IIT ગાંધીનગરના સંશોધકોની સિદ્ધિઃ એન્ટિબાયોટિક-પ્રતિરોધક બેક્ટેરિયા વિરોધી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સક્રિય અણુ વિકસાવ્યા
ગાંધીનગર, 25 ફેબ્રુઆરી, 2026 – IIT Gandhinagar એન્ટિમાઇક્રોબાયલ રેઝિસ્ટન્સ (AMR) ની ગંભીર સમસ્યાના પ્રતિભાવ રૂપે, ભારતીય ટેકનોલોજી સંસ્થા ગાંધીનગર (IITGN) ના સંશોધકોએ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સક્રિય અણુઓ વિકસાવ્યા છે. તેમનું આ સંશોધન ‘કેમિસ્ટ્રી – એન એશિયન જર્નલ’ માં પ્રકાશિત થયું હતું.
એન્ટિબાયોટિક્સ ગળાની સામાન્ય તકલીફોથી લઈને મેનિન્જાઇટિસ અને ટિટાનસ જેવા જીવલેણ રોગો સુધીની વિવિધ સ્થિતિઓની સારવાર કરે છે. જોકે, વિશ્વભરના ડોક્ટરો હવે એવા બેક્ટેરિયાનો વધુને વધુ સામનો કરી રહ્યા છે જે સારવારમાં પ્રતિસાદ આપતા નથી. આ ઘટના, જે AMR તરીકે ઓળખાય છે, તે સામાન્ય ચેપની સારવારને વધુ મુશ્કેલ બનાવી રહી છે.
એન્ટિમાઇક્રોબાયલ સોનોડાયનેમિક થેરાપી (SDT) એ બેક્ટેરિયાના વિકાસને રોકવા માટેની એક આશાસ્પદ વ્યૂહરચના છે જે ‘સોનોસેન્સિટાઇઝર્સ’ કહેવાતા એજન્ટોને સક્રિય કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરે છે. સોનોસેન્સિટાઇઝર્સ રીએક્ટિવ ઓક્સિજન સ્પીસીસ (ROS) ઉત્પન્ન કરે છે જે બહુવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા બેક્ટેરિયાને ગંભીર નુકસાન પહોંચાડે છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ફાયદો
અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો મોટો ફાયદો એ છે કે તે પેશીઓમાં કેટલાક સેન્ટિમીટર સુધી પહોંચવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જે SDT ને સ્થાનિક ઊંડા ચેપ સામે લડવા માટે એક વ્યવહારુ વિકલ્પ બનાવે છે જેની સારવાર મુશ્કેલ હોઈ શકે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રવાહીમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે પરપોટા પેદા કરે છે અને ઝડપથી તેને તોડે છે, જે પ્રક્રિયા ‘કેવિટેશન’ તરીકે ઓળખાય છે.
પરપોટાના ફૂટવાથી ઊર્જાનો વિસ્ફોટ થાય છે જે પાણીના અણુઓને ઘટકોમાં વિભાજિત કરી શકે છે, જે ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ROS બનાવે છે, જે બેક્ટેરિયાને મારવા માટે ઘાતક હથિયાર તરીકે કામ કરે છે. ઇમેજ ગાઇડન્સ અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડનું ધ્યાન આડઅસર ટાળવામાં મદદ કરી શકે છે.
એસ્ચેરીચીયા કોલી, બેક્ટેરિયા જે ઝાડા, તાવ અને પેશાબની નળીઓનો વિસ્તાર ચેપનું કારણ બને છે, તે ઘણીવાર AMR પ્રદર્શિત કરી શકે છે. તેમની બે-સ્તરીય દિવાલ એન્ટિબાયોટિક્સ માટે અવરોધ તરીકે કામ કરે છે, જે બેક્ટેરિયાના અસ્તિત્વને સુનિશ્ચિત કરે છે. આ સમસ્યાઓનો સામનો કરવા માટે, IITGN સંશોધકોએ BODIPY રંગો અને એસ્ટેરોનનો ઉપયોગ કરીને અણુઓ તૈયાર કર્યા.
બોરોન-ડિપાયરોમેથેન ડાય
બોરોન-ડિપાયરોમેથેન (BODIPY) ડાય, જે અગાઉ ફોટોડાયનેમિક કેન્સર થેરાપીમાં શોધવામાં આવી હતી, તેમાં કેન્સરને લક્ષિત કરવા અને નાશ કરવા માટે પ્રકાશ-સક્રિય દવાઓનો ઉપયોગ સામેલ છે. આ ડાય પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા તેજસ્વી રીતે ચમકે છે, જે વાઢકાપ વગર કેન્સરના કોષોને શોધવામાં મદદ કરે છે (બાયોઇમેજિંગ). જોકે, એન્ટિબેક્ટેરિયલ SDT ના સંદર્ભમાં તેમનું સંશોધન મર્યાદિત રહ્યું છે. પ્રયોગોમાં બેક્ટેરિયલ કોષમાં પ્રવેશની સુવિધા માટે એસ્ટ્રોનને BODIPY સાથે જોડવામાં આવે છે.
ટીમે એસ્ટ્રોન યુનિટ અને BODIPY વચ્ચે અલગ-અલગ લિંકર્સ ધરાવતા ચાર એસ્ટ્રોન-લિંક્ડ BODIPY ડેરિવેટિવ્સનું સંશ્લેષણ કર્યું. IITGN ના રસાયણશાસ્ત્ર વિભાગના પ્રોફેસર અને સિન્થેટિક પિગમેન્ટ્સ લેબના મુખ્ય તપાસકર્તા ડૉ. ઈતિ ગુપ્તાએ સમજાવ્યું કે, “અમારા પ્રયોગો દર્શાવે છે કે EBD-1 એ સર્વશ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન કરતું ડેરિવેટિવ હતું કારણ કે તેણે અલ્ટ્રાસાઉન્ડના સંપર્કમાં આવ્યા પછી બેક્ટેરિયાને મારવા માટે સક્ષમ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ROS ઉત્પન્ન કર્યું હતું.
એસ્ચેરીચીયા કોલી બેક્ટેરિયા સામેની એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિમાં જાણવા મળ્યું કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, EBD-1 અને તબીબી રીતે મંજૂર માઇક્રોબબલ્સના સંયોજને 99.9% બેક્ટેરિયાને ખતમ કરી દીધા.” સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, માઇક્રોબબલ્સ એ પ્રોટીન અથવા લિપિડ શેલ ધરાવતા નાના, ગેસથી ભરેલા પરપોટા છે. તેઓ કેવિટેશન ન્યુક્લી તરીકે કાર્ય કરે છે અને પરપોટા ઉત્પન્ન કરવાની તેમજ તેને તોડવાની અસરમાં વધારો કરે છે.
આ પણ વાંચોઃ ગુજરાત પોલીસે રૂ.૩,૭૨૭ કરોડનું ડ્રગ્સ પકડ્યું, માફિયાઓની મિલકતો પર પણ ‘દાદાનું બુલડોઝર’ ફર્યું
“આ સંશોધન એન્ટિબેક્ટેરિયલ SDT માટે કોષમાં પ્રવેશ કરી શકે તેવા BODIPY અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સંચાલિત કેવિટેશનના સંયોજનનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા દર્શાવે છે. જો આ પ્રયોગશાળાના તારણો ભવિષ્યના ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં સમાન વલણો દર્શાવે છે, તો આ અભિગમ સ્થાનિક પ્રતિરોધક બેક્ટેરિયલ ચેપની સારવાર માટે પ્રોત્સાહક વિકલ્પ તરીકે વિકસી શકે છે,” તેમ IITGN ના ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના એસોસિયેટ પ્રોફેસર અને મેડિકલ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એન્જિનિયરિંગ લેબોરેટરીના મુખ્ય સંશોદકો પૈકી એક ડૉ. હિમાંશુ શેખરે જણાવ્યું હતું.
આવું સંશોધન સમયની જરૂરિયાત છે, કારણ કે તે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ રેઝિસ્ટન્સ પરના નેશનલ એક્શન પ્લાન (2025–2029) સાથે સુસંગત છે. ભારત સરકારની આ પહેલ અસરકારક દેખરેખ, માહિતી પ્રસાર અને નવીન સંશોધન દ્વારા ડ્રગ-રેઝિસ્ટન્ટ બેક્ટેરિયાના ગંભીર જોખમ સામે લડવા માટેનું બહુ-ક્ષેત્રીય ‘વન હેલ્થ’ મિશન છે.
ભવિષ્યનું સંશોધન સોનોસેન્સિટાઇઝર્સની શ્રેષ્ઠ ડિઝાઇન અને માઇક્રોબબલ પ્રકાર અને એકોસ્ટિક સ્થિતિઓ સહિતની સંયોજિત સારવાર વ્યૂહરચનાઓ શોધવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે. વધુમાં, આ અભિગમને ક્લિનિક સુધી પહોંચાડવા માટે વર્તમાન કાર્યને પ્રાણીઓ અને ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં પ્રમાણિત કરવાની જરૂર છે.
