ट्रक्चर्स किंवा नॅनो रॉड्स वापरते, जे मानवी केसांपेक्षा 10 हजार पट पातळ आहेत. “पॉइंट-ऑफ-केअर चाचणी उपकरणासाठी संकल्पनेचा पुरावा” म्हणून वर्णन केलेली, ही अत्याधुनिक पद्धत आरोग्य निदानाची अचूकता आणि विश्वासार्हता लक्षणीयरीत्या सुधारण्यासाठी प्रगत तंत्रज्ञानाची जोड देते.

कोलेस्टेरॉल आणि ट्रायग्लिसराइड्स हे आपल्या शरीरातील महत्त्वाचे जैव रेणू आहेत जे हृदयाचे आरोग्य राखण्यास मदत करतात. कोलेस्टेरॉल दोन प्रकारच्या लिपोप्रोटीनद्वारे (चरबीपासून बनवलेले गोलाकार कण) – उच्च-घनता लिपोप्रोटीन (HDL) आणि कमी-घनता लिपोप्रोटीन (LDL) द्वारे वाहून नेले जाते.

एचडीएल, “चांगले” कोलेस्टेरॉल म्हणूनही ओळखले जाते, कोलेस्टेरॉल शरीरातून यकृताकडे नेले जाते, जिथे ते काढून टाकले जाते. एचडीएलची उच्च पातळी एखाद्याच्या आरोग्य समस्यांचा धोका कमी करू शकते. दुसरीकडे, जास्त प्रमाणात LDL — “खराब” कोलेस्टेरॉल — रक्तवाहिन्यांमध्ये प्लेक जमा होऊ शकते, ज्यामुळे उच्च रक्तदाब, रक्ताच्या गुठळ्या किंवा हृदयविकाराचा झटका येऊ शकतो. त्याचप्रमाणे, ट्रायग्लिसराइड्स, जे पचनाच्या वेळी तुटलेले चरबी असतात, त्यांची पातळी खूप जास्त असल्यास, हृदयरोग, मधुमेह किंवा फॅटी यकृत सारख्या समस्या निर्माण करू शकतात. म्हणून, या आरोग्य समस्या टाळण्यासाठी कोलेस्टेरॉल आणि ट्रायग्लिसराइड पातळीचे नियमित निरीक्षण करणे आवश्यक आहे.

संशोधकांनी त्यांच्या खास डिझाइन केलेल्या सिल्व्हर-गोल्ड नॅनोरोड्सची चाचणी केली आणि त्यांना आढळले की ते केवळ सोन्याच्या नॅनोरोड्सपेक्षा बरेच चांगले काम करतात. या नॅनोरोड्समध्ये लोकलाइज्ड सरफेस प्लाझमोन रेझोनान्स (एलएसपीआर) नावाचा एक अद्वितीय गुणधर्म असतो. चांदी आणि सोने एकत्र करून, नॅनोरोड्स सिग्नल वाढवण्यासाठी 20 ते 50 पट अधिक प्रभावी बनले, ज्यामुळे ते SERS (सरफेस-एन्हान्स्ड रमन स्कॅटरिंग) सारख्या प्रगत शोध पद्धतींसाठी अत्यंत उपयुक्त ठरले, जे अत्यंत सूक्ष्मतेने लहान प्रमाणात पदार्थ शोधण्यात मदत करते. पारंपारिक रक्त चाचण्या त्यांच्यासाठी उपलब्ध आणि विश्वासार्ह असल्या तरी, त्यांना प्रयोगशाळा सेटिंग्जची आवश्यकता असते, ज्या वेळखाऊ असू शकतात आणि पोर्टेबल नसतात. या समस्येचे निराकरण करण्याच्या उद्देशाने, डॉ मिताली बसाक, प्रा दीपंकर बंदोपाध्याय आणि प्रा हर्षल बी. नेमाडे यांच्या नेतृत्वाखाली आयआयटी गुवाहाटी येथील संशोधन पथकाने, जलद आणि अधिक अचूक चाचणीसाठी, नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि आण्विक शोध एकत्रित करून ही नवीन पद्धत तयार केली.

‘द प्रिंट’शी बोलताना, बंडोपाध्याय यांनी रक्तातील LDL, HDL, VLDL (अत्यंत कमी-घनतेचे लिपोप्रोटीन) आणि ट्रायग्लिसराइड्स (TGA) जलद, पोर्टेबल आणि कमी किमतीत शोधण्यात सक्षम करण्यासाठी नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि एन्झाइम्सचा वापर कसा केला जातो हे स्पष्ट केले. सेन्सर नॅनोकणांना एन्झाइम्ससह एकत्रित करतो जसे की लिपेस—जे चरबी पचनास मदत करतात—आणि कोलेस्टेरॉल ऑक्सिडेस (QOX), सामान्यतः कोलेस्टेरॉलची पातळी मोजण्यासाठी वापरतात. हे एन्झाईम्स रमन लिंकर्स वापरून सब्सट्रेटवर स्थिर केले जातात—विशेष रेणू जे नॅनोपार्टिकल पृष्ठभागाशी संलग्न करून सिग्नल ओळख वाढवतात. जेव्हा रक्ताचा एक थेंब सेन्सरशी संवाद साधतो तेव्हा तो एक अद्वितीय सिग्नल तयार करतो ज्याला एन्हांस्ड रमन स्कॅटरिंग म्हणतात. हा सिग्नल थेट बायोमार्करच्या एकाग्रतेशी संबंधित आहे, ज्यामुळे रक्तातील लिपिड पातळीचे अचूक आणि वास्तविक-वेळ मोजमाप करता येते.

तंत्रज्ञानाचे पेटंट आधीच घेतले गेले आहे आणि सुमारे 50 रुग्णांवर क्लिनिकल चाचण्या घेण्यात आल्या आहेत. बंदोपाध्याय यांच्या म्हणण्यानुसार, प्रत्येक चाचणीची किंमत परवडणारी ठेवण्याचे उद्दिष्ट आहे, रूग्णांसाठी 15 ते 20 रुपये प्रति चाचणी किंमत श्रेणीचे उद्दिष्ट आहे.

बंडोपाध्याय यांनी असेही नमूद केले की हे उपकरण डॉक्टरांसाठी परवडणारे आणि प्रवेशयोग्य बनवणे हे आहे, विशेषत: दुर्गम भागात जेथे पॅथॉलॉजिकल लॅबची कमतरता आहे. पोर्टेबल डिव्हाइस, ग्लुकोमीटर किंवा ब्लड प्रेशर मॉनिटर्स सारख्या साधनांप्रमाणेच, डॉक्टरांना थेट त्यांच्या क्लिनिकमध्ये कोलेस्ट्रॉल, यकृत आणि किडनी पॅनल्सच्या चाचण्या करण्यास अनुमती देईल.

“फ्लेबोटोमिस्टच्या मदतीने, रक्ताच्या नमुन्यांचे साइटवर विश्लेषण केले जाऊ शकते, ज्यामुळे आरोग्य समस्या लवकर ओळखता येतात आणि रुग्णांना संभाव्य जोखमींबद्दल, विशेषतः जीवनशैलीशी संबंधित रोगांबद्दल वेळेवर मार्गदर्शन प्रदान करणे शक्य होते,” अशी माहिती त्यांनी दिली.