आयआयटी मद्रास वेगवान प्रतिजैविक प्रतिकार चाचणीसाठी कमी किमतीची चिप डिव्हाइस विकसित करते

आयआयटी मद्रासच्या संशोधकांनी एक कमी किमतीची चिप-आधारित डिव्हाइस विकसित केले आहे जे तीन तासांच्या आत प्रतिजैविकांच्या बॅक्टेरियाचा प्रतिकार वेगाने शोधते. नाविन्यपूर्णतेमुळे जलद निदान, प्रतिजैविकांचा कमी गैरवापर आणि उपचारांच्या सुधारित पर्याय, विशेषत: ग्रामीण आरोग्य सुविधांसाठी वचन दिले जाते.

नवी दिल्ली: इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (आयआयटी), मद्रासच्या संशोधकांनी एक नाविन्यपूर्ण आणि परवडणारे मायक्रोफ्लूइडिक डिव्हाइस विकसित केले आहे जे जीवाणू प्रतिरोधक आहेत की प्रतिजैविकांना संवेदनाक्षम आहेत की नाही हे वेगाने निर्धारित करू शकते, असे अधिका said ्यांनी सांगितले.

महागड्या धातू, जटिल फॅब्रिकेशन प्रक्रियेवर अवलंबून असलेल्या किंवा अत्यधिक कुशल तंत्रज्ञांची आवश्यकता असलेल्या बर्‍याच आधुनिक तंत्राच्या विपरीत, हे लॅब-ऑन-चिप डिव्हाइस साध्या मायक्रोफ्लूइडिक चिपमध्ये एम्बेड केलेल्या स्क्रीन-प्रिंट केलेल्या कार्बन इलेक्ट्रोडवर आधारित आहे.

हा दृष्टिकोन डिव्हाइस केवळ किफायतशीरच नाही तर लहान क्लिनिक आणि ग्रामीण आरोग्य केंद्रांमध्ये तैनात करण्यासाठी देखील योग्य आहे. एस पुष्पावानमच्या मते, वायबीजी वर्मा इन्स्टिट्यूट चेअर प्रोफेसर, केमिकल अभियांत्रिकी विभाग, आयआयटी मद्रास, वेग, संवेदनशीलता आणि वापराच्या सुलभतेसाठी डिझाइन केलेले डिव्हाइस विशेषत: प्रगत प्रयोगशाळेच्या पायाभूत सुविधांमध्ये मर्यादित प्रवेश असलेल्या प्रदेशांमध्ये, बॅक्टेरियाच्या संसर्गाचे लवकर निदान आणि चांगल्या उपचारांसाठी मजबूत क्षमता ठेवते.

डिव्हाइस तीन तासात परिणाम वितरीत करू शकते आणि 'इलेक्ट्रोकेमिकल इम्पेडन्स स्पेक्ट्रोस्कोपी' वर आधारित आहे. आज ग्लोबल हेल्थकेअर सिस्टमला सामोरे जाणा the ्या सर्वात महत्त्वाच्या आव्हानांपैकी एक आहे.

जागतिक आरोग्य संघटनेने (डब्ल्यूएचओ) जागतिक आरोग्यासाठी अव्वल 10 धोक्यांपैकी एक म्हणून एएमआरची ओळख पटविली आहे आणि अंदाजानुसार 2019 मध्ये जगभरातील जवळजवळ 95.95 million दशलक्ष मृत्यू बॅक्टेरियाच्या एएमआरशी संबंधित आहेत.

“हे ओझे विशेषत: निम्न आणि मध्यम-उत्पन्न असलेल्या देशांमध्ये जास्त आहे, जेथे निदान सुविधा मर्यादित असतात आणि संक्रमण बहुतेक वेळा उपचार न करता किंवा अयोग्यरित्या व्यवस्थापित केले जाते. अँटीमाइक्रोबियल संवेदनशीलता चाचणी (एएसटी) ही विशिष्ट संक्रमणाविरूद्ध कोणती प्रतिजैविक कार्य करेल हे ओळखण्यासाठी वापरली जाणारी एक महत्वाची पद्धत आहे. डॉक्टरांना योग्य कारणास्तव निवडण्यास मदत होते, ज्यास जंतुनाशकांचा गैरवापर होतो, ज्याचा गैरवापर करणे टाळते, जे जंतुनाशकांचा गैरवापर करतात, ज्याचा गैरवापर करणे टाळते.

“तथापि, पारंपारिक एएसटी पद्धती, ज्यात वाढत्या बॅक्टेरियाच्या संस्कृतींचा समावेश आहे आणि अँटीबायोटिक्सला त्यांचा प्रतिसाद दिसून येतो, हे श्रम-केंद्रित आहेत आणि सामान्यत: 48 ते 72 तास लागतात. या विलंबामुळे स्टॉपगॅप म्हणून ब्रॉड-स्पेक्ट्रम अँटीबायोटिक्सचा वापर होऊ शकतो, ज्यामुळे प्रतिकार समस्येस त्रास होतो,” पुशपावनाम म्हणाले.

या मर्यादांचे निराकरण करण्यासाठी, आयआयटी मद्रास टीमने ε-µD-एक खर्च-प्रभावी फिनोटाइपिक टेस्टिंग डिव्हाइस विकसित केले जे बॅक्टेरियाच्या वाढ आणि प्रतिजैविक संवेदनाक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी इलेक्ट्रोकेमिकल सिग्नल वापरते.

“हे डिव्हाइस डब्ल्यूएचओने नमूद केलेल्या अनेक महत्त्वाच्या निकषांची पूर्तता करते, परवडणारी क्षमता, वेग, वापराची सुलभता आणि विश्वासार्हता. या प्राधान्यक्रमांवर लक्ष देऊन, resigramic-µ एंटीमाइक्रोबियल संवेदनशीलता चाचणी अधिक प्रवेशयोग्य बनवण्याच्या दिशेने एक महत्त्वपूर्ण पाऊल उचलते, विशेषत: कमी-रिसोर्स सेटिंग्जमध्ये,” पुष्कावनम म्हणाले.

हे संशोधन प्रतिष्ठित निसर्ग वैज्ञानिक अहवालात प्रकाशित केले गेले आहे, एक सरदार-पुनरावलोकन केलेले, ओपन-अ‍ॅक्सेस सायंटिफिक मेगा जर्नल नेचर पोर्टफोलिओ (स्प्रिंगर नेचरचा एक भाग), नैसर्गिक विज्ञानातील सर्व क्षेत्रांचा समावेश आहे.

“आमच्या डिव्हाइसचा एक महत्त्वाचा पैलू म्हणजे एका विशिष्ट तयार केलेल्या पौष्टिक द्रावणाचा वापर जो दुहेरी उद्देशाने काम करतो. हे केवळ बॅक्टेरियाच्या वाढीस समर्थन देत नाही, जे चाचणीसाठी आवश्यक आहे, परंतु आम्ही शोधण्यासाठी वापरत असलेल्या विद्युत सिग्नलची संवेदनशीलता देखील वाढवते. जसजसे बॅक्टेरिया वाढतात तसतसे ते आमच्या सिस्टममध्ये मोजता येण्यास कारणीभूत ठरतात, जे आमच्या सिस्टमने पुशपॅव्हनमध्ये बदलू शकतात,” पुशपावटीचा मागोवा घेता येतो. ”

“हा दृष्टिकोन अतिदक्षता विभागातील रूग्णांवर वास्तविक परिणाम करेल, ज्यांना बॅक्टेरियाच्या संसर्गामुळे गुंतागुंत होऊ शकते. यामुळे डॉक्टरांना योग्य उपचार लिहून देण्यास मदत होईल आणि जीवनरक्षक होऊ शकतात.

“सध्या आम्ही आयआयटीएम इन्स्टिट्यूट हॉस्पिटलच्या सहकार्याने क्लिनिकल प्रमाणीकरण करीत आहोत. कठोर क्लिनिकल प्रमाणीकरणानंतर आम्ही आमच्या स्टार्टअप, कौप्पॉन tics नालिटिक्स इंडिया प्रायव्हेट लिमिटेडच्या माध्यमातून हे व्यापारीकरण करण्याचा विचार करीत आहोत.”

ग्रॅम-नकारात्मक ई कोलाई आणि ग्रॅम-पॉझिटिव्ह बी सबटिलिस या दोन प्रकारच्या जीवाणूंवर संशोधकांनी डिव्हाइसची चाचणी केली. त्यांनी वेगवेगळ्या क्रियेसह दोन प्रतिजैविकांचा वापर केला – अ‍ॅम्पिसिलिन, जे बॅक्टेरिया नष्ट करते आणि टेट्रासाइक्लिन, जे त्यांना वाढण्यापासून प्रतिबंधित करते – दोन्ही प्रकारच्या प्रतिक्रिया शोधण्याच्या डिव्हाइसच्या क्षमतेची पुष्टी करण्यासाठी.