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Nylon: A synthetic fibre that created a craze

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Nylon: A synthetic fibre that created a craze

नायलॉन हर जगह है… ठीक है, लगभग। आपको शायद इसका एहसास नहीं है, लेकिन यह हमारे घरों, स्कूलों, कार्यस्थलों, परिवहन और अवकाश गतिविधियों में हमें घेरे रहता है। खैर, हम यहां तक ​​कह सकते हैं कि हममें से लगभग हर कोई अपने दिन की शुरुआत – हर दिन – नायलॉन से करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि हम जो टूथब्रश इस्तेमाल करते हैं उसके ब्रिसल्स आमतौर पर नायलॉन से बने होते हैं!

तो नायलॉन की कहानी क्या है? यह कहां से आया था? यदि आप इस धारणा के तहत हैं कि यह एक प्राकृतिक सामग्री है, जैसे कपास, ऊन या यहां तक ​​कि लकड़ी, तो नायलॉन के निर्माता बहुत खुश होंगे। उन्होंने शुरू से ही अपनी मार्केटिंग इसी तरह से की।

लेकिन रुकिए, यह कहानी कहां से शुरू होनी चाहिए? क्या इसे प्रतिभाशाली रसायनज्ञ और आविष्कारक वालेस कैरथर्स के इर्द-गिर्द घूमना चाहिए, जिनका नाम हमेशा के लिए नायलॉन के कपड़े में बुना गया है? या क्या हमें इसे चार्ल्स स्टाइन और एल्मर बोल्टन के बारे में बनाना चाहिए, दोनों ने उस दौरान ड्यूपॉन्ट में निदेशक के रूप में कार्य किया और महत्वपूर्ण योगदान दिया। खैर, उस मामले में नायलॉन की कहानी ड्यूपॉन्ट की कहानी भी हो सकती है। इन सभी पहलुओं को हमारी कहानी में लाना शायद अच्छा संकेत है।

“शुद्ध विज्ञान कार्य”

100 साल पहले, 1920 के दशक में, जनरल इलेक्ट्रिक और बेल टेलीफ़ोन जैसी कंपनियों ने औद्योगिक अनुसंधान प्रयोगशालाएँ स्थापित करना शुरू कर दिया था – अनुसंधान प्रयोगशालाएँ जो उद्योगों द्वारा समर्थित थीं। ऐसे माहौल में ड्यूपॉन्ट के रसायन विभाग के निदेशक स्टाइन ने दिसंबर 1926 में अपनी कंपनी से “शुद्ध विज्ञान कार्य” के लिए धन देने को कहा।

शोध को “शुद्ध” और “मौलिक” बनाने की स्टाइन की मांग मौजूदा औद्योगिक अनुसंधान प्रयोगशालाओं से एक कदम आगे निकल गई, और यहां तक ​​कि मुनाफे पर ध्यान केंद्रित करने वाली कंपनी के लिए यह एक अलग विचार लग रहा था। हालाँकि, उनके पास अपना रास्ता था क्योंकि उनके प्रस्ताव का थोड़ा संशोधित संस्करण मार्च 1927 में अनुमोदित किया गया था।

अकादमिक वैज्ञानिक वास्तव में ड्यूपॉन्ट में नहीं आए क्योंकि उनमें से अधिकांश को लगा कि औद्योगिक सेटिंग में शुद्ध शोध करने की उनकी क्षमता कमजोर हो जाएगी। लगभग एक साल बाद स्टाइन एक प्रतिभाशाली, युवा रसायनज्ञ कैरथर्स को समझाने में सक्षम हुए, जो हार्वर्ड विश्वविद्यालय में कार्बनिक रसायन विज्ञान व्याख्याता के रूप में कार्यरत थे।

चाहे टूथब्रश के ब्रिसल्स हों या तार की टोकरियाँ, नायलॉन ने हर जगह अपनी जगह बना ली है। | फोटो साभार: मूर्ति एम

पॉलिमराइजेशन पर ध्यान दें

कैरोथर्स उस प्रक्रिया पर ध्यान केंद्रित करना चाहते थे जिसके द्वारा व्यक्तिगत छोटे अणु मिलकर लंबी-श्रृंखला वाले मैक्रोमोलेक्यूल्स बनाते हैं और उन्हें पोलीमराइजेशन पर अपने शोध में तुरंत सफलता मिली। कैरोथर्स समूह के एक शोध सदस्य ने अप्रैल 1930 में पहला पॉलिएस्टर बनाया था। जबकि इस पॉलिएस्टर के रेशों को ठंडा होने पर मूल लंबाई से चार गुना लोचदार धागे में खींचा जा सकता था, लेकिन इसके कम पिघलने बिंदु ने एक समस्या पैदा की।

वास्तव में, अगले चार वर्षों तक, कम गलनांक और पानी में उच्च घुलनशीलता व्यवहार्य सिंथेटिक फाइबर के निर्माण के सामने सबसे बड़ी चुनौतियाँ बनी रहीं। समस्या पर ध्यान केंद्रित करने के लिए कैरोथर्स को मनाने की जिम्मेदारी ड्यूपॉन्ट के नए रासायनिक निदेशक बोल्टन पर डाली गई। जबकि कैरोथर्स सहमत हुए, उन्होंने अपना ध्यान पॉलिस्टर से पॉलियामाइड्स की ओर लगाया।

24 मई, 1934 को कैरोथर्स की शोध टीम के एक सदस्य द्वारा अमीनोइथाइल एस्टर पर आधारित पॉलिमर का एक फाइबर बनाया गया था। इस पहले नायलॉन में पॉलिएस्टर के लोचदार गुण थे जो वे चाहते थे, बिना उनकी कमियों के। हालाँकि, इस पॉलिमर का उत्पादन करने के लिए मध्यवर्ती का उपयोग किया जाता था, लेकिन इसका उत्पादन करना कठिन था, जिससे एक बाधा पैदा हो गई।

फ़ील्ड को दो तक नीचे करें

इसके बाद के वर्ष में, कैरथर्स के छह शोधकर्ताओं ने इस क्षेत्र को दो विकल्पों तक सीमित कर दिया: पॉलियामाइड 6,6, जो हेक्सामेथिलीन डायमाइन और एडिपिक एसिड से बना है, और पॉलियामाइड 5,10, जो पेंटामेथिलीन डायमाइन और सेबासिक एसिड से बना है – प्रारंभिक सामग्री में कार्बन परमाणुओं की संख्या के साथ अणुओं को उनका नाम दिया गया है।

जबकि कैरथर्स की पसंद 5,10 थी, बोल्टन की नज़र 6,6 पर थी क्योंकि इसके लिए मध्यवर्ती बेंजीन से अधिक आसानी से प्राप्त किया जा सकता था, जो एक आसानी से उपलब्ध प्रारंभिक सामग्री है। कैरोथर्स के गिरते मानसिक स्वास्थ्य के कारण उन्हें प्रयोगशाला से दूर रखा गया, बोल्टन अपने रास्ते पर आगे बढ़ने में सक्षम थे, सभी संसाधनों को सही फाइबर 6,6 में बदल दिया।

1938 तक, ड्यूपॉन्ट ने एक ऐसी सुविधा स्थापित करना शुरू कर दिया जो हर साल लगभग 12 मिलियन पाउंड सिंथेटिक फाइबर का उत्पादन कर सकती थी। उनके लिए बस इतना करना बाकी था कि इसे एक नाम दें और इसे जनता के सामने पेश करें।

इसे नायलॉन कहें

आंतरिक रूप से, शोधकर्ता विकास के दौरान उनके सिंथेटिक फाइबर को यार्न 66, रेयॉन 66, या फाइबर 66 के रूप में संदर्भित कर रहे थे। कुछ लोगों ने इसे डुपरॉन भी कहा, जिसका संक्षिप्त रूप है “ड्यूपॉन्ट एक खरगोश को बाहर खींचता है।” [of] नाइट्रोजन/प्रकृति/नोज़ल/नेफ्था।” आखिरकार उन्होंने “नायलॉन” नाम कैसे चुना, इसका अच्छी तरह से दस्तावेजीकरण नहीं किया गया है, हालांकि अन्य निकट संबंधी शब्दों (नूरॉन, निलोन, आदि) को हटाने का कारण यह था कि इससे ट्रेडमार्क टकराव उत्पन्न होता था और इसके उच्चारण में अस्पष्टता हो सकती थी। मजेदार बात यह है कि एक बार जब वे नायलॉन पर बस गए, तो ड्यूपॉन्ट ने नाम को ट्रेडमार्क नहीं करने का फैसला किया, यह उम्मीद करते हुए कि अंतिम उपयोगकर्ता नायलॉन को एक सामान्य पहले से मौजूद सामग्री के रूप में सोचेंगे।

ड्यूपॉन्ट को पता था कि उनके पास एक चमत्कारिक फाइबर है जो व्यावहारिक रूप से उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला के अनुकूल है। हालाँकि, कंपनी ने शुरुआत में ही एक विशिष्ट बाज़ार पर ध्यान केंद्रित करने का निर्णय लिया: महिलाओं का फ़ैशन।

1931 में कैरोथर्स के पहले पॉलिएस्टर फाइबर के बारे में खबरें आने के बाद से, ड्यूपॉन्ट जिस चमत्कारिक फाइबर पर काम कर रहा था, उसके बारे में अफवाहें लगातार अखबारों में आ गईं। हालाँकि, 1937 में कैरोथर्स की असामयिक मृत्यु और उनके पेटेंट पर आधारित एक अन्य अखबार की कहानी ने स्थिति को विपरीत दिशा में मोड़ दिया।

एयरलाइंस ने यात्रियों को सोने के लिए

एयरलाइंस ने यात्रियों को सोने के लिए “चश्मे” दिए जो पतले स्टील फ्रेम के ऊपर ठंडे नायलॉन से बने थे। | फोटो साभार: द हिंदू आर्काइव्स

ड्यूपॉन्ट ने नायलॉन के प्रचार पर फिर से नियंत्रण हासिल करने का फैसला किया और इसी को ध्यान में रखते हुए आधिकारिक घोषणा की गई। 27 अक्टूबर, 1938 को, घोषणा के लिए विशेष रूप से चुनी गई 4,000 मध्यवर्गीय महिलाओं की भीड़ नायलॉन के बारे में सुनने के लिए उस स्थान पर एकत्र हुई जो आगे चलकर न्यूयॉर्क विश्व मेला बन जाएगा।

घोषणा के बाद उत्साह के बावजूद, नायलॉन से बने स्टॉकिंग्स को अमेरिकी बाजार में आने में 18 महीने और लग गए – तब तक इसका उपयोग उन महिलाओं तक ही सीमित था जो या तो ड्यूपॉन्ट में काम करती थीं या जिनके साझेदार काम करते थे। 1940 में, ड्यूपॉन्ट की कुल नायलॉन बिक्री का आंकड़ा 9 मिलियन डॉलर था और उसके बाद के वर्ष में उन्होंने 25 मिलियन डॉलर मूल्य का नायलॉन धागा बेचा।

युद्ध प्रयास

यहां तक ​​कि द्वितीय विश्व युद्ध भी नायलॉन के विकास को नहीं रोक सका। हाँ, नवंबर 1941 में ड्यूपॉन्ट को अपने नायलॉन उत्पादन को उपभोक्ताओं की सेवा से हटाकर सैन्य उत्पादन में स्थानांतरित करना पड़ा। लेकिन जापानी रेशम के प्रतिस्थापन के रूप में, नायलॉन पैराशूट और टायर कॉर्ड से लेकर ईंधन टैंक, जैकेट, मच्छरदानी, झूला और यहां तक ​​कि जूते के फीते तक सब कुछ बनाने में लग गया।

जैसे ही युद्ध समाप्त हुआ, ड्यूपॉन्ट ने सितंबर 1945 की शुरुआत में नायलॉन स्टॉकिंग्स के साथ दुकानों में वापसी के साथ अपने प्रयासों को अपने उपभोक्ताओं के लिए वापस कर दिया। समाचार पत्रों ने “नायलॉन दंगों” की भी सूचना दी, क्योंकि सैकड़ों या यहां तक ​​कि हजारों महिलाएं सीमित आपूर्ति के लिए प्रतिस्पर्धा करते हुए दुकानों के आसपास इकट्ठा हुईं। 1951 तक, ड्यूपॉन्ट ने कभी न ख़त्म होने वाली मांग को पूरा करने के लिए बाहरी उत्पादकों को नायलॉन का लाइसेंस देने का निर्णय लिया।

1966 के एक साइकिल विकास में फ्रिली नायलॉन सन शेड्स थे!

1966 के एक साइकिल विकास में फ्रिली नायलॉन सन शेड्स थे! | फोटो साभार: द हिंदू आर्काइव्स

1950 के दशक में, नायलॉन और अन्य सिंथेटिक फाइबर सभी प्रकार के कपड़ों में पाए जा सकते थे, खासकर महिलाओं के लिए। नायलॉन फैशन क्रांति के केंद्र में था और 1950 और 1960 के दशक में सिंथेटिक फाइबर का बोलबाला था। 1965 में, दुनिया के कपड़ा उत्पादन का लगभग दो-तिहाई हिस्सा सिंथेटिक फाइबर से आया था, क्योंकि उनकी हिस्सेदारी 63% थी!

हो सकता है कि नायलॉन को अब उस तरह की लोकप्रियता न मिले, लेकिन यह यहाँ रहेगा क्योंकि यह जीवन के कई क्षेत्रों में फैल चुका है। नायलॉन (पॉलियामाइड्स) अभी भी वैश्विक फाइबर बाजार का लगभग 5% हिस्सा है, और पॉलिएस्टर के बाद दूसरे स्थान पर है, जो लगभग 60% है।

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

यूएस एनआईएच द्वारा प्रदान की गई यह रंगीन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि एचआईवी (पीला) के हमले के तहत एक मानव टी सेल (नीला) दिखाती है। | फोटो साभार: एपी

वैज्ञानिक इस उम्मीद में एक शक्तिशाली कैंसर थेरेपी में बदलाव कर रहे हैं कि यह मरीजों की अपनी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सुपरचार्ज करके एचआईवी से लड़ सकती है।

12 मई को, शोधकर्ताओं ने कहा कि उन पुनर्जीवित कोशिकाओं की एक खुराक ने दो लोगों में एचआईवी को दृढ़ता से दबा दिया – एक को लगभग एक वर्ष के लिए और दूसरे को लगभग दो वर्षों तक – उनकी सामान्य दवाओं की आवश्यकता के बिना।

यह साबित करने के लिए बड़े और लंबे अध्ययन की आवश्यकता है कि जिसे सीएआर-टी सेल थेरेपी कहा जाता है वह वास्तव में एचआईवी के लिए लंबे समय तक चलने वाली मदद प्रदान कर सकती है, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को के डॉ. स्टीवन डीक्स, जिन्होंने शोध का नेतृत्व किया, ने आगाह किया।

उन्होंने कहा, “हमें यह तथ्य पता चला है कि दो लोगों की ऐसी निरंतर प्रतिक्रिया वास्तव में उत्तेजक रही है।” “एक पूर्ण, सुरक्षित और स्केलेबल इलाज की वास्तविक आवश्यकता है… और यह उन रणनीतियों में से एक है जिसका हम अनुसरण कर रहे हैं।” यह डेटा बोस्टन में अमेरिकन सोसाइटी ऑफ जीन एंड सेल थेरेपी की एक बैठक में प्रस्तुत किया जा रहा है।

दुनिया भर में लगभग 40 मिलियन लोग एचआईवी से पीड़ित हैं। आज की दवाओं ने एड्स फैलाने वाले वायरस को तेजी से मारने वाले से एक प्रबंधनीय दीर्घकालिक बीमारी में बदल दिया है, अक्सर वायरस को अज्ञात स्तर पर बनाए रखा जाता है, लेकिन केवल तभी जब लोग दवाएं खरीद सकें और उनका उपयोग कर सकें। वायरस शरीर के भंडारों में छिप जाता है और अगर लोग इलाज बंद कर देते हैं तो तेजी से दोबारा फैलता है।

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से एक मायावी इलाज की खोज की है, जिसमें एक दुर्लभ जीन उत्परिवर्तन जैसे सुरागों का पता लगाया गया है जो कुछ लोगों को प्राकृतिक रूप से एचआईवी के प्रति प्रतिरोधी बनाता है या कैसे मुट्ठी भर एचआईवी रोगियों को, जिन्हें कुछ कैंसर भी थे, स्टेम सेल प्रत्यारोपण प्राप्त करने के बाद ठीक हो गए या दीर्घकालिक छूट में घोषित कर दिए गए, जो ज्यादातर लोगों के लिए बहुत जोखिम भरा है।

सीएआर-टी थेरेपी में किसी व्यक्ति के रक्त से टी कोशिकाओं नामक प्रतिरक्षा सैनिकों को लेना, आनुवंशिक रूप से उन्हें “जीवित दवाओं” में इंजीनियरिंग करना और उन्हें रोगी में वापस डालना शामिल है। कुछ प्रकार के कैंसर को ठीक करने के लिए इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और अन्य बीमारियों के लिए भी इनका अध्ययन किया जा रहा है।

एचआईवी के लिए, गैर-लाभकारी दवा डेवलपर केयरिंग क्रॉस के वैज्ञानिकों ने दोहरी विशेषताओं वाली सीएआर-टी कोशिकाएं बनाईं। उन्हें एचआईवी-संक्रमित कोशिकाओं को बेहतर ढंग से ढूंढने और मारने के लिए प्रोग्राम किया गया है – और जिस वायरस से उन्हें लड़ना है, उसके संक्रमण से सुरक्षा प्रदान करने के लिए उन्हें इंजीनियर किया गया है।

कैरिंग क्रॉस के कार्यकारी निदेशक बोरो ड्रॉपुलिक ने कहा, उस अतिरिक्त कवच के साथ, उन्हें एचआईवी को नियंत्रित रखने के लिए पर्याप्त प्रजनन करने में सक्षम होना चाहिए।

डीक्स के प्रारंभिक चरण के प्रयोग ने उन लोगों में विभिन्न खुराक रणनीतियों का परीक्षण किया, जिन्होंने अपनी सीएआर-टी कोशिकाएं प्राप्त करने के दिन ही अपनी एचआईवी दवा बंद कर दी थी। कोई गंभीर दुष्प्रभाव नहीं थे. पहले तीन प्राप्तकर्ताओं ने कोई प्रतिक्रिया नहीं दिखाई और अपनी सामान्य दवाएँ फिर से शुरू कर दीं।

छह अन्य लोगों को नई टी कोशिकाओं के लिए जगह बनाने के लिए थोड़ी मात्रा में कीमोथेरेपी दी गई। उन दो मजबूत उत्तरदाताओं ने अपने एचआईवी को अनिर्धारित स्तर तक गिरते देखा, कभी-कभार ही इसमें वृद्धि हुई जब सीएआर-टी कोशिकाएं संभवतः फिर से काम करने लगीं। तीसरे रोगी को अस्थायी प्रतिक्रिया मिली और उसने नियमित एचआईवी उपचार फिर से शुरू कर दिया।

डीक्स ने कहा, उन तीनों मरीजों ने संक्रमित होने के तुरंत बाद अपना मूल एचआईवी उपचार शुरू कर दिया था। यह समझ में आता है क्योंकि जिन लोगों का जल्दी इलाज किया जाता है उनके शरीर में एचआईवी कम छिपा होता है और प्रतिरक्षा प्रणाली स्वस्थ होती है।

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। फ़ाइल | फोटो साभार: द हिंदू

इस साल मानसून से पहले, भारत मौसम विज्ञान विभाग (आईएमडी) ने मंगलवार को एक नई पूर्वानुमान प्रणाली का अनावरण किया, जो पहली बार, 15 राज्यों में मानसून के आगमन के ‘ब्लॉक’ स्तर के पूर्वानुमान उत्पन्न करेगी और इसमें भारत के लगभग 7,200 ब्लॉकों में से लगभग आधे शामिल होंगे।

ऐतिहासिक रूप से ऐसे अनुमान अधिक से अधिक राज्यों या जिलों के स्तर पर उपलब्ध हैं। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि मानसून मुंबई में 10 जून और दिल्ली में 29 जून के आसपास आता है। हालाँकि, मानसून की अंतर्निहित भिन्नता ऐसी है कि एक ही जिले के भीतर भी, जिले की सीमाओं पर आधिकारिक तौर पर ‘आगमन’ करने के बावजूद, उनके कई ब्लॉक और गाँव वर्षा रहित होंगे।

इस कमी को दूर करने के लिए हाइपर स्थानीय पूर्वानुमान प्रदान करना आईएमडी का लंबे समय से लक्ष्य रहा है ताकि किसानों को उनकी बुआई का सही समय पता चल सके।

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। विज्ञान मंत्री जितेंद्र सिंह ने एक प्रेस ब्रीफिंग में कहा कि केरल में मानसून की शुरुआत की तारीख से, यह एआई-आधारित विश्लेषण, आईएमडी के लगभग एक सदी के विस्तृत मौसम संबंधी डेटा और वैश्विक मौसम मॉडल का उपयोग करके मानसून की यात्रा कार्यक्रम को अभूतपूर्व विवरण दे सकता है।

4 सप्ताह के लिए पूर्वानुमान

यह विशेष रूप से कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय के अनुरोध पर विकसित की गई एक प्रणाली थी, जिसकी मौजूदा सलाहकार प्रणाली मोटे तौर पर साप्ताहिक प्रारूप में पूर्वानुमान देने के लिए बनाई गई है। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय के अनुसंधान संस्थान, भारतीय उष्णकटिबंधीय मौसम विज्ञान संस्थान द्वारा विकसित सम्मिश्रण ढांचा, सीधे मंत्रालय की पाइपलाइन में फीड करने और अगले चार हफ्तों के लिए संभावित पूर्वानुमान जारी करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

वर्तमान में, इस प्रणाली का उपयोग 15 राज्यों और एक केंद्र शासित प्रदेश के 3,196 ब्लॉकों को पूर्वानुमान प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। एक प्रेस बयान के अनुसार, दो ट्रायल रन पहले ही सफलतापूर्वक पूरे किए जा चुके हैं। एमओईएस के सचिव एम. रविचंद्रन ने एक प्रेस वार्ता में कहा, “ये राज्य मानसून कोर जोन का हिस्सा हैं, जो बड़े पैमाने पर वर्षा आधारित क्षेत्र हैं और दक्षिण-पश्चिम मानसून की गतिशीलता के प्रति सबसे संवेदनशील हैं।” “बेशक, आगे बढ़ते हुए हमारा लक्ष्य इसे पूरे भारत में विस्तारित करना है लेकिन इसके लिए अधिक अवलोकन संबंधी डेटा की आवश्यकता है।”

श्री रविचंद्रन ने बताया द हिंदू यह देखते हुए कि इस प्रणाली को इस वर्ष एक कठिन परीक्षा का सामना करना पड़ेगा, आईएमडी के साथ-साथ वैश्विक मॉडल जुलाई के महीने से विकासशील अल नीनो – जो अक्सर भारत में कमजोर मानसूनी बारिश का कारण बनता है – के आलोक में “सामान्य से कम” वर्षा की उम्मीद कर रहे थे।

मंगलवार को, आईएमडी ने विशेष रूप से उत्तर प्रदेश के लिए 1-किमी रिज़ॉल्यूशन (ग्रैन्युलरिटी का संकेत) के साथ एक मानसून पूर्वानुमान मॉडल भी लॉन्च किया, जो 10 दिनों के लिए वैध है। श्री सिंह ने कहा, ऐसा राज्य में स्वचालित मौसम स्टेशनों के बहुत व्यापक कवरेज के कारण था, जिसने मिथुन नामक मौसम मॉडल (जो 12.5 किमी रिज़ॉल्यूशन पर काम करता है) को 1 किमी तक “डाउनस्केल” करने की अनुमति दी थी। श्री रविचंद्रन ने कहा, “हम अन्य राज्यों को अपने डेटा हमारे साथ साझा करने के लिए प्रोत्साहित कर रहे हैं, जिससे उनके पूर्वानुमान उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ तैयार किए जा सकेंगे।”

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

दवाएं जो कैंसर के खिलाफ शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाती हैं, वे इसकी सबसे कड़ी सुरक्षा वाली सीमाओं में से एक को भी बदल सकती हैं: रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबीबी)।

टेक्नियन-इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और उनकी टीम में युवल शेक्ड द्वारा हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन कैंसर की खोजने पाया कि पीडी-1 अवरोधक, कैंसर इम्यूनोथेरेपी का एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला वर्ग, प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए प्रेरित कर सकता है जो बाधा को अधिक पारगम्य बनाता है। यह संभावित रूप से बदल सकता है कि कैंसर और उसके उपचार मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करते हैं।

कई पारंपरिक कैंसर-विरोधी दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो कोशिकाओं की एक कसकर भरी हुई परत है जो रक्तप्रवाह से मस्तिष्क के ऊतकों में जाने वाली चीज़ों को नियंत्रित करती है, जिससे मस्तिष्क ट्यूमर के खिलाफ उनकी प्रभावशीलता सीमित हो जाती है। इसलिए लंबे समय से यह माना जाता था कि मस्तिष्क काफी हद तक प्रतिरक्षा प्रणाली से अछूता रहता है, लेकिन बढ़ते सबूत से पता चलता है कि यह सार्थक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकता है। इस संदर्भ में, इम्यूनोथेरेपी परिसंचारी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय करके काम करती है जो बीबीबी को पार कर सकती हैं और मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित कर सकती हैं।

एक प्रकार की इम्यूनोथेरेपी जिसे इम्यून चेकपॉइंट इनहिबिटर (आईसीआई) कहा जाता है, संकेतों को अवरुद्ध करता है जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्यूमर पर हमला करने से रोकता है, जिससे शरीर की प्राकृतिक सुरक्षा अधिक मजबूती से प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है। जबकि आईसीआई को मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर के बोझ को कम करने के लिए दिखाया गया है, मस्तिष्क मेटास्टेस वाले रोगियों में प्रतिक्रियाएं अलग-अलग होती हैं और कारण अस्पष्ट रहते हैं।

शेक्ड लैब में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और अध्ययन के मुख्य लेखक अभिलाष देव ने कहा, “हमारा काम यह समझने पर केंद्रित है कि कैंसर का इलाज सिर्फ ट्यूमर पर नहीं, बल्कि शरीर पर कैसे प्रभाव डालता है। कुछ मामलों में, उपचार सामान्य मेजबान कोशिकाओं, जैसे कि प्रतिरक्षा कोशिकाओं में प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं, जो अनजाने में पर्यावरण को कैंसर के विकास के लिए अधिक अनुकूल बनाते हैं।”

मस्तिष्क का वातावरण

यह समझने के लिए कि इम्यूनोथेरेपी मस्तिष्क के प्रतिरक्षा वातावरण को कैसे प्रभावित करती है, शोधकर्ताओं ने एंटी-पीडी-1 थेरेपी से इलाज किए गए स्तन ट्यूमर वाले चूहों के मस्तिष्क के ऊतकों की जांच की। उन्होंने रक्त वाहिका स्थिरता बनाए रखने वाली कोशिकाओं की हानि, कमजोर अवरोधक प्रोटीन और मस्तिष्क में उच्च प्रतिरक्षा कोशिका प्रवेश को देखा, जिससे पता चलता है कि बीबीबी लीक हो रहा था।

एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों में भी मस्तिष्क मेटास्टेस में वृद्धि देखी गई, संभवतः समझौता बाधा के कारण। विशेष रूप से, ये प्रभाव केवल एंटी-पीडी-1 के साथ देखे गए थे, अन्य आईसीआई के साथ नहीं, जो उपचार से प्रेरित एक अद्वितीय मेजबान प्रतिक्रिया को उजागर करता है।

डॉ. देव ने कहा, “हमारा डेटा दिखाता है कि एंटी-पीडी-1 थेरेपी मस्तिष्क में ट्यूमर-विरोधी प्रतिरक्षा को बढ़ावा दे सकती है, लेकिन प्रतिरोधी कैंसर में, यह मेजबान प्रतिरक्षा वातावरण को बदलकर मेटास्टेसिस भी बढ़ा सकती है।” “इससे यह समझाने में मदद मिल सकती है कि मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले मरीज़ इम्यूनोथेरेपी के प्रति विभिन्न प्रतिक्रियाएं क्यों दिखाते हैं।”

ठाणे में भक्तिवेदांत हॉस्पिटल एंड रिसर्च इंस्टीट्यूट के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट निर्मल राऊत के अनुसार, मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले रोगियों में आईसीआई के उपचार की प्रतिक्रियाएं व्यापक रूप से भिन्न होती हैं, जिसमें पूर्ण छूट से लेकर तेजी से रोग बढ़ने तक (उपचार शुरू होने के बाद लगभग 20% मामलों में देखा जाता है)।

उन्होंने कहा, “हम अक्सर असंगत प्रतिक्रियाएं देखते हैं, जहां मस्तिष्क के बाहर की बीमारी को नियंत्रित किया जाता है, लेकिन मस्तिष्क में नए घाव दिखाई देते हैं, या इसके विपरीत, यह सुझाव देता है कि मस्तिष्क-प्रतिरक्षा पारिस्थितिकी तंत्र शरीर के बाकी हिस्सों से अलग है।”

डॉ. राउत ने कहा कि जब ट्यूमर फेफड़े या यकृत जैसे अंगों में उपचार के प्रति प्रतिक्रिया करता है, तब भी बीबीबी एक अभयारण्य के रूप में कार्य कर सकता है जहां उप-चिकित्सीय दवा का स्तर कैंसर कोशिकाओं को जीवित रहने और विकसित होने की अनुमति देता है।

प्रमुख मध्यस्थ

जब अनुपचारित जानवरों को एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों से प्लाज्मा इंजेक्ट किया गया, तो शोधकर्ताओं ने बीबीबी लीक देखा, जिससे पता चला कि उपचार-प्रेरित आईसीआई बाधा को बाधित कर रहे थे। उपचारित और अनुपचारित जानवरों के प्लाज्मा प्रोटीन प्रोफाइल की तुलना करते हुए, टीम ने बीबीबी व्यवधान से जुड़े कई प्रोटीनों की पहचान की। इनमें से DKK1 नामक प्रोटीन को हटाने से BBB का रिसाव कम हो गया।

महत्वपूर्ण बात यह है कि ये निष्कर्ष रोगी डेटा में परिलक्षित हुए। फेफड़ों के कैंसर से पीड़ित जिन रोगियों को एंटी-पीडी-1 थेरेपी मिली थी, उनके एमआरआई स्कैन में मस्तिष्क के भीतर कैंसर के प्रसार में वृद्धि देखी गई। प्लाज्मा DKK1 का उच्च स्तर मस्तिष्क मेटास्टेस की अधिक घटना और बीमारी के बिगड़ने से पहले की छोटी अवधि से भी जुड़ा था, खासकर उन रोगियों में जिन्होंने उपचार के लिए खराब प्रतिक्रिया दी थी।

“यह इस विचार के अनुरूप है कि ऊंचा DKK1 मेटास्टेसिस के लिए अधिक अनुमेय मस्तिष्क वातावरण की ओर इशारा कर सकता है,” डॉ. राऊत ने कहा

उन्होंने कहा कि इम्यूनोथेरेपी शुरू करने के बाद कुछ एमआरआई स्कैन पर देखा गया बढ़ा हुआ कंट्रास्ट हमेशा “छद्म प्रगति” या सूजन का संकेत नहीं दे सकता है, बल्कि सक्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कारण होने वाले वास्तविक बीबीबी रिसाव को प्रतिबिंबित कर सकता है।

दोधारी भूमिका

रेनाटस कैंसर सेंटर, पुणे के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट चकोर वोरा ने बताया कि अधिकांश कीमोथेराप्यूटिक दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो मस्तिष्क मेटास्टेस के इलाज में एक बड़ी चुनौती है।

इसलिए एंटी-पीडी-1 थेरेपी के बाद बीबीबी को खोलने से मस्तिष्क तक उनकी डिलीवरी में सुधार हो सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि सिस्प्लैटिन कीमोथेरेपी के बाद एंटी-पीडी-1 थेरेपी ने मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले चूहों में जीवित रहने में सुधार किया और साथ ही मस्तिष्क में दवा संचय में वृद्धि की, जो दोहरी भूमिका को उजागर करता है।

डॉ. राऊत ने कहा कि जिन मरीजों पर इलाज का असर नहीं होता है, उनमें एंटी-पीडी-1 थेरेपी का उपयोग करके बीबीबी खोलने से अनजाने में परिसंचारी कैंसर कोशिकाएं भी मस्तिष्क में प्रवेश कर सकती हैं, जिससे संभावित रूप से नए मेटास्टेस का खतरा बढ़ सकता है।

“हालांकि, प्रतिरोधी रोग वाले रोगियों के लिए, मस्तिष्क तक दवा वितरण में सुधार के लिए इसी भेद्यता का फायदा उठाया जा सकता है,” उन्होंने कहा।

मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट और ऑस्ट्रेलिया में एडिलेड में परमाणु चिकित्सा के चिकित्सक राहुल सोलंकी ने कहा कि एक बार कैंसर मस्तिष्क में फैल गया है, बीबीबी पहले से ही बाधित हो सकता है, और ऐसे रोगियों को अक्सर नैदानिक ​​​​परीक्षणों से बाहर रखा जाता है। चूंकि चिकित्सा कर्मचारी मस्तिष्क में दवा के स्तर को माप नहीं सकते हैं, इसलिए DKK1 एक आशाजनक बायोमार्कर हो सकता है जो उपचार के दौरान मस्तिष्क मेटास्टेसिस विकसित होने के उच्च जोखिम वाले रोगियों की पहचान करने में मदद कर सकता है।

डॉ. सोलंकी ने कहा, “उन्नत कैंसर वाले लेकिन सक्रिय मस्तिष्क मेटास्टेस के बिना मरीज यह समझने के लिए बेहतर उम्मीदवार होंगे कि एंटी-पीडी -1 थेरेपी उपचार प्रतिक्रिया और मेटास्टेसिस के जोखिम को कैसे प्रभावित करती है।”

डॉ. वोरा ने जोर देकर कहा, “हम आम तौर पर मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले उच्च जोखिम वाले मरीजों में कीमोथेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन का उपयोग करते हैं, जो प्रतिरक्षा बायोमार्कर के लिए सकारात्मक परीक्षण करते हैं। हालांकि, इन निष्कर्षों को मानव रोगियों से जुड़े बड़े अध्ययनों में मान्य करने की आवश्यकता है।”

डॉ. राउत ने कहा, “अगर बड़े मानव परीक्षणों में इन निष्कर्षों की पुष्टि हो जाती है, तो वे हमारे उपचार के अनुक्रम को बदल सकते हैं।”

श्वेता योगी एक स्वतंत्र विज्ञान लेखिका हैं।

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