Kelompok peneliti terdiri dari Drs. Swarnava Biswas, dari Universitas Neotia, Kolkata; Dinesh Bhatia dari NEHU, Assam dan Dr. Tn. Pranjal Phukan, dari NEIGHRIMS; Saikat Adinkari yang merupakan Ph.D. di Universitas Adamas.
Dr. Moumita Mukherjee menjelaskan, teknik ini dapat merevolusi deteksi dini virus mematikan Covid 19 dan menyelamatkan nyawa. Ia juga menjelaskan bahwa penelitian di bidang ini telah mendapat pengakuan dari berbagai industri kesehatan atas pendanaannya. Para peneliti sedang dalam proses mendapatkan izin etis dari organisasi yang sesuai untuk melanjutkan dan menerapkan teknik ini dalam kehidupan nyata.
Menurut dr. Moumita Mukherjee membutuhkan waktu hampir 2 tahun untuk menyelesaikan penelitian ini. Dr. Mukherjee menjelaskan gagasan di balik penelitian ini bahwa ketika pandemi COVID-19 melanda negara tersebut, RTPCR adalah cara utama yang paling penting untuk mendiagnosis infeksi COVID-19 yang aktif.
Para peneliti secara alami mencari alternatif yang mungkin menawarkan manfaat lain di dalamnya. Dr. Mukherjee telah mengerjakan proyek pemerintah dan industri untuk pengembangan sumber dan detektor Terahertz yang sesuai untuk mengidentifikasi tumor kanker pada tahap awal. Dari sinilah ia mendapat ide mengapa tidak mengembangkan teknik non-invasif untuk mendeteksi infeksi Covid. Dan saat itulah dia memulai proyek ini.
Apa itu Sinar Terahertz (T – Ray)?
Rentang terahertz mengacu pada gelombang elektromagnetik dengan frekuensi antara 100 GHz dan 10 THz, atau panjang gelombang antara 3 mm dan 30 μm. Cahaya (T-ray) antara gelombang radio dan inframerah memiliki beberapa sifat unik.
Terahertz dapat “melihat ke dalam” plastik dan tekstil, kertas dan karton. Para peneliti di seluruh dunia sedang melakukan pekerjaan di lapangan untuk mengidentifikasi tumor kanker pada tahap awal. Sebagian besar unit pencitraan kini tersedia untuk keperluan pencitraan medis yang bekerja pada sinar-X (mesin CT scan, mesin PET scan, Mammogram, dll). Terahertz (THz) dan sinar-X termasuk dalam spektrum EM. Keduanya digunakan untuk aplikasi unik. Walaupun mempunyai beberapa persamaan, namun terdapat juga perbedaan.
Rentang frekuensi Terahertz (T-ray) lebih rendah dibandingkan X-ray. Energi foton juga lebih rendah pada sinar-T dibandingkan dengan sinar-X, dan yang paling penting, sinar-T bersifat non-ionisasi, tidak seperti sinar-X dan penerapan radiasi Terahertz berulang kali pada tubuh manusia (misalnya untuk tujuan pencitraan ) tidak akan menyebabkan kerusakan apa pun. Di sisi lain, sinar-X menyebabkan ionisasi dan karenanya sering menyebabkan kanker.
Oleh karena itu, sinar-T dapat digunakan sebagai alternatif yang lebih baik dibandingkan sistem pencitraan berbasis sinar-X untuk aplikasi biomedis.
Ringkasan penelitian:
Dr. Mukherjee menjelaskan bahwa dengan sidik jari serap unik dari radiasi sinar-T pada sistem pernafasan dan kontrasnya, gambaran termal dari sistem pernafasan atas dan bawah yang terkena dampak dan sehat, ringkasan singkat penelitian dan bagaimana hal itu akan membantu dalam deteksi dini Covid-19. 19 organ tersebut akan membantu dokter dan staf paramedis untuk mengidentifikasi kasus-kasus tersebut pada tahap awal ketika pasien tampaknya tidak menunjukkan gejala dan tidak menunjukkan gejala virus.
Selama masa inkubasinya, virus Corona tetap berada di dalam sel saluran pernafasan bagian atas dan keberadaannya seringkali menyebabkan peningkatan suplai darah ke sel/area antar sel yang terkena virus sehingga menyebabkan peningkatan kandungan air di dalam sel tersebut secara lokal. jaringan dibandingkan dengan sel normal di sekitarnya.
Di bawah paparan radiasi THz, energi yang datang lebih banyak diserap di sel/daerah antar sel yang terkena virus dan dipanaskan; dengan demikian, gradien suhu yang tajam diamati dalam studi termografi T-Ray yang sesuai. Selain itu, perubahan struktural di zona yang terkena dampak virus memberikan kontribusi yang signifikan untuk memperoleh kontras yang lebih baik pada termograf.
Mendeteksi virus pada tahap awal akan membantu mengisolasi orang-orang tersebut dengan mengikuti prinsip penjarakan sosial atau karantina mandiri di rumah mereka selama jangka waktu 14 hingga 20 hari, dapat membantu mencegah penyebaran penyakit menular yang serius ini.
Fisika dasar di balik diagnosis biomedis dengan sinar-T bergantung pada distribusi kandungan air dalam sel dan biomolekul, yang dapat digunakan untuk pemeriksaan organ tubuh seperti organ pernapasan bawah dan atas/sel epitel untuk diagnosis infeksi saluran pernapasan. Penerapan alat pencitraan terahertz dalam penyelidikan tersebut belum digunakan oleh kelompok penelitian mana pun.
Ukuran sampel dan metodologi penelitian:
Dr. Moumita Mukherjee menjelaskan, pengembangan sumber Terahertz dan detektor menggunakan Graphene merupakan langkah awal. Radiasi yang berasal dari sumber akan mengenai subjek dan detektor yang ditempatkan di sisi lain akan menyerap sinyal. Perubahan pola sinyal akan direkam dan dibandingkan dengan pola yang dimuat sebelumnya oleh model AI untuk mendapatkan gambaran infeksi virus.
Dia menambahkan, “Kami menggabungkan teknik untuk meningkatkan SNR guna meningkatkan kedalaman penetrasi sinar-T. Ukuran sampel lebih dari 1000 termasuk pria, wanita dan usia antara 25 tahun dan 80 tahun. Termograf Terahertz dihasilkan dan dipelajari untuk deteksi awal infeksi virus. Sistem ini sebagian besar akan digunakan untuk tujuan skrining yang efisien, diikuti dengan tes konfirmasi.”