ಜಾಗತಿವಾಗಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಗೆ ತುತ್ತಾಗಿ ಸುಮಾರು ಒಂದು ಕೋಟಿ (೧೦ ಮಿಲಿಯನ್) ಜನರು 2020 ರಲ್ಲಿ ಮರಣಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ವಿಶ್ವ ಆರೋಗ್ಯ ಸಂಸ್ಥೆ ತಿಳಿಸಿದೆ. ಅದರಲ್ಲೂ ಮಹಿಳೆಯರ ಸಾವಿಗೆ ಸ್ತನ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಎರಡನೇ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಕ್ಷಿಪ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಬಯಾಪ್ಸಿ ಮಾಡುವುದು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿ ಅಂಗಾಂಶ ಬಯಾಪ್ಸಿ ನಡೆಸಿ ಅದರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಪಡೆಯಲು ಸುಮಾರು 24-72 ಗಂಟೆಗಳು ಕಾಯಬೇಕು. ಇದಲ್ಲದೆ ಅಂಗಾಂಶದ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ಅದರ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು (ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಯೇ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು) ನುರಿತ ರೋಗ ಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಕರಿಗೂ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮಾಡಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶವಿರುವ ಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ತೆಗೆದ ನಂತರ, ತೆಗೆದ ಗಡ್ಡೆಯ ಸುತ್ತ ಇರುವ ಅಂಗಾಂಶವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಒಂದು ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಾಧನದ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇದೆ. ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಕರು ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ ಎಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿತ್ತು ಎಂದು ತಿಳಿಯಲು ಎಂ.ಆರ್.ಐ. ಮತ್ತು ಬಯಾಪ್ಸಿ ಫಲಿತಾಂಶಕ್ಕೆ ಕಾಯಬೇಕು.
ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್ಸಿ) ಸಂಶೋಧಕರಾದ ಪ್ರೊ. ಹಾರ್ದಿಕ್ ಜೆ. ಪಾಂಡ್ಯ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗ) ಮತ್ತು ಪ್ರೊ. ಅನ್ನಪೂರ್ಣಿ ರಂಗರಾಜನ್ (ಆಣ್ವಿಕ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ, ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ವಿಭಾಗ) ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಅಸ್ಸಾಂ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕಾಲೇಜಿನ ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಯಾಪ್ಸಿ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ತನ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಉಂಟಾಗುವ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಇದು ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್ ಆಧಾರಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಂಡಿದ್ದು, ಇದಕ್ಕೆ ರಾಪಿಡ್ ಈಟಿ (RapidET) ಸಿಸ್ಟಮ್ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇದರಿಂದ ಬಯಾಪ್ಸಿ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಗಳನ್ನು 15 ನಿಮಿಷಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ ಫಲಿತಾಂಶ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಈ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಸಾಧನವು ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಕರಿಗೆ ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ಸಹಾಯವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಹಾಗು ಇದನ್ನು ಅರೆ-ನುರಿತ ವ್ಯಕ್ತಿಯೂ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಈ ಹೊಸ ವಿಧಾನ ಕೂಡಿದ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ ಎಂಬ ನಿಯತಕಾಲಿಕ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆಯಬೇಕಿದೆ.
ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಅನೇಕ ಹಂತಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕೌಶಲ್ಯ-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಅಂಗಾಂಶದ ಸಾಂಪಲ್ ಅನ್ನು ಫಾರ್ಮಾಲಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಿ, ಪ್ಯಾರಾಫಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿಸಿ ನಂತರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (slice). ನಂತರ, ನುರಿತ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಈಸ್ಟ್ರೊಜೆನ್ ಗ್ರಾಹಕ, ಪ್ರೊಜೆಸ್ಟರಾನ್ ಗ್ರಾಹಕ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಎಪಿಡರ್ಮಲ್ ಗ್ರೋತ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ರಿಸೆಪ್ಟರ್ 2 ನಂತಹ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಯೋಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಸಾಂಪಲ್ ಅಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತಾರೆ. ಇದರಿಂದ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿನ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಸ್ತನ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ನೋಡಲು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿದ್ಯಮಾನದಲ್ಲಿ ತಿಳಿದಿರುವುದು ಏನೆಂದರೆ ಸರಿಯಾಗಿರುವ ಅಂಗಾಂಶದ ರಚನೆ ಮೃದುವಾಗಿದ್ದು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ರಚನೆ ಹೆಚ್ಚು ಒರಟಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು. ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶ ಒಳಗೊಂಡ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಫೈಬರ್ ಅಂಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿ ಒಟ್ಟಾರೆ ಇದರ ರಚನೆಯನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸಿ ಒರಟಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಫೈಬರ್ ಅಂಶದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಆರೋಗ್ಯಕರ ಅಂಗಾಂಶವನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಈ ಅಂಶವನ್ನು ಅರಿತ ಸಂಶೋಧಕರು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶದ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಬಯಾಪ್ಸಿ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದೇ ಎಂದು ಈ ಸಂಶೋಧನೆ ಕೈಗೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.
"ಆರೋಗ್ಯಕರ ಅಂಗಾಂಶ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅಂಗಾಂಶದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಧಾನ ಲೇಖಕ ಡಾ ಹಾರ್ದಿಕ್ ಪಾಂಡ್ಯ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
ಹೀಗಾಗಿ ಇದನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ತಿಳಿಯಲು ಹಲವಾರು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಮೂಡಿದವು. ಸ್ತನ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ತಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿರುವ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗಿಂತ ಹೇಗೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ; ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಿಂದ ದೇಹದ ಉಷ್ಣತೆಗೆ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ; ಮತ್ತು ಅಂಗಾಂಶದ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿನ ಅಂತಹ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಸ್ತನ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮಾರ್ಕರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಬಹುದೇ?
ಈ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಒಂದು ಸಾಧನವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ತಂಡವು ಬಯಸಿತು. ಇಂತಹ ಸಾಧನವು ಮತ್ತೊಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವನ್ನು ಅಳಿಯಬೇಕು, ಏನಂದರೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ - ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರದೇಶ ಸರಿಯಾಗಿರುವ ಅಂಗಾಂಶದಿಂದ ಎಷ್ಟು ಅಂತರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು. ಏಕೆಂದರೆ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳಿರುವ ಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ನಂತರ ಅದರ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಅಂಗಾಂಶವು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ತಿಳಿಯುವುದು ಅತ್ಯವಶ್ಯಕ.
ರಾಪಿಡ್ ಈಟಿ (RapidET, ರಾಪಿಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಥರ್ಮಲ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್) ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಎರಡು ರೋಬೋಟಿಕ್ ಕೈಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಲೈಡ್-ಮತ್ತು-ಫಿಟ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಗಳನ್ನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಬದಲಿಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಚಿಪ್ ಅಂಗಾಂಶದ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಹೀಟರ್‌ಗಳು, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಆನ್-ಬೋರ್ಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಕಾಟ್ರಾನಿಕ್ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಬಯಾಪ್ಸಿ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಮೇಲೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆ. ಮೈಕ್ರೊಚಿಪ್‌ಗಳು ಅಂಗಾಂಶದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅದರ ತಾಪಮಾನ-ಅವಲಂಬಿತ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಹಲವಾರು ಸಂವೇದಕಗಳಿಂದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕ್ರೋಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಂಗಾಂಶದ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಅನ್ನು ರಾಪಿಡ್ ಈಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ಒಂದು ಕೈಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಅಂಗಾಂಶವು ಸಾಧನದ ಇನ್ನೊಂದು ಕೈಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ತಾಪಮಾನ, ವಿದ್ಯುತ್, ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ (ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರತಿರೋಧ) ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಬಂಧಿತ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಸಾಧನವು ವಿಭಿನ್ನ ಅಳತೆಗಳಿಂದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮಾಪಿಸಿದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ನೀಡುತ್ತದೆ.
ರಾಪಿಡ್ ಈಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅಂಗಾಂಶದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಸರಿಯಾಗಿರುವ ಅಂಗಾಂಶಕ್ಕಿಂತ ಎಷ್ಟು ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡಲು ತಂಡವು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದೆ. ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಪಿಸಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಮಾಪನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಭರಿತ ಗೆಡ್ಡೆ ಇದೆಯೋ ಅಥವಾ ಸರಿಯಾಗಿರುವ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿವೆಯೋ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲು ಇದು ಪೂರಕವಾಗಿದೆ. ಇದರಿಂದ ಪ್ರತಿ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಅನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ತಗಲುವ ಸಮಯ 14 ± 2 ನಿಮಿಷ!
ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಶೋಧಕರು ಇದನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿರುವ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೂಡಿರುವ ಅಂಗಾಂಶದ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗ ನಡೆಸಿದ್ದು ಇನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗ ನಡೆಸಬೇಕಿದೆ. ಮುಂಬರುವ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ರಾಪಿಡ್ ಈಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಸಂಶಯವಿಲ್ಲ.