सुई शिवाय इंजेक्शन / Needleless drug delivery

स्थळ सरकारी रुग्णालय. वेळ सकाळची. ठराविक वेळेत इथे बालकांना लस दिली जाते. त्यामुळे गर्दी. सगळ्या माता आपआपल्या बाळांना घेऊन आपला नंबर कधी लागतोय याची वाट पहात बसलेल्या आहेत. तसं एकाच वेळेस अनेक बालकांना लस दिली जातेय पण गर्दीच इतकी आहे की थोडा कोलाहल माजलाच आहे. सगळीच बालकं त्यांना सुई टोचल्यावर कळवळून रडताहेत. तर त्यांचा आवाज ऐकून रांगेतल्या इतर बाळांच्या हळुवार मनालाही कसली तरी अनामिक भीती वाटतेय आणि तेही आपला आवाज त्यांच्या आवाजात मिसळताहेत. त्यांना या संवेदनाशून्य जगाचा अद्याप परिचय व्हायचा आहे ना! परिचारिका मात्र निर्विकारपणे एका पाठोपाठ एक बाळांना इंजेक्शनद्वारे नाहीतर तोंडावाटे लस देण्यात गर्क आहेत. बाळांचं रडणं त्यांना सवयीचंच झालं आहे. बाळांच्या आयांनाही बाळाला टोचल्यावर त्यांना दुखलं म्हणून वाईट वाटतंय पण हे होणारंच हे सगळ्यांनीच अध्याहृत धरलंय. पिढ्यानपिढ्या हेच चाललंय. त्यात विशेष ते काय? परिचारिकांना आणि आयांना त्यात विशेष असं वाटत नसलं तरी वैज्ञानिकांना मात्र तसं वाटत नाही. सुई शिवाय इंजेक्शन देता आलं तर किती मजा येईल नां? त्याच खटपटीत ते आहेत आणि आपण या लेखात त्यांच्या ह्या प्रयत्नाचा आढावा घेणार आहोत.


आपण 'सिरींज' (पिचकारी) आणि 'इंजेक्शन' हे दोन शब्द एकाच अर्थाने वापरतो. वस्तुतः शरीरात औषध पोहोचविण्याच्या (ड्रग डिलीव्हरी) क्रियेला इंजेक्शन असं म्हणतात तर ते पोहोचवण्यासाठी सिरींजचा वापर केला जातो ज्याच्या समोर सुई असते हा फरक आधी लक्षात घेऊया. सुई शिवाय सिरींजमधला द्रव पदार्थ शरीरात जाणारच कसा? बंगळुरच्या भारतीय विज्ञान संस्थेच्या वैज्ञानिकांनी एक असे उपकरण बनवलं आहे की ज्याचा समोरचा भाग केवळ त्वचेवर ठेवून मागची केवळ कळ दाबली की औषध शरीरात शिरकाव करेल. त्यांनी यासाठी आघात तरंगांचा (शॉक वेव्हज) उपयोग केला आहे. वेगवेगळे पदार्थ एकमेकाजवळ येताना त्यांचा वेग आवाजाच्या वेगापेक्षा जेव्हा अधिक असतो तेव्हा निसर्गात आघात तरंग निर्माण होतात. स्वनातीत वेगाने येत ते फैलावतात. भूकंप, त्सुनामी, आकाशातील विजेचं चमकणं अशा नैसर्गिक प्रक्रियेत ते निर्माण होतात. थोडक्यात अचानक, पळभरात निर्माण झालेल्या उर्जेमुळे हमखास आघात तरंग निर्माण होऊन ते निसर्गात उत्सर्जित होतात. एका ठराविक जागेत यांत्रिकी, आण्विक, रासायनिक आणि विद्युत उर्जेचं उत्सर्जन आघात तरंग निर्माण करतं हे समजल्यामुळे प्रयोगशाळेतील साधनं वापरूनही ते तरंग निर्माण करणं शक्य झालं आहे. वैद्यकशास्त्रात आघात तरंगांचा उपयोग ही कल्पना तशी अगदी नवी नाही. मूत्रपिंडातील (किडनी) खड्यांचे चूर्ण करण्यासाठी, रक्तवाहिन्यातील गुठळ्या फोडण्यासाठी, अस्थिसुषिरतेच्या (ऑस्टिओपोरोसिस) उपचारांसाठी याचा उपयोग आजकाल मोठ्या प्रमाणात केला जातोय. सुई न वापरता त्वचेतून औषध शरीरात जिरवण्यासाठी त्यावर (औषधावर) तीव्र आघात करुन हे शक्य होईल असं वैज्ञानिकांच्या लक्षात आलं

आणि या उपकरणाद्वारे (आकृती पहा: दोन बटणांनी उपकरणापुढील पॉलिमर नळीत - गुलाबी रंगाची - स्फोट घडवून आघात तरंग निर्माण केला जातो आणि त्यामुळे त्यापुढील कुपीत साठवलेली लस त्वचेत शिरते) त्यांनी उंदरांवर याचे प्रयोग करायला सुरुवात केली. त्यांच्या निरीक्षणातून त्यांना उत्साहवर्धक बाबी कळल्या आहेत. त्या आपण वाचल्या की किती बारीक-सारीक गोष्टींचा विचार केला जातो हे लक्षात येतं. प्रथम या उपकरणाचा ज्या जीवाणूंचं मिश्रण लस म्हणून द्यायचंय त्यांच्या जीवनक्षमतेवरच काही विपरीत परिणाम होत नाही ना हे तपासलं गेलं. कारण आघात तरंगांमुळे काय होऊ शकतं याची कल्पना कोणालाच नव्हती पण असा कुठलाही परिणाम या जीवाणूंवर होत नसल्याचं निरिक्षणाअंती लक्षात आलं.

प्रयोगासाठी वापरल्या गेलेल्या उंदरांचे तीन गट केले गेले. एका गटाला या उपकरणाने लस दिली गेली तर दुसऱ्या गटाला सुई टोचून लस दिली तर तिसऱ्या गटाला तोंडावाटे लस पाजली. उपकरणाद्वारे देण्यात येणाऱ्या उंदरांच्या पोटावरील केस प्रथम क्रीम वापरून काढून टाकले आणि नंतर जीवाणूंचं मिश्रण, जे उंदरांची प्रतिकारक्षमता वाढवते ते, या उपकरणाद्वारे दिले गेले. सुई टोचून दिल्या गेलेल्या लसीचं प्रमाण उपकरणाद्वारे द्याव्या लागणाऱ्या लसीच्या दसपट अधिक तर तोंडावाटे दिल्या गेलेल्या लसीचं प्रमाण दहा हजार पट अधिक होतं.

सुईद्वारे लस दिले गेलेले उंदीर कळवळून चित्कारले. हे साहजिकच आहे. सगळ्याच जीवांना कुठलीही टोकदार वस्तू टोचताना वेदना होणारच. पण या उपकरणाने लस दिल्या गेलेल्या उंदरांच्या गटाने कसलीही प्रतिक्रिया व्यक्त केली नाही. त्यांना कसलाही त्रास झाला नसावा असे अनुमान यातून काढता येतं आणि हेच अपेक्षित आहे. कारण या क्रियेचा संबंध फक्त बाह्य त्वचेशी येतो जिथं वेदना जाणवणाऱ्या चेता (नर्व्ह) नसतात. या उपकरणाने दिल्या गेलेल्या लसीचा परिणाम त्या उंदरांच्या त्वचेवर काय झाला हेही पाहिलं गेलं. लस दिल्या गेल्या दिवसापासून सतत दहा दिवस या बाबत त्यांचं बारकाईनं निरीक्षण केलं गेलं. वैज्ञानिकांना कुठलाही परिणाम जसं रक्तस्त्राव किंवा त्वचेवरील इतर कुठल्याही अनपेक्षित प्रतिक्रिया दिसून आल्या नाहीत. त्यामुळे यातही ते उत्तीर्ण झाले.

हे उपकरण वापरुन दिलेली लस त्वचेत ५० ते ८० मायक्रॉन खोलीपर्यंत सहज पोहोचू शकते असं एका अभ्यासाद्वारे लक्षात आलं. याचाच अर्थ असा की केवळ बाह्यत्वचाच नाही तर त्याच्या खालच्या भागात जेथे लँगरहॅन पेशी असतात तिथपर्यंत लस पोहोचू शकते. या पेशी मग ही लस घेऊन अंतर्भागातील इंद्रियांपर्यंत त्या ठिकाणी अँटिजन निर्माण करण्यासाठी स्थलांतर करतात. लस त्वचेत खोलवर दिली गेली तर उलट त्याचा प्रतिद्रव्य (अँटिबॉडीज) बनवायला काहीच उपयोग होत नाही आणि ती वायाच जाते. हिपॅटायटीस बी, रेबीज वगैरेसाठी तर त्वचेतच इंजेक्शन द्यावे लागतं आणि बाह्यत्वचेवर इंजेक्शन द्यायला कसब लागतं. सुई टोचून स्नायूत दिलेल्या मात्रेच्या फक्त १०% लस शरीरात प्रतिद्रव्य निर्माण करण्यासाठी वापरली जाते. हे नवं उपकरण वापरून लस देताना सुईद्वारे देत असलेल्या मात्रेच्या कितीतरी कमी प्रमाणात मात्रा लागते.

प्रयोगासाठी वापरलेल्या उंदरांच्या अंतर्भागातील इंद्रियांपर्यंत - यकृत, प्लीहा आणि आंत्रयोगी लसिका ग्रंथी - या लसीचा परिणाम होतोय की नाही हे तपासण्याकरता या उंदरांना बारा तास उपाशी ठेऊन मग त्यांना अत्यंत जहरी जीवाणू पाजवले गेले आणि चार दिवसांनी ह्या जीवाणूंचं प्रमाण या इंद्रियात किती आहे हे तपासलं गेलं. सुईद्वारे दिल्या गेलेल्या लसीच्या मात्रेपेक्षा हे उपकरण वापरून तुलनेने कमी प्रमाणात दिल्या गेलेल्या लसीचा परिणाम मात्र अधिक दिसून आला. तसंच रक्तद्रव्यात (सिरम) किती प्रमाणात प्रतिद्रव्य निर्मिती झाली आहे हे लस दिल्यावर पाच दिवसांनी तपासलं तर असं आढळून आलं की सुई किंवा तोंडावाटे दिलेल्या लसीपेक्षा या उपकरणाने दिलेली लस प्रतिद्रव्य निर्माण करण्यासाठी जास्त परिणामकारक ठरली आहे.

आजमितीस देण्यात येणाऱ्या बऱ्याचशा लसी या द्रवरूपात आहेत म्हणून त्या या उपकरणाद्वारे कमी मात्रेत देता येणं सहज शक्य आहे असे दिसतं. भारतातल्या मधुमेहींना तर हे उपकरण मोठीच देणगी ठरणार आहे. कारण त्यातील बऱ्याच जणांना दररोज दोनदा आणि आयुष्यभर सुई वापरून इन्सुलिन घ्यावं लागतं. हे तर काहीच नाही. जगभरात रुग्णांना बरं करण्यासाठी दरसाल सुमारे १२ कोटी सुया टोचल्या जातात. त्यापैकी ३% लसीच्या रुपात संभाव्य आजारांपासून बचाव व्हावा म्हणून बालपणीच दिल्या जातात. दूषित सुया आणि सिरींजच्या वापराने जगभरात ०.७% लोकांना मृत्यु आणि ०.६% लोकांना अपंगत्व येतं. अविकसीत आणि विकसनशील देशात एड्स विषबाधेचे पारेषण दूषित इंजेक्शनच्या वापरातून होण्याच्या शक्यता मोठ्या प्रमाणात आहेत. याशिवाय सुईमुळे होणारी जखम, अपघाताने सुया शरीरात मोडून तिथेच राहणे, सुई टोचण्याचा भयगंड, सुई वापरून इंजेक्शन देत असताना होणारे इतर अनिष्ट परिणाम (साईड इफेक्टस) हेही वारंवार आढळतात. सुईचा वापर न करता औषधयोजना करणे हाच त्यावर एकमेव उपाय होऊ शकतो. पण या उपकरणाची सध्याची किंमत आणि इतर लहानसहान बाबी असे काही  अडसर आहेत. तुलनेने औषधाची लागणारी कमी मात्रा हा खर्च काही प्रमाणात भरून काढतो तरी यात पुढे आणखी संशोधन होऊन लवकरात लवकर अशी उपकरणं औषधयोजनेसाठी वापरात येतील अशी आशा आपण करू या आणि पुढील पिढीत जन्म घेणारी बाळंच फक्त लसी घेऊन रुग्णालयातून हसत बाहेर पडताहेत असं नाही तर प्रौढांच्या चेहर्‍यावरही हास्य आहे हे स्वप्न आपण पाहूया. 

---

हा लेख लोकसत्तेच्या 'Sci इट' पुरवणीत १७ सप्टेंबर २०१३ रोजी प्रसिध्द झाला आहे.