শ্বাসপ্রশ্বাস বিশ্লেষণ করে রোগ নির্ণয়ের প্রচেষ্টা

মিশায়েল শলেস ও জেসি শ্যোনেফেল্ডারের একটি মিশন বা লক্ষ্য রয়েছে৷ ফ্রাউনহোফার প্রতিষ্ঠানের এই দুই গবেষক শ্বাসপ্রশ্বাসের মধ্যেই রোগ শনাক্তকরতে চান৷ গোটা বিশ্বেই সেই প্রচেষ্টা চলছে৷ সেই উদ্যোগ সফল হলে রোগ নির্ণয়ের ক্ষেত্রে বিপ্লব আসবে৷ ড. শলেস বলেন, ‘‘ব্যাপারটা এভাবে ভাবতে হবে৷ ব্রিদিং এয়ার অ্যানালিসিসের ক্ষেত্রে হয়তো সত্যি ছোট এক পাইপের মধ্যে ফু দিতে হবে৷ সেভাবে রোগের অবস্থা বিশ্লেষণ করা যাবে৷ অথবা কোনো বিশেষ রোগ শনাক্ত করা যাবে৷''

কিন্তু প্রশ্ন হলো, শ্বাসপ্রশ্বাস কীভাবে রোগের সন্ধান দিতে পারে? আমাদের শরীরের প্রত্যেকটি কোষের মধ্যে মেটাবলিজম বা বিপাক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ভলাটাইল অরগ্যানিক কম্পাউন্ড বা ভিওসি সৃষ্টি হয়৷

শ্বাসপ্রশ্বাসের মাধ্যমে সেই কম্পাউন্ড শরীরের বাইরে পাঠানো হয়৷ নিঃশ্বাসের মধ্যে প্রায় ২০০ ধরনের ভিওসি থাকে৷ প্রত্যেক মানুষের ক্ষেত্রে তার অনুপাত আলাদা৷ ইনফেকশন বা ক্যানসারের মতো রোগের কারণে কোষের ক্ষতি হলে ট্রেস গ্যাসের সংমিশ্রণেও পরিবর্তন ঘটে৷ তখন আঙুলের ছাপের মতো বৈশিষ্ট্য দেখা যায়৷ রোগের প্রাথমিক লক্ষণ স্পষ্ট হবার আগেই এই বৈশিষ্ট্য ফুটে ওঠে৷ ফলে কোভিড-১৯ বা ক্যানসারের মতো রোগের অশনি সংকেত দেয় এই বায়োমার্কার৷

তবে এখনো পর্যন্ত কোনো প্রযুক্তি পদ্ধতিগতভাবে নির্দিষ্ট কোনো রোগের লক্ষণ শনাক্ত করতে পারে না৷ শ্বাসপ্রশ্বাস বিশ্লেষণের প্রক্রিয়া অত্যন্ত জটিল হওয়ায় সেটা এখনো সম্ভব নয়৷ ড. জেসি শ্যোনফেল্ডার বলেন, ‘‘আমরা বায়োমার্কার হিসেবে যে সব পদার্থ সন্ধান করি, সেগুলির ঘনত্ব অত্যন্ত নগণ্য৷ কোনো পরিমাপ যন্ত্র ব্যবহার করে এত কম ঘনত্ব শনাক্ত করা সত্যি খুব কঠিন৷ অন্যদিকে শ্বাসপ্রশ্বাসের মধ্যে পদার্থের বিশাল বৈচিত্র্যও এক বড় চ্যালেঞ্জ৷''

ফ্রাউনহোফার ইনস্টিটিউটের গবেষকেরা নতুন এক ডায়াগনস্টিকস ইউনিটের মাধ্যমে সেই সমস্যার সমাধান করতে চান৷ নমুনা থেকে অণু আলাদা করতে তারা এক পাতলা টেক্সটাইল ফাইবার ব্যবহার করছেন৷ তাতে ভিওসি লেগে থাকে৷

বিশেষভাবে তৈরি এক চিপ সেগুলির কেমিক্যাল সিগনেচার পাঠোদ্ধার করবে এবং কোনো রোগের নির্দিষ্ট লক্ষণ তুলে ধরবে৷ আয়ন মোবিলিটি স্পেকট্রোমিটার যন্ত্রে শ্বাসপ্রশ্বাসের নমুনা ও চিপের সংযোগ ঘটে৷ ভোল্টেজ পরিবর্তন করলে চিপ শ্বাসপ্রশ্বাসের নমুনা থেকে অণু বেছে নিতে পারে৷

কোনো নমুনায় ঠিক কোন ধরনের এবং কত পরিমাণ রোগের অণু রয়েছে, তা নিখুঁতভাবে পরিমাপ করা সম্ভব নয়৷ অথচ সেখানেই আরেকটি বাধা রয়েছে৷ শ্বাসপ্রশ্বাসের প্রত্যেকটি নমুনায় প্রায় পাঁচ লাখ রিডিং সম্ভব৷

মানুষ সেই বিশ্লেষণের কাজ করলে ফল পেতে কয়েক সপ্তাহ সময় লেগে যাবে৷ তাই আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্স সেই কাজে সহায়তা করবে৷ সেই এআই-কে আগে থেকেই সুস্থ ও অসুস্থ মানুষের প্রোফাইল শিখিয়ে রাখা হবে৷ ফলে কয়েক মিনিটের মধ্যে ইনফেকশন ও ক্যানসারের মধ্যে তফাত বোঝা যাবে৷

ডিফারেনশিয়েটর হিসেবে এই মাত্রাকে মানদণ্ড করলে সুস্থ ও অসুস্থ মানুষের মধ্যে পার্থক্য করা যাবে৷ শ্বাসপ্রশ্বাস বিশ্লেষণ করে প্রাথমিক সন্দেহ দেখা দিলে হাসপাতালেও দ্রুত স্ক্রিনিং করা সম্ভব হবে৷ ড. শলেসের বলেন, ‘‘সন্দেহ দেখা দিলে শরীরের মধ্যে লুঙ্গোস্কোপিরমতো আরও প্রয়োজনীয় পদক্ষেপ নেওয়া যাবে৷ কিন্তু সে ক্ষেত্রে আমি সামান্য কয়েকজন রোগীর উপর এমন কঠিন প্রক্রিয়া চালাতে পারবো৷ বাকি রোগীদের সেই চাপ থেকে রেহাই দিতে পারবো৷''

কয়েক বছরের মধ্যেই শ্বাসপ্রশ্বাস ডায়াগনস্টিক ইউনিটের স্বপ্ন বাস্তবে পরিণত হতে পারে৷

মানুয়েলা রিশটার-ইয়েনিশ/এসবি