পরিষ্কার প্রযুক্তির ভবিষ্যতের চ্যালেঞ্জ: অর্ধপরিবাহী চিপস, ওষুধ এবং জীবপ্রযুক্তি

বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির দ্রুত অগ্রগতির কারণে শতাব্দীর শেষে পৃথিবীর অবস্থা ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন। যাইহোক, কয়েকটি ইতিমধ্যে প্রতীয়মান প্রধান প্রবণতার ভিত্তিতে কিছু সিদ্ধান্তে পৌঁছানো যেতে পারে। তিনটি প্রধান প্রযুক্তিগত ক্ষেত্র—অর্ধপরিবাহী চিপস, ওষুধ এবং জীবপ্রযুক্তি—এবং এদের সংশ্লিষ্ট পরিষ্কার প্রযুক্তি উভয়ের সম্মুখীন হবে সুযোগ এবং চ্যালেঞ্জের।

চীন অ্যাসোসিয়েশন ফর সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির 2001 সালের বার্ষিক সম্মেলনে প্রফেসর চেন-নিং ইয়াং প্রযুক্তি উন্নয়নের ড্রাইভিং ফোর্স হিসেবে তিনটি ক্ষেত্রের উল্লেখ করেছিলেন—পরবর্তী 30 থেকে 40 বছরের জন্য তিনটি প্রধান কৌশলগত দিকনির্দেশ:

• প্রায় সবকিছুতেই চিপের ব্যাপক প্রয়োগ, ভবন এবং গৃহসজ্জা থেকে শুরু করে গাড়ি, মানবদেহ, কারখানা এবং দোকানপাট পর্যন্ত;

• ঔষধ এবং ওষুধ শিল্পে দ্রুত অগ্রগতি;

• জীব প্রকৌশল।

চিপ উত্পাদন, যা তিনটি কৌশলগত দিকনির্দেশের মধ্যে একটি, বায়ু পরিষ্কারতা প্রযুক্তিতে শিল্প ক্লিনরুম দ্বারা সরবরাহিত একটি ক্ষুদ্র-পরিবেশ প্রয়োজন। ওষুধ এবং জীব প্রকৌশলের জন্য প্রয়োজন জৈবিক ক্লিনরুম, যেখানে ওষুধ এবং ওষুধ শিল্পের প্রধানত সাধারণ জৈবিক ক্লিনরুম এবং জীব প্রকৌশলের প্রধানত জৈব নিরাপত্তা ক্লিনরুম প্রয়োজন। এই তিনটি কৌশলগত দিকনির্দেশের সাথে ক্লিন বিল্ডিং মাইক্রো-পরিবেশ প্রযুক্তির কতটা ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত তা স্পষ্ট এবং আজ এটি তাদের কাছ থেকে নতুন চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি।

১. অর্ধপরিবাহী চিপ

অর্ধপরিবাহী একীভূত সার্কিট চিপের উন্নয়নের গতি সম্ভবত অন্য যেকোনো প্রযুক্তির চেয়ে অনেক বেশি, প্রায় প্রতি তিন বছর অন্তর এর একীভূত ঘনত্ব চারগুণ হয়ে যায়। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার দ্রুত উন্নয়নের কারণে বর্তমানে বিশ্বব্যাপী চিপের সংকট দেখা দিয়েছে, যার ফলে অটোমোটিভ চিপের অভাবে গাড়ি উৎপাদন হ্রাস পেয়েছে। আজকাল 2nm সূক্ষ্ম চিপ ইতিমধ্যে প্রস্তুতকারকদের লক্ষ্যে পরিণত হয়েছে এবং চিপ একীভূত সার্কিট উৎপাদনের জন্য পরিবেশগত কণা আকারের ওপর আরও কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। অবশ্যই, ইলেকট্রনিক্স শিল্প ক্লিনরুমের প্রয়োজনীয়তার ওপর এখনও আধিপত্য বজায় রেখেছে।

২. ফার্মাসিউটিক্যাল

ঔষধ এবং ফার্মাসিউটিক্যালস সাধারণ নিরাপত্তা এবং স্বাস্থ্যের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। মেডিসিনে জৈবিক ক্লিনরুমের প্রথম প্রয়োগ 1966 সালের জানুয়ারিতে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে নির্মিত একটি পরিষ্কার অপারেটিং রুম ছিল। একটি পরিষ্কার অপারেটিং রুম পূর্ণ-প্রক্রিয়া দূষণ নিয়ন্ত্রণের জন্য পরম্পরাগত জীবাণুমুক্ত পদ্ধতি, যেমন আলট্রাভায়োলেট আলোকে বাতাসের পরিষ্কারতা প্রযুক্তি দিয়ে প্রতিস্থাপিত করে। এমন পরিবেশে, সংক্রমণের হার 90% এর বেশি কমানো যেতে পারে, যা রোগীদের জন্য ক্ষতিকারক হতে পারে এমন অ্যান্টিবায়োটিকগুলির প্রয়োজনীয়তা উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয় বা অপসারণ করে। উদাহরণস্বরূপ, 1989 থেকে 1990 সালের মধ্যে, শাংহাই চাংজেং হাসপাতাল পরিষ্কার অপারেটিং রুমে 9,337 ক্লাস I সার্জারি করেছিল এবং একটি সংক্রমণও হয়নি। একইভাবে, 1995 থেকে 1996 সালের মধ্যে, বেইজিং 301 হাসপাতাল 16,427 ক্লাস I সার্জারির ক্ষেত্রে শূন্য সংক্রমণের কথা জানিয়েছে। 2012 সালের একটি নিবন্ধ অনুসারে টিউমার , চীনে লিউকেমিয়ার ঘটনা 100,000 এর মধ্যে 5.17 ছিল, 3.94 প্রতি 100,000 এর মৃত্যুহার সহ। ফলস্বরূপ, লিউকেমিয়ার চিকিত্সা এবং এমন চিকিত্সার জন্য জৈবিক পরিষ্কার পরিবেশের উন্নয়নের দিকে চীনে ক্রমবর্ধমান মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।

যখন আন্তর্জাতিক অভিজ্ঞতা এবং বিদেশে কাজ করা চিকিত্সা কর্মীদের পর্যবেক্ষণ থেকে প্রথম যে পরিষ্কার অপারেটিং রুম এবং ক্লাস 100 রক্ত ওয়ার্ড তৈরি করা হয়েছিল, তখন সমগ্র হাসপাতাল ভবনের জন্য বাতাসের পরিষ্কারতা প্রয়োজন এই স্বীকৃতি মূলত দেশীয় অভিজ্ঞতা থেকে এসেছিল। 2003 এর পর, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রতিফলনগুলির মধ্যে একটি ছিল যে, হাসপাতাল নির্মাণে নির্মাতারা এবং ডিজাইনাররা প্রায়শই "ভবন" এর উপর মনোযোগ কেন্দ্রিত করেছিলেন কিন্তু "বায়ু গুণমান" উপেক্ষা করেছিলেন। কিছু চিকিত্সা কর্মী শ্বাসকষ্টের সংক্রমণের এয়ারোসল সংক্রমণের তুলনায় যোগাযোগ সংক্রমণের উপর অগ্রাধিকার দিয়েছিলেন, যদিও পরবর্তীটি আরও বিস্ফোরক, ব্যাপক এবং কম সংক্রামক মাত্রার প্রয়োজন হয়, যা আরও বেশি বিপজ্জনক করে তোলে। উদাহরণ স্বরূপ:

• সংক্রমণের জন্য 100 মিলিয়ন টুলারেমিয়া ব্যাকটেরিয়া গ্রহণ করা প্রয়োজন, অন্যদিকে মাত্র 10–50 টি প্রাপ্তির মাধ্যমে জ্বর হতে পারে;

• শ্বাসের মাধ্যমে প্রবেশকৃত অ্যাডিনোভাইরাসের মধ্যমা সংক্রমণ মাত্রা কেবল টিস্যু কোষচক্রের অর্ধেক;

• কিউ জ্বরের রিকেটসিয়ার ক্ষেত্রে, শ্বাসনালীতে মাত্র একটি কণা জমা হলেও সংক্রমণ হতে পারে;

• যদিও আগে মনে করা হতো যে প্সিউডোমোনাস অ্যাইরুজিনোসা বাতাসের মাধ্যমে সংক্রমিত হয় না, তবে বার্ন ওয়ার্ডের ছাদে ধুলোতে এবং বাতাসে এর সন্ধান পাওয়ায় বায়ুজনিত সংক্রমণের ঝুঁকি প্রকট হয়েছে;

• SARS ভাইরাসের বায়ুজনিত সংক্রমণ বৈশিষ্ট্যগুলি মানুষকে হাসপাতালের ভবনে বাতাসের পরিষ্কারতার প্রযুক্তির গুরুত্ব সম্পর্কে সচেতন করে তুলেছে।

বলা যেতে পারে যে বাতাসের পরিষ্কারতা প্রযুক্তি ছাড়াই হাসপাতালের ভবনগুলি প্রাচীন। সুতরাং, বাতাসের পরিষ্কারতা প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত করে আধুনিক হাসপাতালের ভবন পরিকল্পনায় অন্তর্ভুক্ত করা উচিত:

• অপারেশন থিয়েটার সিস্টেম : পরিষ্কার অপারেশন থিয়েটার নির্মাণ;

• ওয়ার্ড সিস্টেম : লিউকেমিয়া, বার্ন, হাঁপানি এবং অকাল শিশুদের যত্নের জন্য পরিষ্কার ওয়ার্ড;

• নার্সিং ইউনিট সিস্টেমস : তীব্র যত্ন কক্ষ (আইসিইউ), অঙ্গ প্রত্যারোপণ ইউনিট, এবং কার্ডিওভাসকুলার যত্ন কক্ষ;

• চিকিৎসা অপারেশন সিস্টেমস : হস্তক্ষেপমূলক চিকিৎসা কক্ষ, লিউকেমিয়া চিকিৎসা কক্ষ, এবং সংক্রামক রোগের ময়নাতদন্ত কক্ষ;

• ল্যাবরেটরি সিস্টেমস : বিশেষ পরীক্ষাগার, ক্লিনিক্যাল মেডিকেল ল্যাবরেটরি, পিসিআর ল্যাবরেটরি, এবং জীববিজ্ঞান ল্যাবরেটরি, যেখানে জৈব নিরাপত্তা ব্যবস্থার ওপর গুরুত্ব দেওয়া হয়;

• ইনস্ট্রুমেন্ট রুম সিস্টেমস : সূক্ষ্ম যন্ত্রপাতির জন্য কক্ষ;

• আলাদা করে রাখা রুম সিস্টেমস : বাতাসে ছড়িয়ে পড়া রোগের জন্য নেতিবাচক-চাপযুক্ত আলাদা কক্ষ, পর্যবেক্ষণ কক্ষ, এবং নেতিবাচক-চাপযুক্ত অপারেশন কক্ষ;

• ফার্মেসি সিস্টেমস : বিশেষায়িত ওষুধ প্রস্তুতি কেন্দ্র;

• পরিষ্কার সহকারী কক্ষ : জীবাণুমুক্ত সরবরাহ ঘর এবং একবার ব্যবহারযোগ্য পণ্য সংরক্ষণ কক্ষ;

• অপরিষ্কার সহকারী কক্ষ : দূষিত বর্জ্য প্রক্রিয়াকরণ ঘর এবং দূষিত উপকরণ করিডোর, বাইরের সংক্রমণ প্রতিরোধের জন্য দূষণ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা;

• আধা-পরিষ্কার এলাকা : অপেক্ষা কক্ষ, চিকিৎসা কক্ষ, পরীক্ষা কক্ষ এবং নির্ণয় কক্ষ যেখানে সাধারণ হাসপাতালের এয়ার কন্ডিশনিং ব্যবহার করা হয়;

ঔষধ উৎপাদনে পরিষ্কারতা প্রযুক্তির জন্য চ্যালেঞ্জগুলি একইসাথে অভূতপূর্ব, বিশেষ করে GMP বাস্তবায়নের পর। বর্তমানে, চীন GMP (2010) (মানব ওষুধ GMP হিসাবে সাধারণভাবে পরিচিত) এবং পশু ওষুধ উৎপাদন মান ব্যবস্থাপনা (2020)। এখন ওষুধ কারখানার জন্য পরিষ্কার কক্ষ একটি মৌলিক প্রয়োজনীয়তা।

1) জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং হল বায়োইঞ্জিনিয়ারিং-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। 1973 সালে কোকাস থেকে E. coli-তে সফলভাবে জেনেটিক উপাদান স্থানান্তরের পর থেকে পুনঃসংযোজিত জেনেটিক প্রযুক্তি দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে। এর বিপুল সম্ভাবনার কারণে নতুন শতাব্দীতে এর বৃদ্ধি অসীম। তবুও, বায়োইঞ্জিনিয়ারিং-এর একটি বড় অংশে সম্ভাব্য ঝুঁকি রয়েছে, বিশেষত সম্ভবত অজ্ঞাত বিষাক্ত ক্ষুদ্রজীবের বিস্তারের জৈবিক বিপদের দিকটি। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এনথ্রাক্স ঘটনা এবং বৈশ্বিক SARS প্রাদুর্ভাব হল এমন গুরুতর জৈবিক বিপদের উদাহরণ। এই ঘটনাগুলি সকলকে সতর্ক করে দেয়: এই বিপদ সকলকে প্রভাবিত করতে পারে। আমাদের মতো জনবহুল এবং আন্তর্জাতিক বাণিজ্য সমৃদ্ধ দেশের পক্ষে বায়োসিকিউরিটি মান সম্মত নির্মিত ক্ষুদ্র পরিবেশগুলি মহামারী প্রতিরোধ, উদ্ভিদ ও প্রাণী প্রজাতি এবং তাদের উৎপাদন সম্পর্কিত গবেষণা এবং রোগ নিয়ন্ত্রণের জন্য অপরিহার্য। নতুন করোনাভাইরাস মহামারীর প্রভাবে আমার দেশে বায়োসিকিউরিটি পরিষ্কার কক্ষ (পরীক্ষাগার) নির্মাণ এখন অভূতপূর্ব গতি লাভ করেছে। গবেষণা প্রতিষ্ঠান, হাসপাতাল, টিকা উৎপাদনকারী সংস্থা, পরীক্ষা ও নিয়ন্ত্রণ সংস্থা, উদ্ভিদ ও প্রাণী রোগ প্রতিরোধ ও নিয়ন্ত্রণ সংস্থা এবং সর্বশ্রেণির রোগ নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রগুলি জরুরি ভিত্তিতে বায়োসিকিউরিটি ল্যাবরেটরির প্রয়োজন অনুভব করছে। অসম্পূর্ণ পরিসংখ্যান অনুযায়ী, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 12টি সর্বোচ্চ স্তরের P4 ল্যাবরেটরি রয়েছে, যেখানে আমাদের দেশে মাত্র দুটি; 1,500টির বেশি P3 ল্যাবরেটরি রয়েছে, যেখানে আমাদের দেশে প্রায় 80টি। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ছাড়াও জীববিজ্ঞান এবং কৃষি ও বানিজ্যের কয়েকটি প্রজনন প্রকল্পের জন্যও পরিষ্কার পরিবেশের প্রয়োজন।

2) জৈবিক ঝুঁকি স্তর

জাতীয় স্বাস্থ্য প্রতিষ্ঠান (NIH) পদ্ধতি অনুসারে আন্তর্জাতিকভাবে জৈবিক ঝুঁকিগুলি শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যা P1 থেকে P4 (নিম্নতম থেকে উচ্চতম) পর্যন্ত হয়ে থাকে। P3 এবং P4 স্তরে জৈবিক উপকরণ নিয়ে কাজ করা সুবিধাগুলি অবশ্যই জৈব-নিরাপত্তা ব্যবস্থা প্রয়োগ করতে হবে। 1972 সালের পর, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র কিছু সুবিধাগুলি জৈবিক অস্ত্র গবেষণা থেকে জাতীয় ক্যান্সার ইনস্টিটিউট (NCI) এর কাছে স্থানান্তর করে এবং ক্যান্সার গবেষণা এগিয়ে নেওয়ার জন্য একটি বিশেষ টিউমার ভাইরাস গবেষণা প্রোগ্রাম গঠন করে, যেখানে জৈব-নিরাপত্তা ব্যবস্থা ছিল মূল ভিত্তি। অজানা ক্ষুদ্রজীবদের জন্য মহাকাশ থেকে ফিরে আসা মহাকাশচারীদের পরীক্ষা করার মাধ্যমে অ্যাপোলো প্রোগ্রাম আরও জৈব-নিরাপত্তা ধারণার উন্নয়ন ঘটায়। মানব স্বাস্থ্য রক্ষা করার জন্য এবং টিকা উন্নয়নের জন্য, বিশেষ করে মানুষ এবং পশুদের জন্য গুরুতর হুমকি হিসাবে দাঁড়ানো ব্যাকটেরিয়া এবং ভাইরাসগুলির সাথে কাজ করা প্রয়োজন। গুরুতর এবং দুর্লভ রোগজীবাণুগুলির (ভেক্টর পোকামাকড়সহ) উপর গবেষণা উপযুক্ত নিরাপত্তা সুবিধা সহ জৈব-নিরাপদ পরিষ্কার কক্ষ (পরীক্ষাগার) এ করা আবশ্যিক।

3) জৈব ওষুধ

জৈবিক প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি ওষুধের একটি নতুন শ্রেণি হল জৈব ওষুধ। এই জৈবিকভাবে সক্রিয় উপাদানগুলি অবশ্যই জীবাণুমুক্ত পরিবেশে উৎপাদন করা হয়, এবং যেহেতু উৎপাদনের পরে অনেক ক্ষেত্রেই এগুলি জীবাণুমুক্ত করা সম্ভব হয় না, তাই সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য ক্ষুদ্র পরিবেশের নিয়ন্ত্রণ অপরিহার্য। এই ধরনের পণ্যের একটি বড় অংশের জন্য জৈব নিরাপত্তা ব্যবস্থার প্রয়োজন হয়। এই ওষুধগুলি মূলত ক্যান্সার, হৃদরোগ ও স্ট্রোক, এইডস এবং জিনগত বিকারের মতো প্রধান রোগগুলি চিকিৎসার জন্য ব্যবহৃত হয়, যা পারম্পরিক পদ্ধতির দ্বারা চিকিৎসা করা কঠিন হয়ে থাকে। জৈব ওষুধের বৈশ্বিক বাজারে গড়ে বার্ষিক 12% করে বৃদ্ধি ঘটছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের 70% এবং ইউরোপের 50% এর বেশি জৈবপ্রযুক্তি সংস্থা চিকিৎসা জৈবিক পণ্যের গবেষণা ও উন্নয়নে নিয়োজিত। এই অর্থে, বায়ু দূষণ নিয়ন্ত্রণ এবং বায়ুর পরিষ্কারতা ছাড়া এই শতাব্দীতে জৈবপ্রযুক্তির মানবজাতির উপর প্রত্যক্ষ প্রভাব চিপের চেয়েও বেশি হতে পারে, এবং এর উন্নয়ন বায়ু পরিষ্কারতার প্রযুক্তির মূল কাজের সাথে অঙ্গাঙ্গিভাবে যুক্ত।