ক্যান্সার বা ডিমেনশিয়ার মতো দুর্বল রোগের প্রাথমিক সনাক্তকরণ চিকিত্সা সনাক্তকরণ এবং জীবন বাঁচানোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
Xiaohu Xia, ফ্লোরিডা বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন বিভাগের একজন সহযোগী অধ্যাপক, সম্প্রতি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ থেকে $1.3 মিলিয়ন R01 অনুদান পেয়েছেন প্রতিশ্রুতিশীল ন্যানো পার্টিকেলগুলির উপর গবেষণা চালিয়ে যাওয়ার জন্য যা উল্লেখযোগ্যভাবে 300 বারের বেশি রোগ সনাক্তকরণের সঠিকতা উন্নত করতে পারে। .
NIH উচ্চ-পরিপক্ক গবেষণা প্রকল্পগুলির সাথে গবেষকদের R01 অনুদান প্রদান করে যা অনুমান-চালিত এবং প্রফেসর জিয়ার গবেষণা প্রকল্পের মতো শক্তিশালী প্রাথমিক ডেটা রয়েছে৷
“আমাদের প্রাথমিক পরীক্ষাগারের ফলাফলে, আমরা দেখিয়েছি যে ন্যানো পার্টিকেল-ভিত্তিক কৃত্রিম এনজাইম বাজারে বিদ্যমান পণ্যগুলির তুলনায় প্রায় 300 গুণ বেশি সনাক্তকরণ সংবেদনশীলতা বাড়াতে সক্ষম,” তিনি বলেছিলেন।
তার গবেষণা চার বছর ধরে বিস্তৃত ছিল এবং ডায়াগনস্টিকস উন্নত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে প্রভাব এনজাইম-লিঙ্কড ইমিউনোসর্বেন্ট অ্যাস (ELISA) পরীক্ষা শরীরের তরল নমুনায় প্রোটিন এবং হরমোনের মতো নির্দিষ্ট রোগের বায়োমার্কারগুলির সাথে আবদ্ধ করার জন্য বিশেষভাবে তৈরি নিকেল-প্ল্যাটিনাম ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে।
জিয়া একমাত্র প্রধান তদন্তকারী, তবে তিনি পোস্টডক্স এবং স্নাতক ছাত্রদের তত্ত্বাবধান করবেন যারা তাকে সহায়তা করবে।
যদিও কিছু পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছে ELISA পরীক্ষাগুলিকে ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে প্রতিস্থাপন করার জন্য, কয়েক দশক ধরে ডায়াগনস্টিক সংবেদনশীলতার ক্ষেত্রে কোনও বড় অগ্রগতি হয়নি, একটি লিপ জিয়া বলেছেন যে তিনি তার ন্যানো পার্টিকেল গবেষণার সাথে তৈরি করার লক্ষ্য রেখেছেন।
“ELISA প্রযুক্তি বিভিন্ন রোগের জন্য স্ক্রীন করার জন্য ব্যবহৃত সবচেয়ে জনপ্রিয় প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি,” তিনি বলেছিলেন। “উদাহরণস্বরূপ, আপনি যখন আপনার বার্ষিক চেক-আপের জন্য আপনার ডাক্তারের অফিসে যান, তখন রক্ত পরীক্ষাটি বিভিন্ন ধরণের বায়োমার্কার সনাক্ত করতে একটি ELISA ব্যবহার করতে পারে। কিন্তু এই প্রযুক্তিটি ভেঙে দেওয়ার জন্য, আপনাকে প্রাকৃতিক এনজাইমটিকে সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপন করতে হবে অন্যথায়।”
গবেষকরা বলছেন যে ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে গঠিত কৃত্রিম এনজাইম “মিমিক্স” ব্যবহার করার জন্য ঘোড়ায় পাওয়া ঐতিহ্যবাহী পারক্সিডেস এনজাইমগুলি ব্যবহার করে অনেক সুবিধা হতে পারে। জিয়া বলেছেন যে ন্যানো পার্টিকেলগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে আরও স্থিতিশীল এবং সক্রিয়, যার অর্থ ELISA পরীক্ষার ফলাফলগুলি আরও নির্ভরযোগ্য এবং সঠিক।
“বাণিজ্যিক প্রযুক্তিতে, মানুষ গাছপালা থেকে নিষ্কাশিত প্রাকৃতিক এনজাইম ব্যবহার করে,” জিয়া বলেন। “আমাদের প্রযুক্তিতে, আমরা ধাতব ন্যানো পার্টিকেল থেকে তৈরি একটি কৃত্রিম এনজাইম দিয়ে প্রাকৃতিক এনজাইম প্রতিস্থাপন করব। কৃত্রিম এনজাইমটি প্রাকৃতিক এনজাইমের চেয়ে বেশি কার্যকরী, যার মানে আমরা একটি শক্তিশালী রঙের সংকেত পাব, এই প্রযুক্তির সংবেদনশীলতা সনাক্তকরণে ব্যাপকভাবে উন্নতি করবে৷ “
এই গবেষণায়, Xia মানুষের রক্তের নমুনায় বিভিন্ন রোগের বায়োমার্কার পরীক্ষা করে ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের কার্যকারিতা প্রদর্শন এবং নিশ্চিত করার সময় ন্যানো পার্টিকেলগুলির কার্যকারিতা বিকাশ এবং সর্বাধিক করার জন্য কাজ করে। তিনি বলেছিলেন যে তিনি ডায়াগনস্টিকসের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত কৃত্রিম এনজাইমগুলি ডিজাইন করতে ন্যানো পার্টিকেলগুলির গঠনকে সূক্ষ্ম-সুর করার পরিকল্পনা করছেন।
জিয়া বলেছিলেন যে এটি প্রথমবারের মতো তার ন্যানো পার্টিকেলগুলি ক্লিনিকাল নমুনার সাথে যোগাযোগ করেছে।
“আমরা আরও সংবেদনশীলতা উন্নত করতে অনন্য ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করব এবং এটি দুটি ধরণের ক্যান্সারের সাথে প্রদর্শন করব,” তিনি বলেছিলেন। “এই প্রকল্পে আমরা রক্তে প্রোস্টেট এবং কোলোরেক্টাল ক্যান্সারের প্রাথমিক পর্যায়ে সনাক্ত করার পরিকল্পনা করছি। আমরা এই ক্যান্সারগুলির প্রাথমিক নির্ণয় সক্ষম করতে আমাদের নতুন প্রযুক্তি ব্যবহার করার আশা করি।”
যদি লক্ষ্য রোগের জন্য একটি বায়োমার্কার বিদ্যমান থাকে, ন্যানো পার্টিকেলগুলি ঐতিহ্যগত এনজাইমগুলির উন্নত কৃত্রিম “নকল” হিসাবে কাজ করবে যেগুলি, অ্যান্টিবডিগুলির মতো জৈবিক রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হলে, রঙ দেখায় এমনভাবে আবদ্ধ এবং প্রতিক্রিয়া দেখাবে৷
যখন একটি বায়োমার্কার সনাক্ত করা হয়, পরীক্ষাটি একটি দৃশ্যমান রঙের আউটপুট তৈরি করে যা এর ঘনত্ব পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। গাঢ় রঙ, উচ্চ ঘনত্ব। মিথ্যা নেতিবাচক প্রতিরোধের জন্য পরীক্ষাগুলি অবশ্যই অত্যন্ত সংবেদনশীল হতে হবে যা চিকিত্সা বা হস্তক্ষেপে বিলম্ব করতে পারে।
জিয়া আশা করেন যে তার গবেষণাটি প্রকাশ করবে যে ন্যানো পার্টিকেলগুলির রেকর্ড-ব্রেকিং দক্ষতা থাকবে, দ্রুত সনাক্তকরণের ফলাফল এবং পরিষ্কার নমুনা রঙের বৈসাদৃশ্য প্রদান করবে, যখন পরীক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় পদ্ধতি এবং সরঞ্জামগুলিকে সরল করবে।
“গুরুতর রোগ নির্ণয়ের জন্য সনাক্তকরণ সংবেদনশীলতা গুরুত্বপূর্ণ,” তিনি বলেছিলেন। “প্রাথমিক পর্যায়ে, বায়োমার্কারগুলি খুব কম ঘনত্বে উপস্থিত থাকতে পারে এবং ঐতিহ্যগত ELISA দ্বারা সনাক্ত করা যায় না। আমাদের নতুন প্রযুক্তির সাহায্যে আমরা সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি করার লক্ষ্য রাখি যাতে আমরা রোগীর নমুনায় বায়োমার্কারের কম ঘনত্ব সনাক্ত করতে পারি।” “
তিনি ভিট্রোতে প্রভাব ফেলতে 2021 সালে প্রাথমিক অধ্যয়ন থেকে অর্জিত প্রাথমিক জ্ঞান ব্যবহার করার আশা করছেন একটি অতি-দক্ষ কৃত্রিম এনজাইম প্রদান করে ডায়াগনস্টিক সক্ষম করা হয় যা ELISA এর বাইরেও বিভিন্ন ডায়াগনস্টিক কৌশল জুড়ে কাজ করে।
প্রফেসর জিয়া বলেছেন: “আমাদের চূড়ান্ত লক্ষ্য হল প্রাথমিক পর্যায়ে ক্যান্সারের মতো বড় রোগ শনাক্ত করা। ভবিষ্যতে, আমরা আরও কিছু খুব চ্যালেঞ্জিং রোগ, সম্ভবত আলঝাইমার রোগও আবিষ্কার করতে চাই।”
