নতুন স্ক্রীনিং টুল একাধিক স্বাস্থ্য অবস্থা সনাক্ত করতে ইনফ্রারেড আলো এবং মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে

ইনফ্রারেড আলো এবং মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে, গবেষকরা জনসংখ্যার স্তরে মানব স্বাস্থ্য এবং এর পক্ষপাতগুলিকে কার্যকরভাবে স্ক্রীন করার জন্য একটি পদ্ধতি তৈরি করেছেন।

এমন একটি দৃশ্যকল্প কল্পনা করুন যেখানে এক ফোঁটা রক্ত ​​কয়েক মিনিটের মধ্যে ব্যাপক স্বাস্থ্যের অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করতে পারে। সাম্প্রতিক বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির জন্য ধন্যবাদ, এই দৃষ্টিভঙ্গি বাস্তবে পরিণত হতে পারে। লুডভিগ ম্যাক্সিমিলিয়ান ইউনিভার্সিটি মিউনিখ (এলএমইউ) এবং ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর কোয়ান্টাম অপটিক্স (এমপিকিউ) এর মিহায়েলা জিগম্যানের নেতৃত্বে BIRD দলের বিজ্ঞানীরা হেলমহোল্টজ জেনট্রাম মুনচেনের সহযোগিতায়, ইনফ্রারেড আলো ব্যবহার করে একটি পদ্ধতি তৈরি করেছেন এবং মেশিনের স্বাস্থ্য স্ক্রীনিং সরঞ্জামগুলি শিখছেন শুধুমাত্র একটি পরিমাপের সাথে একাধিক স্বাস্থ্য অবস্থা সনাক্ত করতে।

ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি, এমন একটি কৌশল যা পদার্থের আণবিক গঠন বিশ্লেষণ করতে ইনফ্রারেড আলো ব্যবহার করে, কয়েক দশক ধরে রসায়নের একটি মৌলিক হাতিয়ার হয়েছে। এটি একটি অণুকে একটি আঙুলের ছাপ দেওয়ার মতো যা একটি স্পেকট্রোমিটার নামক একটি বিশেষ মেশিনের মাধ্যমে পাস করা যেতে পারে। প্লাজমার মতো জটিল জৈবিক তরলগুলিতে প্রয়োগ করা হলে, এই ভৌত-রাসায়নিক কৌশলটি আণবিক সংকেত সম্পর্কে বিশদ তথ্য প্রকাশ করতে পারে, এটি একটি প্রতিশ্রুতিশীল চিকিৎসা ডায়গনিস্টিক টুল তৈরি করে। রসায়ন এবং শিল্পে এর দীর্ঘস্থায়ী অ্যাপ্লিকেশন সত্ত্বেও, ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি এখনও চিকিৎসা নির্ণয়ের জন্য মানদণ্ডে প্রতিষ্ঠিত বা একীভূত হয়নি।

মিহেলা জিগম্যানের নেতৃত্বে এলএমইউ এবং এমপিকিউ বার্ড গ্রুপের বিজ্ঞানীদের একটি দল এই সমস্যা সমাধানের জন্য একটি প্রচেষ্টা শুরু করেছে। তারা পূর্বে মানুষের রক্তরস পরিমাপের জন্য একটি পদ্ধতি প্রতিষ্ঠা করেছিল এবং হেলমহোল্টজ মুনচেনের অ্যানেট পিটার্স গ্রুপের সাথে সহযোগিতায়, প্রাকৃতিকভাবে বৈচিত্র্যময় মানব জনসংখ্যার ইনফ্রারেড আণবিক আঙ্গুলের ছাপের অগ্রগামী। KORA অধ্যয়নটি জার্মানির অগসবার্গে অবস্থিত একটি ব্যাপক স্বাস্থ্য গবেষণা প্রকল্প, যাতে হাজার হাজার মানুষের রক্ত ​​পরিমাপ করা হয়। এলোমেলোভাবে নির্বাচিত প্রাপ্তবয়স্কদের প্রাকৃতিকভাবে পরিবর্তনশীল জনসংখ্যার প্রতিনিধি হিসাবে নির্বাচিত করা হয়েছিল এবং শারীরিক পরীক্ষা এবং রক্তদানের জন্য নিয়োগ করা হয়েছিল।

সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনের বিস্তৃত পরিসর

আপনার বর্তমান কাজের মূল্য কি? বিদ্যমান KORA অধ্যয়নটি নতুন মান অর্জন করেছে কারণ এটি একটি নতুন কোণ থেকে পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং একটি নতুন উদ্দেশ্য পরিবেশন করা হয়েছিল: ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম ইনফ্রারেড (FTIR) স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করে 5,000টিরও বেশি প্লাজমা নমুনা পরিমাপ করা হয়েছিল। LMU-তে BIRD দলের তারেক ইসা এবং ক্রিস্টিনা লিওনার্দো আণবিক আঙ্গুলের ছাপ পেতে ইনফ্রারেড আলো ব্যবহার করে KORA গবেষণা থেকে রক্তের নমুনা বিশ্লেষণ করেছেন। দলটি আণবিক আঙ্গুলের ছাপ বিশ্লেষণ করতে এবং তাদের চিকিৎসা তথ্যের সাথে সম্পর্কযুক্ত করতে মেশিন লার্নিং প্রয়োগ করেছে। তারা দেখেছে যে এই আঙ্গুলের ছাপগুলিতে মূল্যবান তথ্য রয়েছে যা দ্রুত স্বাস্থ্য স্ক্রীনিং সক্ষম করতে পারে। মাল্টি-টাস্কিং কম্পিউটার অ্যালগরিদমগুলি এখন রক্তের অস্বাভাবিক লিপিডের মাত্রা, রক্তচাপের পরিবর্তন, টাইপ 2 ডায়াবেটিস শনাক্ত করা এবং এমনকি প্রিডায়াবেটিস (প্রায়শই ডায়াবেটিসের পূর্বসূরি) সনাক্ত করা সহ বিভিন্ন স্বাস্থ্য অবস্থার পার্থক্য করতে সক্ষম।

মজার বিষয় হল, অ্যালগরিদমটি এমন ব্যক্তিদেরও এককভাবে বের করে যারা জরিপ বছরে সুস্থ ছিল এবং সুস্থ ছিল। এটি দুটি কারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ: প্রথমত, যে কোনও র্যান্ডম জনসংখ্যার বেশিরভাগ লোকেরা অস্বাভাবিক স্বাস্থ্য পরিবর্তনগুলি অনুভব করবে, এবং প্রদত্ত যে আমরা সবাই আলাদা এবং সময়ের সাথে সাথে আমরা সবাই পরিবর্তিত হয়েছি, পুরোপুরি সুস্থ ব্যক্তি খুঁজে পাওয়া কঠিন প্রায় তুচ্ছ। দ্বিতীয়ত, অনেক লোক একাধিক রোগের বিভিন্ন সংমিশ্রণে ভোগে। ঐতিহ্যগতভাবে, ডাক্তারদের প্রতিটি রোগের জন্য নতুন পরীক্ষার প্রয়োজন হয়। যাইহোক, এই নতুন পদ্ধতিটি একবারে শুধুমাত্র একটি শর্ত সনাক্ত করে না, এটি সঠিকভাবে স্বাস্থ্য সমস্যাগুলির একটি পরিসীমা সনাক্ত করতে পারে। এই মেশিন লার্নিং-চালিত সিস্টেম শুধুমাত্র সুস্থ ব্যক্তিদের সনাক্ত করতে পারে না কিন্তু একই সাথে একাধিক রোগ জড়িত জটিল অবস্থা সনাক্ত করতে পারে। উপরন্তু, এটি লক্ষণগুলি দেখা দেওয়ার কয়েক বছর আগে বিপাকীয় সিন্ড্রোমের বিকাশের পূর্বাভাস দিতে পারে, হস্তক্ষেপের জন্য একটি উইন্ডো প্রদান করে।

গবেষকরা বলছেন যে গবেষণাটি স্বাস্থ্য স্ক্রীনিংয়ের একটি নিয়মিত অংশ হয়ে উঠতে ইনফ্রারেড আণবিক ফিঙ্গারপ্রিন্টিংয়ের ভিত্তি স্থাপন করে, যা ডাক্তারদের আরও কার্যকরভাবে পরিস্থিতি সনাক্ত করতে এবং পরিচালনা করতে দেয়। এটি কোলেস্টেরল অস্বাভাবিকতা এবং ডায়াবেটিসের মতো বিপাকীয় রোগের ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে সময়মত এবং কার্যকর হস্তক্ষেপগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে ফলাফলের উন্নতি করতে পারে। যাইহোক, এই প্রযুক্তির সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি আরও বিস্তৃত। আশা করা যায় যে গবেষকরা সিস্টেমটিকে পরিমার্জিত করতে এবং এর ক্ষমতাগুলিকে প্রসারিত করে চলেছেন, প্রযুক্তির বিকাশের মাধ্যমে এবং ক্লিনিকাল গবেষণার পরিপ্রেক্ষিতে এই সিস্টেমগুলি তৈরি করার মাধ্যমে, আরও স্বাস্থ্যের অবস্থা এবং তাদের সংমিশ্রণগুলি ডায়াগনস্টিক লাইব্রেরিতে যোগ করা হবে। এটি ব্যক্তিগতকৃত স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণের দিকে পরিচালিত করতে পারে, যেখানে ব্যক্তিরা নিয়মিত তাদের নিজস্ব স্বাস্থ্য পরীক্ষা করে এবং গুরুতর হওয়ার আগে সম্ভাব্য সমস্যাগুলি সনাক্ত করে।

সামগ্রিকভাবে, গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে মেশিন লার্নিংয়ের সাথে ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি একত্রিত করা স্বাস্থ্য ডায়াগনস্টিকসকে রূপান্তরিত করবে। মাত্র এক ফোঁটা রক্ত ​​এবং ইনফ্রারেড আলোর সাহায্যে, আমাদের স্বাস্থ্যের উপর নজর রাখতে, সমস্যাগুলি আরও কার্যকরভাবে সনাক্ত করতে এবং বিশ্বজুড়ে সম্ভাব্য স্বাস্থ্যসেবা উন্নত করার জন্য একটি শক্তিশালী নতুন টুল রয়েছে।