अमेरिका और चीन के शोधकर्ताओं ने मरीजों के आंसुओं में बायोमोलेक्यूलर हस्ताक्षर का पता लगाकर आंखों से संबंधित बीमारियों का त्वरित और सटीक निदान करने के लिए एक नई तकनीक विकसित की है। के नेतृत्व वाली एक टीम द्वारा विकसित किया गया ल्यूक ली हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में और फी लियू वानजाउ मेडिकल यूनिवर्सिटी में, iTEARS प्रणाली संलग्न बायोमोलेक्यूल्स को अशुद्धियों से अलग करने के लिए ऑसिलेटिंग नैनोपोरस झिल्लियों का उपयोग करती है, जिससे उनका अध्ययन और वर्गीकरण करना बहुत आसान हो जाता है।
वर्तमान नैदानिक अध्ययनों के सामने एक बड़ी चुनौती गैर-आक्रामक तरीकों से रोगों का निदान करने की आवश्यकता है। जैविक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के बारे में मूल्यवान जानकारी एक्सोसोम में पाई जा सकती है: लगभग सभी प्रकार की जीवित कोशिकाओं से निकलने वाली संरचनाएं, जिसमें प्रोटीन, लिपिड और न्यूक्लिक एसिड सहित जटिल जैव-अणु, एक कोशिका झिल्ली खोल में घिरे होते हैं। इन एक्सोसोम का अध्ययन करके, चिकित्सक अधिक दखल देने वाले तरीकों की आवश्यकता के बिना, विशिष्ट बीमारियों से जुड़ी जैविक प्रक्रियाओं की पहचान कर सकते हैं।
एक्सोसोम का एक विशेष रूप से उपयोगी स्रोत मरीजों के आंसू हैं - जो उनके रक्त के साथ प्रमुख जैव-आणविक घटकों को साझा करते हैं, और आंखों में अन्य तरल पदार्थों की तुलना में कहीं अधिक आसानी से पहुंच योग्य भी होते हैं। हालाँकि, इस तरह से रोगियों का निदान करने की मौजूदा तकनीकें अब तक लंबे प्रसंस्करण समय, छोटे नमूना मात्रा और एक्सोसोम रिकवरी की कम दर के कारण सीमित हैं।
उनके अध्ययन में, रिपोर्ट की गई एसीएस नैनो, शोधकर्ताओं ने अश्रु विश्लेषण के लिए एक नया दृष्टिकोण पेश किया है, जिसे "रैपिड आइसोलेशन सिस्टम के माध्यम से निगमित आंसू-एक्सोसोम विश्लेषण" (iTEARS) नाम दिया गया है। उनकी विधि में सबसे पहले एक गैर-आक्रामक परीक्षण पट्टी पर आँसू इकट्ठा करना शामिल है, जिसे नमक के घोल में डुबोया जाता है। फिर द्रव एनोडिक एल्यूमीनियम ऑक्साइड से बने निकट-दूरी वाले नैनोपोरस झिल्ली की एक जोड़ी के बीच से गुजरता है।
दोनों झिल्लियाँ उनके अंदर के तरल पदार्थ और बाहर की जगह के बीच अलग-अलग दबाव के अंतर से दोलन करने के लिए प्रेरित होती हैं। इन दोलनों के दौरान, छोटे बायोमोलेक्यूल टुकड़े बाधाओं से गुजर सकते हैं, जबकि एक्सोसोम अंदर फंस जाते हैं। इसके बाद, टीम विश्लेषण के लिए तैयार अपने कोशिका झिल्ली आवरण से एक्सोसोम के कार्गो को हटा सकती है।
iTEARS का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने मानव प्रतिभागियों के आंसुओं का विश्लेषण किया - कुछ स्वस्थ, और कुछ विभिन्न प्रकार की आंखों से संबंधित बीमारियों में से एक से पीड़ित। प्रत्येक रोगी के लिए, तकनीक ने उन्हें केवल 10 मिनट के भीतर कुछ अश्रु बूंदों (लगभग 5 μl) से शुद्ध एक्सोसोम की उच्च पैदावार को अलग करने की अनुमति दी। कुल मिलाकर, उन्होंने नमूनों में 900 से अधिक प्रकार के प्रोटीन की पहचान की।
कॉन्टेक्ट लेंस आंसुओं में ग्लूकोज की निगरानी करते हैं
इनमें से 426 शुष्क नेत्र रोग से जुड़े एक्सोसोम में पाए गए: एक सामान्य स्थिति जहां आँसू आंख के लिए अपर्याप्त स्नेहन प्रदान करते हैं। मरीजों के आंसुओं में तीन विशिष्ट प्रोटीनों की पहचान करके, शोधकर्ता सूखी आंख की बीमारी के दो उपप्रकारों के बीच भी अंतर कर सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक को अलग-अलग उपचार की आवश्यकता होती है।
इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने पाया कि चार प्रकार के आरएनए अणुओं की अधिकता डायबिटिक रेटिनोपैथी का संकेत है, जो मधुमेह की एक जटिलता है जो रेटिना को नुकसान पहुंचाती है। इस शुरुआती सफलता के आधार पर, उन्हें उम्मीद है कि iTEARS आंखों से संबंधित स्थितियों और अन्य बीमारियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए तेज, सटीक और गैर-आक्रामक निदान प्रदान कर सकता है।
