माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स पर कैंसर का पता लगाने वाली तकनीकें

जब आप कैंसर शब्द सुनते हैं, तो यह दुखद भावनाओं को जगाता है। अधिकांश रोगियों को लगता है कि यदि उनके पास यह है, तो उनके बचने की संभावना कम है और यह मौत की उलटी गिनती की शुरुआत है। अधिकांश लोग केवल सबसे आम उपचारों के बारे में जानते हैं जैसे - कीमोथेरेपी, जो कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए दवाओं का उपयोग करती है, विकिरण जो कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करने और कैंसर कोशिका के डीएनए को विभाजित करने और बढ़ने से रोकने के लिए उपयोग किया जाता है, और सर्जरी जो कैंसर के ऊतकों को हटाती है। वे बालों के झड़ने और हफ्तों या महीनों तक अस्पताल में रहने की कल्पना करते हैं। लेकिन कैंसर वास्तव में क्या है? क्या कोई इलाज है? बचने का मौका क्या है?

कैनेडियन कैंसर सोसायटी के अनुसार सभी तरह के कैंसर हमारी कोशिकाओं में शुरू होते हैं। वास्तव में, हमारे पास बहुत सारी कोशिकाएँ हैं, वास्तव में, खरबों कोशिकाएँ जो एक साथ मिलकर ऊतकों और अंगों जैसे मांसपेशियों, हड्डियों, फेफड़ों, यकृत और अन्य का निर्माण करती हैं। प्रत्येक कोशिका के अंदर, हमारे जीन कोशिका को निर्देश देते हैं कि कब बढ़ना है, काम करना है, विभाजित करना है और मरना भी है। हमें स्वस्थ रखने के लिए हमारी कोशिकाएं इन निर्देशों का पालन करती हैं। हालाँकि, जब निर्देश मिश्रित हो जाते हैं, तो हमारी कोशिकाएँ बढ़ती हैं और नियंत्रण से बाहर हो जाती हैं। जब असामान्य कोशिका बढ़ती है और विभाजित होती है, तो वे एक गांठ बना सकती हैं जिसे ट्यूमर कहा जाता है। ट्यूमर को गैर-कैंसर के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है जो एक स्थान पर रहते हैं और फैलते नहीं हैं। या कैंसर के रूप में और आस-पास के ऊतकों में विकसित होकर शरीर के अन्य भागों में फैल जाता है।

कैंसर.सीए शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि 233,900 में कनाडा में 85,100 नए कैंसर के मामले और 2022 कैंसर से मौतें होंगी। सांख्यिकी कनाडा पूरे कनाडा में होने वाली मौतों की संख्या दर्ज करता है - और प्रमुख बीमारियां जिनसे कनाडाई मर रहे हैं। मृत्यु के प्रमुख कारणों में कैंसर (28.2%), हृदय रोग (18.5%), और अन्य (29.4%) शामिल हैं।  कैंसर.सीए सलाह दें कि जितनी जल्दी कैंसर का निदान और उपचार किया जाए, परिणाम उतना ही बेहतर होगा। और इसलिए, कैंसर के प्रबंधन और उपचार में शुरुआती पहचान महत्वपूर्ण है।

शुरुआती पहचान के तरीकों को "कैंसर स्क्रीनिंग" के रूप में भी जाना जाता है। इसका मतलब है कि किसी भी लक्षण और तरीकों के अभाव में भी कैंसर कोशिकाओं या ऊतकों को खोजने में वार्षिक मैमोग्राम, पैप स्मीयर और कोलोनोस्कोपी शामिल हो सकते हैं जो संभावित रूप से स्तन, गर्भाशय ग्रीवा और पेट के कैंसर के प्रारंभिक रूप का पता लगा सकते हैं। हालांकि, आनुवंशिक परीक्षण, तरल बायोप्सी परीक्षण, बेहतर इमेजिंग तकनीक और डेटा और विशिष्ट उच्च आबादी के आधार पर भविष्य कहनेवाला विश्लेषण जैसे नए तरीके अब उपलब्ध हैं और कर्षण प्राप्त कर रहे हैं।

भले ही प्रारंभिक पहचान के लिए उपर्युक्त प्रौद्योगिकियां अच्छी हैं, मेरा मानना ​​है कि यह और भी बेहतर होगा यदि हम रक्त शर्करा के स्तर की निगरानी के लिए ग्लूकोज मीटर जैसे सरल और उपयोग में आसान उपकरणों का उपयोग करके कैंसर का पता लगा सकें। रोगी डिवाइस का उपयोग घर पर, डॉक्टर के कार्यालय में या अस्पताल में कर सकते हैं। क्योंकि यह सरल है, यह सभी के उपयोग के लिए काफी सस्ता भी हो सकता है।

अमेरिका में विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के एक समूह ने एक ऐसा उपकरण विकसित किया है जो एक नई माइक्रोफ्लुइडिक चिप का उपयोग करके रोगी के रक्त के नमूने से अलग-अलग कैंसर कोशिकाओं को अलग कर सकता है जो पूरे रक्त या न्यूनतम पतला रक्त से कैंसर कोशिकाओं को अलग करता है। शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया कि रक्त में घूम रही कैंसर कोशिकाओं का पता लगाने के मौजूदा तरीके महंगे हैं और कई शोध प्रयोगशालाओं या अस्पतालों की पहुंच से बाहर हैं। उनके अनुसार, नया माइक्रोफ्लुइडिक उपकरण सस्ता है और क्योंकि इसमें बहुत अधिक नमूना तैयार करने या कमजोर पड़ने की आवश्यकता नहीं होती है, यह तेज और उपयोग में आसान है। उनका उपकरण रक्त में पाई जाने वाली विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं को उनके आकार के अनुसार अलग करता है। वे रिपोर्ट करते हैं कि ट्यूमर कोशिकाओं को रक्त से अलग करना कोई आसान काम नहीं है, क्योंकि कोशिकाएं बहुत कम मात्रा में मौजूद होती हैं। कई कैंसर के लिए, परिसंचारी कोशिकाएं प्रति 1 अरब रक्त कोशिकाओं के करीब एक स्तर पर मौजूद होती हैं।

शोधकर्ताओं ने तरल पदार्थों में सेल का पता लगाने के पारंपरिक तरीकों के विकल्प के रूप में माइक्रोफ्लुइडिक तकनीकों का इस्तेमाल किया। ये उपकरण या तो लक्षित कोशिकाओं को पकड़ने के लिए मार्करों का उपयोग करते हैं, क्योंकि वे तैरते हैं, या वे लक्षित कोशिकाओं के भौतिक गुणों का लाभ उठाते हैं - मुख्य रूप से आकार - उन्हें तरल पदार्थ में मौजूद अन्य कोशिकाओं से अलग करने के लिए।

उनका उपकरण न केवल परिसंचारी ट्यूमर कोशिकाओं (सीटीसी) के अलगाव के लिए बल्कि आरएनए और डीएनए के लिए आणविक निदान के लिए भी लागू किया जा सकता है, माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों में ट्यूमर जीव विज्ञान का अध्ययन और दवा स्क्रीनिंग, रक्त प्रोटीन का पता लगाने के लिए सेल सरणी जैसे उच्च थ्रूपुट स्क्रीनिंग के लिए और सिंगल सेल कैप्चर।

कैंसर का शीघ्र पता लगाने और निदान के लिए वर्तमान में कौन सी माइक्रोफ्लुइडिक तकनीकें उपयोग की जा रही हैं? विभिन्न अध्ययनों में उद्धृत आशाजनक तकनीकें निम्नलिखित हैं।

1. परिसंचारी ट्यूमर कोशिकाओं (सीटीसी) का अलगाव, कब्जा और पहचान
2. डीएनए माइक्रो सरणी
3. माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स पर सेल पैटर्निंग
4. चुंबकीय जमाव विश्लेषण द्वारा कैंसर कोशिकाओं का पता लगाना
5. ऑप्टिकल बल द्वारा सेल छँटाई
6. केशिका वैद्युतकणसंचलन कैंसर संबंधी उत्परिवर्तन का पता लगाने के लिए
7. चिप पर कैंसर सेल का प्रवास- कैंसर कोशिकाओं का संचलन
8. उच्च थ्रूपुट माइक्रोफ्लुइडिक सेल-आधारित परख
9. चिप लाइव सेल परख पर
10. कैंसर बायोमार्कर का मल्टीप्लेक्स डिटेक्शन
11. सिंगल सेल स्क्रीनिंग के लिए ड्रॉपलेट माइक्रोफ्लुइडिक्स
12. ड्रग स्क्रीनिंग के लिए सिंगल सेल एरेज़
13. लंबे समय तक ऑन-चिप सेल कल्चर
14. कैंसर कोशिका जीव विज्ञान के चिप अध्ययन पर

तिथि करने के लिए, माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स का उपयोग करने वाली अधिकांश कैंसर का पता लगाने वाली तकनीकें अभी भी विश्वविद्यालयों और शोध संस्थानों में अनुसंधान चरण में हैं। कई शुरुआती चरण की कंपनियों ने उभरना शुरू कर दिया है और प्रोटोटाइप बना रही हैं। अन्य नैदानिक ​​परीक्षण में हैं। भले ही शुरुआती कैंसर का पता लगाने की बड़ी संभावना है, फिर भी उत्पाद विकास के दौरान कुछ अंतर्निहित चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। सफल व्यावसायीकरण के लिए बाधाएँ विकास की लागत, माइक्रोफ़्लुइडिक चिप्स के लिए परख के अनुवाद में तकनीकी मुद्दे, उपकरण उत्पादन की पुनरावृत्ति और स्केल-अप उत्पादन में समस्याएँ हैं।

सकारात्मक दृष्टिकोण से, इन चुनौतियों को कुछ ही समय में दूर किया जा सकता है। निकट भविष्य में, प्रारंभिक कैंसर का पता लगाने के लिए माइक्रोफ्लुइडिक उपकरण वर्तमान में उपलब्ध अन्य उपचारों और उपचारों के साथ-साथ बीमारी से लड़ने में मानवता के लिए एक बड़ी जीत है।

संदर्भ:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190225145635.htm
https://cancer.ca/en/cancer-information/what-is-cancer/how-cancer-starts-grows-and-spreads
https://cancer.ca/en/research/cancer-statistics/cancer-statistics-at-a-glance
https://www150.statcan.gc.ca/t1/tbl1/en/tv.action?pid=1310039401

लोरेंजो गुटिरेज़ है स्टारफिश मेडिकल माइक्रोफ्लुइडिक्स प्रबंधक। लोरेंजो के पास माइक्रोफ्लुइडिक कार्ट्रिज में पॉइंट ऑफ केयर एसेज़ का अनुवाद करने का व्यापक अनुभव है। उनके माइक्रोफ्लुइडिक्स पोर्टफोलियो में चिपकेयर में प्रारंभिक शिशु निदान के लिए एक पॉलीवैलेंस उपकरण विकसित करना शामिल है।



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• स्रोत: https://starfishmedical.com/blog/cancer-detection-technologies-on-microfluidic-chips/