02 اپریل 2024 (نانوورک اسپاٹ لائٹ) مائکرو فلائیڈکس, سب ملی میٹر پیمانے پر سیالوں کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے کی ٹیکنالوجی نے طویل عرصے سے حیاتیاتی تحقیق اور طبی تشخیص میں انقلاب لانے کا وعدہ کیا ہے۔ چھوٹے پانی میں تیل کی بوندوں میں اسیس کو چھوٹا کرکے، یہ پلیٹ فارمز بے مثال رفتار اور کارکردگی کے ساتھ انفرادی خلیات کا تجزیہ کر سکتے ہیں جبکہ ریجنٹ کی لاگت کو کافی حد تک کم کرتے ہیں۔ ہر پکولیٹر پیمانے پر قطرہ ایک الگ تھلگ مائکرو ری ایکٹر کے طور پر کام کرتا ہے، جس سے سیلولر رویے کے اعلی تھرو پٹ اسٹڈیز کی اجازت ملتی ہے اور ڈرگ اسکریننگ سے لے کر نایاب سیل کے تجزیہ تک متنوع ایپلی کیشنز کو قابل بناتا ہے۔ تاہم، بوندوں کے مائیکرو فلائیڈکس کی مکمل صلاحیت کو کھولنا ان چھوٹے حصوں کے مواد کا تیزی سے اور جامع تجزیہ کرنے کے چیلنج کی وجہ سے رکاوٹ ہے۔ روایتی نقطہ نظر پیچیدہ اور مہنگے مائیکروسکوپی سیٹ اپ پر انحصار کرتے ہیں، تیز رفتار کیمروں کا استعمال کرتے ہوئے ہر بوند کی تصویر بنانے کے لیے جب یہ آلہ سے گزرتا ہے۔ اس طرح کے نظاموں سے وابستہ تکنیکی پیچیدگی اور بھاری اخراجات نے تحقیق اور طبی ترتیبات میں بوندوں پر مبنی تکنیکوں کے وسیع پیمانے پر اپنانے کو محدود کر دیا ہے۔ اب، سائنسدانوں کی ایک کثیر الشعبہ ٹیم نے OptiDrop تیار کیا ہے، جو ایک اختراعی آلہ ہے جو آپٹیکل ریشوں کو براہ راست ایک مائیکرو فلائیڈک چپ کے اندر مربوط کر کے ان حدود پر قابو پاتا ہے۔ یہ نیا نقطہ نظر مائکروسکوپ یا کیمرے پر انحصار کیے بغیر انفرادی بوندوں اور ان کے مواد سے متعدد آپٹیکل پیرامیٹرز کا پتہ لگانے کے قابل بناتا ہے۔ نتیجہ، مائیکرو سسٹم اور نینو انجینئرنگ میں رپورٹ کیا گیا"ڈرپلیٹ مائیکرو فلائیڈک ایپلی کیشنز کے لیے آن چپ فائبر آپٹکس کا استعمال کرتے ہوئے سنگل سیل ریزولوشن کے ساتھ ملٹی پلیکسڈ فلوروسینس اور سکیٹر کا پتہ لگانا")، ایک چھوٹا، سستی، اور صارف دوست پلیٹ فارم ہے جو ملٹی پیرامیٹر سنگل سیل تجزیہ کی طاقت کو بینچ ٹاپ فارمیٹ میں لاتا ہے۔ a OptiDrop پلیٹ فارم ایک مائکرو فلائیڈک چپ پر مشتمل ہے جس میں تیل اور پانی کے داخلے کے ساتھ بہاؤ فوکس کرنے والے جنکشن پر بوندوں کی تشکیل ہوتی ہے۔ پانی کا مرحلہ بوندوں کے اندر سمایا جاتا ہے اور اس کے بعد مرکزی چینل کے ارد گرد ترتیب دیئے گئے آپٹیکل فائبر نالیوں کے ایک سیٹ کے ذریعے آپٹیکل تفتیشی سائٹ (انسیٹ) سے گزرتا ہے۔ چپ پر موجود نالیوں کا استعمال آپٹیکل ریشوں کو مقررہ کونیی پوزیشنوں پر رکھنے کے لیے کیا جاتا ہے، جس سے لیزر لائٹ کے ساتھ موثر قطرہ کی روشنی اور بکھری ہوئی روشنی اور فلوروسینس سگنلز کو جمع کرنے کی اجازت دی جاتی ہے جب قطرہ روشنی کے بیم سے گزرتا ہے۔ آپٹیکل فائبر آؤٹ پٹ کو پتہ لگانے کے لیے پی ایم ٹی میں جوڑا جاتا ہے۔ ہر PMT سے TTL پلس کاؤنٹ ایک FPGA چپ کے ذریعے پلس کاؤنٹر کے ساتھ مربوط ہوتے ہیں اور خام سگنل کی شدت کی چوٹی کے اعداد و شمار کے طور پر تیار کیے جاتے ہیں۔ دلچسپی کے خلیات سے فلوروسینس کی شدت کی شناخت یا پیمائش کرنے کے لیے خام ڈیٹا کا مزید تجزیہ کیا جا سکتا ہے۔ b لائیو ڈیٹا اسٹریم دیکھنے کی اسکرین اور سرنج پمپ کے ساتھ پیمانے کے لیے فٹ رولر کے ساتھ بنچ ٹاپ اسمبل شدہ یونٹ۔ (تصویر: Microsystems & Nanoengineering, CC BY 4.0) OptiDrop کی بنیادی جدت مائیکرو فلائیڈک چینل کے ارد گرد آپٹیکل ریشوں کی اسٹریٹجک پوزیشننگ میں مضمر ہے۔ جیسے ہی ہر قطرہ تفتیشی مقام سے گزرتا ہے، ایک لیزر اسے روشن کرتا ہے، جس سے بکھرے ہوئے اور فلوروسینس سگنل پیدا ہوتے ہیں۔ یہ آپٹیکل سگنلز 45° زاویوں پر رکھے گئے ریشوں کے ذریعے مؤثر طریقے سے جمع کیے جاتے ہیں اور پھر علیحدہ ڈیٹیکٹرز کی طرف روانہ کیے جاتے ہیں۔ اپنی مرضی کے مطابق بنائے گئے الیکٹرانکس سگنلز کو حقیقی وقت میں ڈیجیٹائز کرتے ہیں، جس سے ہر قطرہ کے آپٹیکل پروفائل کا فوری تصور اور تجزیہ ممکن ہوتا ہے۔ OptiDrop کی کارکردگی کو درست کرنے کے لیے، محققین نے سب سے پہلے معیاری فلوروسینٹ رنگوں کا استعمال کرتے ہوئے اس کی حساسیت اور متحرک رینج کو نمایاں کیا۔ متاثر کن طور پر، یہ آلہ 1 نینو مولر تک کم سے کم ڈائی ارتکاز کا پتہ لگا سکتا ہے، جو روایتی آلات کے ذریعے حاصل کی جانے والی شناخت کی حدود کا مقابلہ کرتا ہے جبکہ نمونے کے حجم کے صرف ایک حصے کی ضرورت ہوتی ہے۔ مزید برآں، OptiDrop کے ذریعے ماپا جانے والی فلوروسینس کی شدت کو ارتکاز کی ایک وسیع رینج میں لکیری طور پر پیمانہ کیا جاتا ہے، جس سے درست اور قابل اعتماد مقدار کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ محققین نے پھر مختلف سائز کے مائکروبیڈز اور فلوروسینس کی شدت کو سیل کی نقل کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ذرہ تجزیہ کے لیے OptiDrop کی صلاحیتوں کا مظاہرہ کیا۔ پلیٹ فارم آسانی سے موتیوں کے درمیان ان کے جسمانی طول و عرض اور نظری خصوصیات دونوں کی بنیاد پر فرق کرتا ہے۔ خاص طور پر، یہاں تک کہ مدھم اور چمکدار فلوروسینٹ موتیوں کے متفاوت مرکب میں، OptiDrop نے ہر ذیلی آبادی کو درست طریقے سے شناخت کیا اور ان کا شمار کیا۔ یہ متنوع خلیوں کی اقسام پر مشتمل پیچیدہ حیاتیاتی نمونوں کا تجزیہ کرنے میں نظام کی مضبوطی کو نمایاں کرتا ہے۔ حیاتیاتی طور پر متعلقہ ایپلی کیشن کے لیے پلیٹ فارم کی افادیت کو ظاہر کرنے کے لیے، ٹیم نے ایک لائیو سیل پرکھ کا انعقاد کیا جس میں مدافعتی خلیوں پر بڑے ہسٹو کمپیٹیبلٹی کمپلیکس (MHC) پروٹین کی سطح کے اظہار کی تحقیقات کی گئیں۔ MHC مالیکیول پیتھوجینز اور غیر معمولی خلیوں کے خلاف مدافعتی ردعمل کے اہم ریگولیٹرز ہیں، جو ان کے اظہار کی سطح کو قیمتی بائیو مارکر بناتے ہیں۔ فلوروسینٹلی لیبل والے اینٹی باڈیز کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، OptiDrop نے بوندوں کے اندر سمیٹے ہوئے انفرادی خلیوں پر MHC کلاس I اور II دونوں پروٹینوں کا بیک وقت پتہ لگانے کی اجازت دی۔ انٹرفیرون-گاما کے ساتھ خلیات کی حوصلہ افزائی، ایک امیونوسٹیمولیٹری سائٹوکائن، نے MHC اظہار کی متوقع اپ گریجشن کو حاصل کیا، جسے OptiDrop پلیٹ فارم کے ذریعہ حساس طور پر مقدار میں طے کیا گیا تھا۔ OptiDrop کی ترقی جدید سنگل سیل تجزیہ کی صلاحیتوں کو جمہوری بنانے کی طرف ایک اہم پیش رفت کی نشاندہی کرتی ہے۔ لاگت اور پیچیدگی کی رکاوٹوں پر قابو پا کر جو ڈراپلیٹ مائیکرو فلائیڈکس کو اپنانے میں رکاوٹ ہیں، یہ اختراعی پلیٹ فارم طاقتور سیلولر تفتیشی ٹولز کو محققین اور معالجین کی وسیع رینج کی پہنچ میں لاتا ہے۔ اس کی استطاعت، صارف دوستی، اور مضبوطی اسے بایومیڈیکل ریسرچ لیبارٹریز اور پوائنٹ آف کیئر تشخیصی ترتیبات میں معمول کی تعیناتی کے لیے موزوں بناتی ہے۔ OptiDrop کی ممکنہ ایپلی کیشنز وسیع اور دور رس ہیں۔ بیماری کی نگرانی کے دائرے میں، یہ نایاب بائیو مارکر کی انتہائی حساسیت کا پتہ لگانے کے قابل بنا سکتا ہے، غیر جارحانہ ابتدائی تشخیص اور علاج کے ردعمل کی تشخیص میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ سنگل سیل سیکوینسنگ ورک فلو کے ساتھ انضمام بصری فینوٹائپس کے جین ایکسپریشن پروفائلز کے ساتھ براہ راست تعلق کی اجازت دے سکتا ہے، جو سیلولر سٹیٹس کی زیادہ جامع تفہیم پیش کرتا ہے۔ مزید برآں، پلیٹ فارم کا بند ڈیزائن اور طبی نمونوں کو تیزی سے پروسیس کرنے کی صلاحیت اسے متعدی بیماری کی جانچ اور دیگر وقتی حساس تشخیصی ایپلی کیشنز کے لیے خاص طور پر پرکشش بناتی ہے۔ اگرچہ OptiDrop ایک اہم پیشرفت کی نمائندگی کرتا ہے، اس کی صلاحیتوں میں مزید اصلاح اور توسیع کی گنجائش اب بھی موجود ہے۔ تیز تر بوندوں کے بہاؤ کی شرح کو چالو کرکے اور چھوٹی بوندیں پیدا کرکے تھرو پٹ کو بڑھانا اس کی کارکردگی اور اسکیل ایبلٹی کو بڑھا سکتا ہے۔ چھانٹنے کی فعال خصوصیات کو مربوط کرنے سے صارفین کو ان کے نظری دستخطوں کی بنیاد پر دلچسپی کی مخصوص ذیلی آبادیوں کو الگ تھلگ کرنے کا اختیار ملے گا، جس سے نیچے کی طرف مالیکیولر تجزیوں کو قابل بنایا جائے گا۔ مزید برآں، معیاری کارٹریج ڈیزائنز اور بدیہی سافٹ ویئر انٹرفیس کی ترقی اس کے آپریشن اور ڈیٹا کی تشریح کو ہموار کرنے کے لیے اہم ہوگی۔ جیسا کہ حیاتیاتی نظاموں کے بارے میں ہماری سمجھ میں تیزی سے اضافہ ہوتا جاتا ہے، OptiDrop جیسے ٹولز جو بغیر کسی رکاوٹ کے مائیکرو فلائیڈکس، آپٹکس اور الیکٹرانکس کو مربوط کرتے ہیں ان کی پیچیدگیوں کو کھولنے کے لیے ناگزیر ہوں گے۔ اعلی تھرو پٹ سنگل سیل تجزیہ کے لیے ایک قابل رسائی اور ورسٹائل پلیٹ فارم فراہم کر کے، OptiDrop محققین اور معالجین کو نئے سوالات پوچھنے، موجودہ پیراڈائمز کو چیلنج کرنے، اور زمینی دریافتوں کو بامعنی حقیقی دنیا کے اثرات میں ترجمہ کرنے کے لیے ایک طاقتور ٹول سے لیس کرتا ہے۔

By

مائیکل
برجر

- مائیکل رائل سوسائٹی آف کیمسٹری کی تین کتابوں کے مصنف ہیں:
نینو سوسائٹی: ٹیکنالوجی کی حدود کو آگے بڑھانا,
نینو ٹیکنالوجی: مستقبل چھوٹا ہے۔، اور
نینو انجینئرنگ: ٹیکنالوجی کو پوشیدہ بنانے کی مہارت اور اوزار
کاپی رائٹ ©

Nanowerk LLC

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64952.php