جدید مشین لرننگ الگورتھم تیار کرنے سے لے کر ایسے آلات بنانے تک جو پوری دنیا کے مریضوں کے لیے موثر علاج تک رسائی کو بہتر بنائیں گے، طبی طبیعیات، بائیو ٹیکنالوجی اور بہت سے متعلقہ شعبوں میں کام کرنے والے محققین دنیا بھر میں صحت کی دیکھ بھال کو بہتر بنانے کے لیے سائنسی تکنیکوں کا اطلاق کرتے رہتے ہیں۔ طبیعیات کی دنیا 2022 میں اس طرح کی بہت سی اختراعات کے بارے میں اطلاع دی ہے، یہاں صرف چند تحقیقی جھلکیاں ہیں جنہوں نے ہماری نظروں کو اپنی طرف کھینچ لیا۔
تمام علاقوں میں AI
مصنوعی ذہانت (AI) طبی طبیعیات کے میدان میں تیزی سے مقبول کردار ادا کرتی ہے - تشخیصی امیجنگ کے دوران پیدا ہونے والے ڈیٹا کی وسیع مقدار سے نمٹنے سے لے کر، جسم میں کینسر کے ارتقاء کو سمجھنے، علاج کے ڈیزائن اور بہتر بنانے میں مدد کرنے تک۔ اس بات کو ذہن میں رکھتے ہوئے، طبیعیات کی دنیا جون میں میڈیکل فزکس ویک میں ایک AI کی میزبانی کی، جس میں ایپلی کیشنز کے لیے گہری سیکھنے کے استعمال کو دیکھتے ہوئے آن لائن انکولی تابکاری تھراپی, پیئٹی امیجنگ, پروٹون خوراک کا حساب, سر سی ٹی اسکین کا تجزیہ اور پھیپھڑوں کے اسکینوں میں COVID-19 انفیکشن کی شناخت.
سال کے شروع میں، اے پی ایس مارچ میٹنگ میں ایک سرشار سیشن نے کچھ تازہ ترین چیزوں کا جائزہ لیا۔ AI اور مشین لرننگ کی میڈیکل ایپلی کیشنزبشمول دماغی امراض اور نیوروڈیجینریٹیو بیماری کی تشخیص اور نگرانی کے لیے گہری سیکھنے، اور تصویر کے اندراج اور تقسیم کے لیے AI کا استعمال۔ ایک اور دلچسپ مطالعہ ای پی ایف ایل کا نیورل نیٹ ورک کا استعمال تھا۔ ذہین خوردبین جو نایاب حیاتیاتی واقعات کے ٹھیک ٹھیک پیش خیمہ کا پتہ لگاتا ہے اور جواب میں اس کے حصول کے پیرامیٹرز کو کنٹرول کرتا ہے۔
پروٹون فلیش کا وعدہ
ایک ایسی ترقی میں جس نے اسے ہمارے اندر بھی بنایا سال کی سب سے اوپر 10 کامیابیاں 2022 کے لیے، اس سال کی ASTRO کی سالانہ میٹنگ میں یونیورسٹی آف سنسناٹی کینسر سینٹر کی ایملی ڈوگرٹی نے اس کے نتائج کی رپورٹ دی FLASH ریڈیو تھراپی کا پہلا کلینیکل ٹرائل. فلیش کے علاج - جس میں علاج کی تابکاری انتہائی اعلی خوراک کی شرح پر فراہم کی جاتی ہے - ٹیومر مخالف سرگرمی کو برقرار رکھتے ہوئے عام بافتوں کے زہریلے پن کو کم کرنے کا وعدہ رکھتے ہیں۔ اس مطالعہ میں، محققین نے دردناک ہڈی میٹاسٹیسیس کے ساتھ 10 مریضوں کے علاج کے لئے FLASH پروٹون تھراپی کا استعمال کیا. انہوں نے کلینیکل ورک فلو کی فزیبلٹی کا مظاہرہ کیا اور دکھایا کہ یہ علاج درد سے نجات کے لیے روایتی ریڈیو تھراپی کی طرح موثر تھا، بغیر کسی غیر متوقع ضمنی اثرات کے۔
یہ مطالعہ پروٹون فلیش کے پہلے انسانی استعمال کی بھی نمائندگی کرتا ہے۔ زیادہ تر پچھلی preclinical FLASH اسٹڈیز میں الیکٹران کا استعمال کیا گیا تھا۔ لیکن الیکٹران کی شعاعیں ٹشو میں صرف چند سینٹی میٹر کا سفر کرتی ہیں جبکہ پروٹون بہت گہرائی میں داخل ہوتے ہیں۔ اس فائدہ سے فائدہ اٹھانے کی امید میں، بہت سے دوسرے گروپ بھی پروٹون فلیش کی تحقیقات کر رہے ہیں، بشمول پنسلوانیا یونیورسٹی کے سائنسدان جنہوں نے کمپیوٹیشنل ماڈلنگ کا استعمال کیا تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ کون سا فلیش پروٹون بیم کے لیے موثر ترسیل کی تکنیک، اور Erasmus یونیورسٹی میڈیکل سینٹر، Instituto Superior Técnico اور HollandPTC کے محققین، جنہوں نے ایک الگورتھم تیار کیا جو پروٹون پنسل بیم کی ترسیل کے نمونوں کو بہتر بناتا ہے۔ فلیش کوریج کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے۔
بینائی واپس لانا
ان لوگوں کی بصارت بحال کرنا جو دیکھنے کی صلاحیت کھو چکے ہیں ایک کافی تحقیقی کام ہے۔ اس سال ہم نے دو مطالعات کی اطلاع دی جن کا مقصد اس مقصد کو ایک قدم کے قریب لانا ہے۔ یونیورسٹی آف سدرن کیلیفورنیا کے محققین اس کے استعمال کی تلاش کر رہے ہیں۔ اندھے پن کے علاج کے لیے الٹراساؤنڈ محرک ریٹنا انحطاط کی وجہ سے۔ اگرچہ بصری مصنوعی اعضاء جو ریٹنا نیوران کے برقی محرک کے ذریعے بینائی کو بحال کرتے ہیں پہلے ہی مریضوں میں کامیابی کے ساتھ استعمال ہو چکے ہیں، یہ ناگوار آلات ہیں جن کے لیے امپلانٹیشن کی پیچیدہ سرجری کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے بجائے، ٹیم نے یہ ظاہر کیا کہ غیر حملہ آور الٹراساؤنڈ کے ساتھ ایک اندھے چوہے کی آنکھوں کو متحرک کرنے سے جانور کی آنکھ میں نیوران کے چھوٹے گروہوں کو متحرک کیا جا سکتا ہے۔
دوسری جگہوں پر، سویڈن، ایران اور ہندوستان میں ایک ٹیم تیار ہوئی۔ مصنوعی قرنیہ تیار کرنے کا ایک نیا طریقہ، سور کی جلد سے حاصل کردہ میڈیکل گریڈ کولیجن کا استعمال کرتے ہوئے (کھانے کی صنعت کی ایک صاف شدہ مصنوعات) جسے محققین نے اس کی طاقت اور استحکام کو بہتر بنانے کے لئے کیمیائی اور فوٹو کیمیکل طور پر علاج کیا۔ 20 مریضوں کے پائلٹ مطالعہ میں، انہوں نے ظاہر کیا کہ ان کے امپلانٹس مضبوط اور تنزلی کے خلاف مزاحم تھے اور کم سے کم ناگوار سرجری کے ذریعے مریضوں کی بینائی کو مکمل طور پر بحال کر سکتے ہیں۔ اس کامیابی کی بنیاد پر، مہرداد رفعت اور ان کی ٹیم کو امید ہے کہ نیا طریقہ پیوند کاری کے لیے عطیہ کرنے والے کارنیا کی کمی کو پورا کر سکتا ہے اور دنیا بھر میں ایسے بہت سے لوگوں کے لیے علاج کے اختیارات میں اضافہ کر سکتا ہے جنہیں نئے کارنیا کی فوری ضرورت ہے۔
دماغ – کمپیوٹر انٹرفیس کی اختراعات
دماغ – کمپیوٹر انٹرفیس (BCIs) انسانی دماغ اور بیرونی سافٹ ویئر یا ہارڈ ویئر کے درمیان ایک پل فراہم کرتے ہیں۔ اس سال دیکھا کہ محققین نے کامیابی کے ساتھ ایک کا استعمال کیا۔ مکمل طور پر فالج کے شکار شخص کو بات چیت کرنے کے قابل بنانے کے لیے BCI پرتیاروپت کیا گیا۔. ٹیم - Wyss Center for Bio and Neuroengineering، ALS Voice اور University of Tübingen سے - نے حصہ لینے والے کے موٹر کارٹیکس کی سطح میں دو چھوٹے مائیکرو الیکٹروڈ ارے لگائے۔ الیکٹروڈ اعصابی سگنلز کو ریکارڈ کرتے ہیں، جنہیں ڈی کوڈ کیا جاتا ہے اور سمعی فیڈ بیک اسپیلر میں استعمال کیا جاتا ہے جو صارف کو حروف کو منتخب کرنے کا اشارہ کرتا ہے۔ مریض، جسے امیوٹروفک لیٹرل سکلیروسیس (ALS) تھا اور وہ مکمل طور پر بند حالت میں تھا جس میں کوئی رضاکارانہ حرکت باقی نہیں تھی، اس نے سیکھا کہ موصول ہونے والے آڈیو فیڈ بیک کے مطابق اپنی دماغی سرگرمی کو کس طرح تبدیل کرنا ہے، جس سے اسے الفاظ اور جملے بنانے اور بات چیت کرنے کے قابل بنایا۔ تقریباً ایک کریکٹر فی منٹ کی اوسط شرح سے۔
دماغی سرگرمی کو محسوس کرنے کے لیے امپلانٹڈ الیکٹروڈز کے استعمال کے متبادل کے طور پر، کھوپڑی سے منسلک الیکٹرو اینسفالوگرافی (EEG) الیکٹروڈز کا استعمال کرتے ہوئے اعصابی سگنلز کو بھی غیر حملہ آور طریقے سے جمع کیا جا سکتا ہے۔ یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی سڈنی کی ایک ٹیم نے ایک ناول گرافین پر مبنی بائیو سینسر جو ای ای جی سگنلز کا پتہ لگاتا ہے۔ اعلیٰ حساسیت اور بھروسے کے ساتھ – یہاں تک کہ انتہائی نمکین ماحول میں بھی۔ یہ سینسر، جو سلیکن کاربائیڈ پر سلکان سبسٹریٹ پر اگائے جانے والے ایپیٹیکسیل گرافین سے بنایا گیا ہے، گرافین کی اعلیٰ بایو کمپیٹیبلٹی اور چالکتا کو سلیکون ٹیکنالوجی کی جسمانی مضبوطی اور کیمیائی جڑت کے ساتھ جوڑتا ہے۔
