NIT राउरकेला ने स्तन कैंसर जांच के लिए किफायती बायोसेंसर विकसित किया

New Delhi/Rourkela नई दिल्ली/राउरकेला: राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईटी), राउरकेला के शोधकर्ताओं ने एक नया सेमीकंडक्टर डिवाइस-आधारित बायोसेंसर विकसित किया है जो जटिल या महंगी प्रयोगशाला प्रक्रियाओं की आवश्यकता के बिना स्तन कैंसर कोशिकाओं की पहचान कर सकता है, अधिकारियों के अनुसार। विकसित बायोसेंसर को काम करने के लिए किसी अतिरिक्त रसायन की आवश्यकता नहीं होती है। उन्होंने कहा कि यह कैंसरग्रस्त कोशिकाओं को स्वस्थ स्तन कोशिकाओं से अलग करने में अत्यधिक प्रभावी है, जो स्तन कैंसर के निदान के लिए बायोसेंसिंग उपकरणों के मौजूदा तरीकों की तुलना में बेहतर सटीकता प्रदान करता है।

यह शोध प्रतिष्ठित माइक्रोसिस्टम टेक्नोलॉजीज जर्नल में प्रकाशित हुआ है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर प्रसन्ना कुमार साहू के अनुसार, संभावित घातक बीमारियों के बढ़ने ने हाल के वर्षों में बायोमॉलीक्यूल मूल्यांकन और पॉइंट-ऑफ-केयर (पीओसी) परीक्षण पर वैश्विक जोर देने की ओर ध्यान आकर्षित किया है। "चूंकि कैंसर कोशिकाएं अक्सर प्रगति के कोई प्रारंभिक लक्षण नहीं दिखाती हैं, इसलिए रोकथाम और इलाज के लिए उन्हें शुरुआती चरण में निदान करना महत्वपूर्ण है। हालांकि बीमारी की पहचान करने के लिए एक्स-रे, मैमोग्राफी, एंजाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉर्बेंट परख परीक्षण (एलिसा), अल्ट्रासोनोग्राफी और चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) जैसी कई नैदानिक ​​प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, लेकिन उन्हें विशेष उपकरण और प्रशिक्षित कर्मियों की आवश्यकता होती है। साहू ने कहा, "इसके अलावा, ये नैदानिक ​​विधियां अक्सर दूरदराज के क्षेत्रों में लोगों के लिए दुर्गम होती हैं।" उन्होंने कहा कि COVID-19 महामारी ने चिकित्सा संसाधनों के स्थानांतरण के कारण इन चुनौतियों को और उजागर किया, जिसके परिणामस्वरूप कैंसर की जांच और उपचार में देरी हुई। साहू ने कहा, "यह सरल, तेज़ और अधिक किफायती नैदानिक ​​उपकरणों की तत्काल आवश्यकता को रेखांकित करता है जो जटिल बुनियादी ढांचे पर निर्भर नहीं करते हैं।"

एनआईटी टीम ने एक नया तरीका तैयार किया है जो कैंसर कोशिकाओं का पता लगाने के लिए उनके भौतिक गुणों का उपयोग करता है। कैंसरग्रस्त स्तन ऊतक, जो अधिक पानी धारण करते हैं और स्वस्थ ऊतकों की तुलना में अधिक घने होते हैं, माइक्रोवेव विकिरण के साथ अलग तरह से बातचीत करते हैं। ये अंतर, जिन्हें ढांकता हुआ गुण कहा जाता है, उनके बीच अंतर करना संभव बनाते हैं। स्वस्थ और कैंसरग्रस्त कोशिकाओं के बीच अंतर। शोध दल ने TCAD सिमुलेशन परिणामों के आधार पर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, टनल फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर (TFET) प्रस्तावित किया है जो स्तन कैंसर कोशिकाओं का प्रभावी ढंग से पता लगा सकता है। FET का उपयोग आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है लेकिन यहाँ उन्हें जैविक सामग्रियों के संवेदनशील डिटेक्टर के रूप में कार्य करने के लिए अनुकूलित किया गया है। कई पारंपरिक परीक्षणों के विपरीत, इस बायोसेंसर को काम करने के लिए किसी अतिरिक्त रसायन या लेबल की आवश्यकता नहीं होती है। "गेट क्षेत्र के नीचे ट्रांजिस्टर में एक छोटी गुहा खोदी जाती है और डिवाइस की संवेदनशीलता की जाँच करने के लिए कोशिकाओं के जैविक नमूने की एक समतुल्य सामग्री गुहा में रखी जाती है। सेंसर तब नमूने के गुणों के आधार पर विद्युत संकेतों में परिवर्तन पढ़ता है, अनिवार्य रूप से 'संवेदन' करता है कि कोशिकाएँ कैंसरग्रस्त हैं या स्वस्थ। साहू ने कहा, "क्योंकि T47D जैसी कैंसर कोशिकाओं में MCF-10A जैसी स्वस्थ कोशिकाओं की तुलना में उच्च परावैद्युत स्थिरांक होता है, इसलिए सेंसर इन अंतरों को जल्दी और उच्च परिशुद्धता के साथ पकड़ लेता है।"

निष्कर्षों से पता चलता है कि सेंसर अपने उच्च घनत्व और परमिटिटिविटी के कारण T47D कैंसर कोशिकाओं का पता लगाने में संवेदनशील है। यह कैंसरग्रस्त कोशिकाओं को स्वस्थ स्तन कोशिकाओं से अलग करने में भी अत्यधिक प्रभावी है, जो मौजूदा तकनीकों की तुलना में बेहतर संवेदनशीलता प्रदान करता है। विकसित तकनीक की एक और प्रमुख विशेषता इसकी सामर्थ्य है। "TFET-आधारित बायोसेंसर पारंपरिक परीक्षण विधियों और अन्य मौजूदा FET-आधारित बायोसेंसर की तुलना में सस्ता है। विकसित तकनीक भविष्य के चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण वादा करती है, जिसके परिणामस्वरूप कम लागत वाले और उपयोग में आसान डायग्नोस्टिक डिवाइस बनते हैं जो क्लीनिक, मोबाइल परीक्षण इकाइयों और घरेलू सेटिंग्स में स्तन कैंसर का प्रारंभिक पता लगाते हैं, "शोधकर्ता प्रियंका करमाकर ने कहा। अगले चरण के रूप में, शोध दल विकसित तकनीक के निर्माण और वैज्ञानिक सत्यापन के लिए संभावित सहयोग की खोज कर रहा है।