Science and Technology (विज्ञान और प्रौद्योगिकी): July 2024 UPSC Current Affairs | Current Affairs (Hindi): Daily, Weekly & Monthly PDF Download

आईआईटी-एम की टीम ने पानी की बूंदों से खनिज नैनोकण बनाए

चर्चा में क्यों?

हाल ही में साइंस जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन से पता चला है कि पानी की सूक्ष्म बूंदों में खनिजों को नैनोकणों में तोड़ने की क्षमता होती है।

अध्ययन की मुख्य बातें

प्रयोगात्मक निष्कर्ष:

• अध्ययन से पता चला कि सूक्ष्म बूंदें सिलिका (SiO2) और एल्यूमिना (Al3) जैसे खनिजों को _{नैनोकणों} में _तोड़ सकती हैं।
• यह कार्य जल में निलंबित खनिज सूक्ष्म कणों पर उच्च वोल्टेज लगाकर पूरा किया गया, जिससे वे 10 मिलीसेकेंड के भीतर नैनो कणों में टूट गए।
• खनिज सूक्ष्म कणों का नैनो कणों में विघटन, क्रिस्टल परतों में प्रोटॉन के सिकुड़ने, आवेशित सतहों द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र तथा सूक्ष्म बूंदों के पृष्ठ तनाव के कारण हो सकता है।

संभावित अनुप्रयोग:

• नैनोकण निर्माण की यह प्रक्रिया कृषि के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ रखती है, जैसे सिलिका नैनोकण की आपूर्ति करके अनुत्पादक मिट्टी को उत्पादक भूमि में परिवर्तित करना।
• पौधे अपनी वृद्धि में सहायता के लिए नैनोकणों के रूप में सिलिका को अवशोषित करते हैं।
• यह जीवन की उत्पत्ति से भी संबंधित है, क्योंकि सूक्ष्म बूंदें प्रोटो-कोशिकाओं की नकल कर सकती हैं, तथा प्रारंभिक जैव-रासायनिक प्रतिक्रियाओं में संभावित रूप से भाग ले सकती हैं।
• भविष्य के अध्ययनों में यह पता लगाया जा सकता है कि क्या जल की सूक्ष्म बूंदें वायुमंडलीय प्रक्रियाओं में खनिजों के साथ स्वाभाविक रूप से अंतःक्रिया करती हैं, तथा संभावित रूप से 'सूक्ष्म बूंदों की बौछार' के माध्यम से नैनोकणों का निर्माण करती हैं।

गगनयान अंतरिक्ष यात्रियों को एक्सिओम-4 मिशन के लिए चुना गया

चर्चा में क्यों?

भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) ने संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रीय वैमानिकी एवं अंतरिक्ष प्रशासन (नासा) के सहयोग से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) के लिए एक्सिओम-4 मिशन के लिए अपने चार प्रशिक्षित अंतरिक्ष यात्रियों में से दो को चुना है।

एक्सिओम-4 मिशन क्या है?

• नासा और अमेरिकी निजी वित्त पोषित अंतरिक्ष अवसंरचना डेवलपर एक्सिओम स्पेस ने आईएसएस के लिए चौथे निजी अंतरिक्ष यात्री मिशन के लिए एक आदेश पर हस्ताक्षर किए, जिसका लक्ष्य फ्लोरिडा के कैनेडी स्पेस सेंटर से अगस्त 2024 में प्रक्षेपण करना है।
• इस मिशन का लक्ष्य चौदह दिनों की अवधि के लिए आई.एस.एस. से जुड़ना है।
• भारत-अमेरिका अंतरिक्ष सहयोग लक्ष्यों के तहत भारतीय अंतरिक्ष यात्रियों को नासा, अंतर्राष्ट्रीय साझेदारों और स्पेसएक्स से अंतरिक्ष यान प्रणालियों और आपातकालीन तैयारियों पर ध्यान केंद्रित करते हुए प्रशिक्षण दिया जाएगा।

अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) क्या है?

• आईएसएस एक बड़ी, स्थायी रूप से चालक दल वाली प्रयोगशाला है जो पृथ्वी की सतह से 400 किलोमीटर ऊपर परिक्रमा करती है। यह अंतरिक्ष यात्रियों और अंतरिक्ष यात्रियों का घर है और एक अद्वितीय विज्ञान प्रयोगशाला के रूप में कार्य करता है।
• इसके अनुसंधान से चिकित्सा, प्रौद्योगिकी, विज्ञान, तथा पृथ्वी एवं ब्रह्मांड को समझने सहित कई क्षेत्रों में प्रगति होने की उम्मीद है।
• यह 15 देशों और पांच अंतरिक्ष एजेंसियों, अर्थात् नासा (संयुक्त राज्य अमेरिका), रोस्कोस्मोस (रूस), ईएसए (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी), जेएक्सए (जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी) और सीएसए (कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी) के बीच सहयोग है।
• सात लोगों का एक अंतरराष्ट्रीय दल 7.66 किमी/सेकंड की गति से यात्रा करते हुए रहता है और काम करता है, जो लगभग हर 90 मिनट में पृथ्वी की परिक्रमा करता है। 24 घंटों में, अंतरिक्ष स्टेशन पृथ्वी की 16 परिक्रमाएँ करता है, 16 सूर्योदय और सूर्यास्त से गुज़रता है।

पैगी व्हिटसन ने 665 दिनों तक अंतरिक्ष में रहने और काम करने का सबसे ज़्यादा समय बिताने का यूएस रिकॉर्ड बनाया। ISS के पहले हिस्सों को 1998 में कक्षा में भेजा गया और जोड़ा गया। वर्ष 2000 से, ISS पर लगातार चालक दल रह रहे हैं।

जीनोम अनुक्रमण

जीनोम अनुक्रमण किसी जीव के जीनोम के डीएनए अनुक्रम को निर्धारित करने की प्रक्रिया है। जीनोम डीएनए का एक पूरा सेट है जिसमें किसी जीव के सभी जीन शामिल होते हैं। जीनोम अनुक्रमण में किसी जीव के पूरे जीनोम में बेस के क्रम का पता लगाना शामिल है। यह बड़े पैमाने पर अनुक्रम डेटा को इकट्ठा करने के लिए स्वचालित डीएनए अनुक्रमण विधियों और कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर द्वारा समर्थित है।

जीनोम और जीनोम अनुक्रमण

जीनोम एक कोशिका में मौजूद डीएनए निर्देशों का पूरा सेट है। मानव जीनोम कोशिका के माइटोकॉन्ड्रिया में एक छोटे गुणसूत्र और कोशिका के नाभिक में पाए जाने वाले 23 जोड़े गुणसूत्रों से बना होता है। जीनोम में किसी व्यक्ति के विकास और कार्य करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी होती है।

• डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए): यह वह रासायनिक पदार्थ है जो लगभग सभी जीवित चीजों की वृद्धि और विकास को विनियमित करने के लिए आवश्यक निर्देश रखता है। डीएनए अणुओं को बनाने वाले दो मुड़े हुए, जुड़े हुए धागों को अक्सर "डबल हेलिक्स" के रूप में संदर्भित किया जाता है।
• प्रत्येक डीएनए स्ट्रैंड चार रासायनिक इकाइयों से बना होता है, जिन्हें न्यूक्लियोटाइड बेस कहा जाता है, जो आनुवंशिक "वर्णमाला" का निर्माण करते हैं। बेस एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), गुआनिन (जी), और साइटोसिन (सी) हैं।
• जीन: जीन डीएनए की एक इकाई है जिसमें विशिष्ट प्रोटीन या प्रोटीनों के समूह को बनाने के निर्देश होते हैं।
• अनुक्रमण: डीएनए के एक स्ट्रैंड में बेस के सटीक क्रम को निर्धारित करने की प्रक्रिया को अनुक्रमण के रूप में जाना जाता है। चूँकि बेस जोड़े में मौजूद होते हैं और जोड़े में से एक बेस की पहचान जोड़े के दूसरे सदस्य की पहचान निर्धारित करती है, इसलिए शोधकर्ताओं को जोड़े के दोनों बेस की रिपोर्ट करने की आवश्यकता नहीं होती है।
• जीनोम अनुक्रमण: सभी मनुष्यों में बेस पेयर का अनुक्रम समान होता है, हर मनुष्य के जीनोम में कुछ अंतर होते हैं जो उन्हें अद्वितीय बनाते हैं। बेस पेयर के क्रम को समझने की प्रक्रिया, किसी मनुष्य के आनुवंशिक फिंगरप्रिंट को डिकोड करने को जीनोम अनुक्रमण कहा जाता है।

संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण

सभी जीवों (बैक्टीरिया, पौधे और स्तनधारी) का अपना आनुवंशिक कोड या जीनोम होता है, जो न्यूक्लियोटाइड बेस से बना होता है। संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण एक प्रयोगशाला प्रक्रिया है जिसका उपयोग किसी जीव के जीनोम में बेस के क्रम को एक ही चरण में निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

जीनोम अनुक्रमण की दिशा में वैश्विक प्रयास

विभिन्न अंतर्राष्ट्रीय परियोजनाएं पृथ्वी पर सभी पौधों, जानवरों, कवकों और अन्य यूकेरियोटिक जीवन के जीनोम का मानचित्रण करने के लिए मिलकर काम कर रही हैं।

मानव जीनोम परियोजना

मानव जीनोम परियोजना एक महत्वपूर्ण वैश्विक वैज्ञानिक प्रयास था जिसका प्राथमिक लक्ष्य मानव जीनोम का पहला अनुक्रम बनाना था।

• यह परियोजना औपचारिक रूप से 1990 में शुरू हुई और 2003 में पूरी हुई, जिसका उद्देश्य सभी अनुमानित 20,000-25,000 मानव जीनों की खोज करना तथा उन्हें आगे के जैविक अध्ययन के लिए सुलभ बनाना था।
• उद्देश्य: तीन शोध उपकरण तैयार करना जो वैज्ञानिकों को दुर्लभ और सामान्य दोनों प्रकार की बीमारियों में शामिल जीनों की पहचान करने में सक्षम बनाएंगे।
• नई आनुवंशिक प्रौद्योगिकियों के नैतिक, कानूनी और सामाजिक निहितार्थों के बारे में जांच करना और जनता को शिक्षित करना।

डीएनए तत्वों का विश्वकोश (ENCODE) परियोजना

• डीएनए तत्वों का विश्वकोश (ENCODE) परियोजना 2003 में अमेरिकी राष्ट्रीय मानव जीनोम अनुसंधान संस्थान (NHGRI) द्वारा शुरू की गई थी।
• यह राष्ट्रीय मानव जीनोम अनुसंधान संस्थान (एनएचजीआरआई) द्वारा वित्त पोषित एक अंतर्राष्ट्रीय शोध प्रयास है जिसका उद्देश्य मानव जीनोम में सभी कार्यात्मक तत्वों (एफई) की पहचान करना है।
• एफई में प्रोटीन-कोडिंग क्षेत्र, विनियामक तत्व जैसे प्रमोटर, साइलेंसर या एन्हांसर, तथा अनुक्रम शामिल होते हैं जो गुणसूत्र संरचना के लिए महत्वपूर्ण होते हैं।
• उद्देश्य: मानव जीनोम में कार्यात्मक तत्वों की एक व्यापक सूची बनाना, जिसमें प्रोटीन और आरएनए स्तर पर कार्य करने वाले तत्व, साथ ही कोशिकाओं और उन स्थितियों को नियंत्रित करने वाले नियामक तत्व शामिल हों, जिनमें जीन सक्रिय रहता है।

पृथ्वी बायोजीनोम परियोजना

• पृथ्वी जैव जीनोम परियोजना (ईबीपी), एक जीवविज्ञान परियोजना है, जिसका उद्देश्य दस वर्ष की अवधि में पृथ्वी पर समस्त यूकेरियोटिक जैव विविधता के जीनोम को अनुक्रमित करना, सूचीबद्ध करना और लक्षण वर्णन करना है।
• इस परियोजना को आधिकारिक तौर पर 2018 में लॉन्च किया गया था और इसके पूरा होने में लगभग दस साल लगने की उम्मीद है।
• उद्देश्य:  सभी ज्ञात यूकेरियोटिक जीवन के डीएनए अनुक्रमों की एक डिजिटल लाइब्रेरी बनाने से जैव विविधता की हानि और रोगाणुओं के प्रसार को रोकने, पारिस्थितिकी प्रणालियों की निगरानी और सुरक्षा करने तथा पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं में सुधार के लिए प्रभावी उपकरणों के विकास में सहायता मिल सकती है।

जीनोम अनुक्रमण की दिशा में भारत के प्रयास

• आज, जीनोमिक डेटा में विभिन्न तरीकों से स्वास्थ्य देखभाल रणनीतियों को बेहतर बनाने की अपार संभावनाएं हैं, जिनमें रोग की रोकथाम, बेहतर निदान और अनुकूलित उपचार शामिल हैं।
• जीनोम अनुक्रमण तकनीक अब भारत में आम जनता के लिए अधिक व्यापक रूप से उपलब्ध है ।
• हालाँकि, कई प्रमुख बीमारियों से जुड़े वेरिएंट की जानकारी सार्वजनिक रूप से सुलभ डेटाबेस में आसानी से उपलब्ध नहीं है ।
• भारत में विभिन्न जनसंख्याओं से संपूर्ण जीनोम अनुक्रमों के अंतर को भरने के लिए भारत सरकार ने कई कार्यक्रम शुरू किए हैं ।

इंडिजेन कार्यक्रम

• 2019 में शुरू किए गए इंडिजेन कार्यक्रम का उद्देश्य भारत के विविध जातीय समूहों का प्रतिनिधित्व करने वाले हजारों व्यक्तियों का संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण करना है।
• इसका लक्ष्य जनसंख्या जीनोम डेटा का उपयोग करके आनुवंशिक महामारी विज्ञान को सक्षम बनाना और सार्वजनिक स्वास्थ्य प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों को विकसित करना है ।
• इंडिजेन को वैज्ञानिक तथा औद्योगिक अनुसंधान परिषद ( सीएसआईआर ) का समर्थन प्राप्त है।
• इंडिजेन के परिणामों का उपयोग जनसंख्या पैमाने पर आनुवंशिक विविधता को समझने, नैदानिक अनुप्रयोगों के लिए आनुवंशिक भिन्नता आवृत्तियों को उपलब्ध कराने और रोगों की आनुवंशिक महामारी विज्ञान को सक्षम बनाने की दिशा में किया जाएगा।

पृथ्वी जैव जीनोम अनुक्रमण पर भारतीय पहल

• यह परियोजना 2020 में शुरू की गई थी और यह अर्थ बायोजेनोम परियोजना का हिस्सा है ।
• इस परियोजना से लुप्तप्राय और आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण प्रजातियों के संग्रह और संरक्षण की अनुमति मिलेगी ।
• आईआईईबीएस के प्रारंभिक चरण में 1,000 पौधों और पशु प्रजातियों की संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण शामिल होगा , जिसे पूरा होने में पांच वर्ष लगेंगे।
• जवाहरलाल नेहरू उष्णकटिबंधीय वनस्पति उद्यान एवं अनुसंधान संस्थान ( जेएनटीबीजीआरआई ) देश में पौधों और जानवरों की सभी ज्ञात प्रजातियों की आनुवंशिक जानकारी को डिकोड करने की राष्ट्रव्यापी परियोजना में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है ।

जीनोम इंडिया

• जीनोम इंडिया 2020 में शुरू की गई एक राष्ट्रीय परियोजना है। इसे जैव प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा वित्त पोषित किया जाता है, और सेंटर फॉर ब्रेन रिसर्च ( सीबीआर ) द्वारा इसका नेतृत्व किया जाता है।
• अध्ययन के प्रथम चरण में, परियोजना का लक्ष्य सम्पूर्ण जीनोम अनुक्रमण का उपयोग करके पूरे भारत के 10,000 प्रतिनिधि व्यक्तियों में आनुवंशिक विविधताओं की पहचान करना है।

परियोजना का उद्देश्य

• भारतीयों में आनुवंशिक विविधताओं की एक विस्तृत सूची बनाएं ।
• भारतीयों के लिए एक संदर्भ हैप्लोटाइप संरचना बनाएं ।
• अनुसंधान और निदान के लिए कम लागत वाली जीनोम-व्यापी सरणियाँ बनाएँ।
• भावी अनुसंधान के लिए डीएनए और प्लाज्मा नमूनों हेतु बायोबैंक बनाएं ।
• महत्व : भारतीय जीनोम डेटाबेस बनाने से शोधकर्ताओं को भारत के जनसंख्या समूहों के लिए विशिष्ट आनुवंशिक वेरिएंट के बारे में जानने और इस जानकारी का उपयोग दवाओं और उपचारों को तैयार करने में करने का अवसर मिलेगा।
• उद्देश्य : "भारत में वर्तमान में बढ़ रही दीर्घकालिक बीमारियों के आनुवंशिक आधार को उजागर करना।"

जीनोम अनुक्रमण का महत्व

• जीनोम अनुक्रमण फार्माकोजेनोमिक्स, नैदानिक निदान और ट्रांसलेशनल वैक्सीन विकास में एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गया है।
• संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण से प्रकोप की शीघ्र पहचान के लिए विस्तृत और सटीक डेटा उपलब्ध होता है।
• इसके अतिरिक्त, संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण का उपयोग बैक्टीरिया की विशेषता बताने के साथ-साथ प्रकोप का पता लगाने के लिए भी किया जाता है।
• डीएनए अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों में नाटकीय प्रगति ने सम्पूर्ण मानव जीनोम को अनुक्रमित करने में लगने वाले समय और लागत को बड़े पैमाने पर कम कर दिया है।
• जीनोमिक जानकारी वंशानुगत विकारों की पहचान करने और कैंसर की प्रगति को प्रेरित करने वाले उत्परिवर्तनों को चिह्नित करने में सहायक रही है।

जीनोम अनुक्रमण के अनुप्रयोग

• जैविक अनुसंधान:  आनुवंशिक अनुक्रमों को पढ़ने की क्षमता जैविक अनुसंधान में अत्यंत उपयोगी है, क्योंकि आधार अनुक्रम में प्रोटीन बनाने के साथ-साथ जीन कार्यों को विनियमित करने के लिए जानकारी होती है।
• फोरेंसिक:  फोरेंसिक में अनुक्रमण एक शक्तिशाली उपकरण साबित हुआ है। क्योंकि डीएनए और आरएनए अनुक्रमों में अंतर जीवों को प्रजातियों और व्यक्तिगत स्तरों तक अलग कर सकता है, यह बीमारियों को वर्गीकृत करने, चिकित्सीय लक्ष्यों की पहचान करने और उपचारों को अनुकूलित करने में मदद कर सकता है।
• निदान:
• प्रसव पूर्व जांच:  इसका उपयोग प्रसव पूर्व जांच में यह निर्धारित करने के लिए भी किया जाता है कि भ्रूण में कोई आनुवंशिक विकार या विसंगतियाँ तो नहीं हैं। 
• विकारों का मूल्यांकन: जीनोम अनुक्रमण का उपयोग दुर्लभ विकारों, विकारों के लिए पूर्वापेक्षाओं और यहां तक कि कैंसर का मूल्यांकन विशिष्ट अंगों के रोगों के बजाय आनुवंशिक दृष्टिकोण से करने के लिए किया गया है।
• दवा की प्रभावकारिता:  जीनोम अनुक्रमण से दवा की प्रभावकारिता या प्रतिकूल दवा प्रभावों के बारे में जानकारी मिल सकती है।
• औषधियों और जीनोम के बीच संबंध को फार्माकोजेनोमिक्स कहा जाता है।
• टीका विकास:  वायरस (जैसे इबोला, कोरोनावायरस) और बैक्टीरिया के अनुक्रमण से, उनके वेरिएंट या स्ट्रेन का पता चलने पर, उनके विरुद्ध टीके का विकास किया जा सका है।
• रोगाणुओं के जीनोमिक डेटा से संचरण के छिपे हुए मार्गों का पता चल सकता है।
• जनसंख्या अध्ययन:  उन्नत विश्लेषण और एआई को जनसंख्या से जीनोमिक प्रोफाइल एकत्र करके उत्पन्न महत्वपूर्ण डेटासेट पर लागू किया जा सकता है, जिससे रोग के कारणों और संभावित उपचारों को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलेगी।
• यह विशेष रूप से दुर्लभ आनुवंशिक रोगों के लिए प्रासंगिक है, जहां सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण सहसंबंध खोजने के लिए बड़े डेटासेट की आवश्यकता होती है।
• कृषि और खाद्य सुरक्षा: जीनोम अनुक्रमण में रोग प्रकोप से होने वाले जोखिम को कम करने, प्रभावी पौधों और पशु प्रजनन के माध्यम से कृषि में सुधार, कई रोगजनकों का पता लगाने आदि के माध्यम से खाद्य सुरक्षा और टिकाऊ कृषि में क्रांतिकारी बदलाव लाने की शक्ति है।

जीनोम अनुक्रमण की सीमाएँ

• डेटा विश्लेषण:  विशाल मात्रा में डेटा उत्पन्न होता है, जिसके लिए व्यापक विश्लेषण और व्याख्या की आवश्यकता होती है।
• संरचनात्मक भिन्नताएं: यद्यपि डीएनए को अनुक्रमित करने के लिए प्रयुक्त प्रौद्योगिकियां अनुक्रम को समझने में अत्यधिक सटीक हैं, फिर भी उपलब्ध अधिकांश प्रौद्योगिकियों में तथाकथित संरचनात्मक भिन्नताओं को निर्धारित करने की सीमित गुंजाइश है।
• ये ऐसे परिवर्तन हैं जो एक समय में डीएनए के बड़े खंडों को प्रभावित करते हैं, जैसे दोहराव, विलोपन और व्युत्क्रमण।
• अपूर्ण अनुसंधान और अप्रासंगिक डेटा: जीनोमिक्स में बढ़ते ज्ञान के बावजूद, कई जीनों की भूमिका अभी भी अज्ञात है और बड़ी संख्या में जीनोमिक वेरिएंट की पहचान सौम्य या रोगजनक के रूप में नहीं की गई है।
• नैतिक चिंताएं:  WGS द्वारा उत्पन्न बड़ी मात्रा में डेटा को संग्रहीत करने से क्षमता, लागत और गोपनीयता संबंधी चुनौतियां उत्पन्न होती हैं, जिनमें बीमा कंपनियों और परिवार के सदस्यों के साथ संभावित नैतिक दुविधाएं भी शामिल हैं।
• बड़े जीनोम के लिए उपयुक्त नहीं: तीव्र विधि होने के बावजूद, संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण बड़े जीनोम के लिए उपयुक्त नहीं है, क्योंकि उनमें अनेक बार-बार दोहराए जाने वाले डीएनए अनुक्रम होते हैं, जिनके लिए संयोजन प्रक्रिया कभी-कभी चुनौतीपूर्ण होती है।

उपग्रह-आधारित संचार

चर्चा में क्यों?

हाल ही में, इंटरनेट कनेक्टिविटी के लिए उपग्रह-आधारित संचार ने गति पकड़ी है, हालांकि इसका विकास उपयोगकर्ता-केंद्रित होने से हटकर हो गया है, जिससे भारत में उपयोगकर्ताओं के लिए इसकी व्यवहार्यता पर सवाल उठ रहे हैं।

उपग्रह आधारित संचार क्या है?

के बारे में:

• संचार उपग्रह एक प्रकार का कृत्रिम उपग्रह है जिसे स्रोत और गंतव्य के बीच संचार डेटा भेजने और प्राप्त करने के लिए पृथ्वी की कक्षा में रखा जाता है। आज कई कक्षाओं में तीन हज़ार से ज़्यादा संचार उपग्रहों के साथ, दुनिया भर में लाखों लोग रेडियो, टेलीविज़न और सैन्य अनुप्रयोगों को वितरित करने के लिए उपग्रह संचार पर निर्भर हैं।
• उपग्रह संचार ने दुनिया भर में उन स्थानों पर ध्वनि और डेटा संचार सेवाओं तक पहुंच खोल दी है जहां स्थलीय सेलुलर और ब्रॉडबैंड कनेक्टिविटी उपलब्ध नहीं है या नेटवर्क कवरेज खराब है।

प्रकार

• भूस्थिर पृथ्वी कक्षा (GEO)
• मध्यम पृथ्वी कक्षा (एमईओ)
• पृथ्वी की निचली कक्षा (LEO)
• अत्यधिक दीर्घवृत्ताकार कक्षा (HEO)

कार्यरत

• उपग्रह संचार में पृथ्वी पर स्थित बिंदुओं के बीच माइक्रोवेव के माध्यम से सूचना प्रेषित करने और रिले करने के लिए परिक्रमा करने वाले उपग्रहों और भू-स्टेशनों का उपयोग किया जाता है। 
• इस प्रक्रिया में तीन चरण होते हैं: अपलिंक, ट्रांसपोंडर, डाउनलिंक। उदाहरण के लिए, लाइव टेलीविज़न में, एक प्रसारणकर्ता एक उपग्रह (अपलिंक) को सिग्नल भेजता है, जो फिर सिग्नल की आवृत्ति को बढ़ाता है और बदलता है (ट्रांसपोंडर), इसे पृथ्वी स्टेशनों (डाउनलिंक) पर वापस भेजने से पहले।

भारत में सैटकॉम सेवाओं की वर्तमान स्थिति

• यद्यपि भारत के लिए प्रौद्योगिकी तैयार है, फिर भी भारत में सैटकॉम सेवाएं अभी तक चालू नहीं हो पाई हैं, जिसका मुख्य कारण सरकार द्वारा उपग्रह बैंडविड्थ का आवंटन लंबित होना है। 
• हाल ही में, रिलायंस इंडस्ट्रीज के जियो प्लेटफॉर्म्स को भारत के अंतरिक्ष नियामक, IN-SPACe से गीगाबिट फाइबर इंटरनेट सेवाओं के लिए उपग्रहों को तैनात करने की मंजूरी मिल गई है, परिचालन शुरू करने के लिए दूरसंचार विभाग से अतिरिक्त मंजूरी मिलनी बाकी है।

लक्षित दर्शक और सेवाएँ

सैटकॉम ऑपरेटर व्यक्तिगत उपभोक्ताओं और उद्यमों दोनों को लक्षित करने की योजना बना रहे हैं। स्टारलिंक पोर्टेबल राउटर के साथ उपभोक्ता-केंद्रित दृष्टिकोण के लिए जाना जाता है, जबकि एयरटेल और रिलायंस जियो उपभोक्ता और उद्यम दोनों बाजारों पर नज़र रख रहे हैं।

तकनीकी तत्परता

डिवाइस संगतता एक मुद्दा है क्योंकि उपग्रह संकेतों को प्राप्त करने के लिए विशेष एंटेना की आवश्यकता होती है। इससे उपभोक्ताओं के लिए लागत बढ़ जाती है। इसके अलावा, ऐप्पल और क्वालकॉम जैसी कंपनियों के प्रयासों के बावजूद, उपभोक्ता उपकरणों में उपग्रह रिसीवर का मुख्यधारा एकीकरण अब तक सीमित रहा है।

चुनौतियाँ और सीमाएँ

सैटकॉम सेवाओं को उच्च सेटअप लागत जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, खासकर उपभोक्ता अनुप्रयोगों के लिए। विशेष एंटेना सहित उपकरणों की लागत एक बाधा बनी हुई है। मूल्य निर्धारण एक और चिंता का विषय है क्योंकि सैटकॉम सेवाओं को स्थलीय ब्रॉडबैंड की तुलना में महंगा माना जाता है।

भविष्य का दृष्टिकोण

भारत में सैटकॉम का भविष्य विनियामक अनुमोदन, तकनीकी प्रगति और लागत संबंधी चिंताओं के समाधान पर निर्भर करता है। प्रोजेक्ट कुइपर जैसे नए खिलाड़ियों के प्रवेश से बाजार में प्रतिस्पर्धा और नवाचार में संभावित रूप से वृद्धि हो सकती है।

वैश्विक भारत शिखर सम्मेलन

चर्चा में क्यों?

नई दिल्ली के भारत मंडपम में आयोजित ग्लोबल इंडिया एआई शिखर सम्मेलन सफलतापूर्वक संपन्न हो गया है। इस ऐतिहासिक कार्यक्रम में भारत और विश्व स्तर पर आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) के भविष्य पर चर्चा करने के लिए विशेषज्ञ, नीति निर्माता और उत्साही लोग एक साथ आए।

शिखर सम्मेलन की मुख्य बातें और परिणाम

वैश्विक एआई चर्चा:

• भारत ने सामाजिक-आर्थिक पृष्ठभूमि की परवाह किए बिना सभी के लिए एआई को सुलभ बनाने पर जोर दिया।
• चर्चा में एआई विकास में भारत की विशिष्ट आवश्यकताओं और एआई में वैश्विक नेतृत्व की उसकी आकांक्षाओं पर ध्यान केंद्रित किया गया।
• शिखर सम्मेलन ने वैश्विक दक्षिण देशों को एआई से संबंधित अपनी चिंताओं को व्यक्त करने तथा वैश्विक उत्तर के साथ अंतर को पाटने में भारत की भूमिका को स्वीकार करने के लिए एक मंच प्रदान किया।

भारत मिशन फोकस:

• भारत ने INDIAai मिशन के माध्यम से समावेशी AI पारिस्थितिकी तंत्र के निर्माण के लिए अपनी प्रतिबद्धता प्रदर्शित की।
• सत्रों में मिशन के मुख्य क्षेत्रों पर प्रकाश डाला गया, जिनमें कंप्यूटिंग क्षमता, आधारभूत मॉडल, डेटासेट, अनुप्रयोग विकास, भावी कौशल, स्टार्टअप वित्तपोषण और सुरक्षित एआई शामिल हैं।
• चर्चाओं में विभिन्न कार्यान्वयन पहलुओं पर चर्चा की गई, जैसे बहु-बड़ी भाषा मॉडल (एलएलएम) मॉडल विकसित करना, एआई-तैयार डेटा का प्लेटफॉर्मीकरण, और बहु-हितधारक दृष्टिकोण के साथ एक साझेदार पारिस्थितिकी तंत्र बनाना।

वैश्विक साझेदारियां:

• वैश्विक भागीदारी पर सहयोगात्मक एआई (सीएआईजीपी) और कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर वैश्विक भागीदारी (जीपीएआई) के सदस्यों ने वैश्विक एआई विभाजन को पाटने की दिशा में काम किया।
• भारत सहित 29 सदस्य देशों के साथ जीपीएआई का उद्देश्य सिद्धांत और व्यवहार के बीच सेतु बनाने के लिए एआई से संबंधित प्राथमिकताओं पर अनुसंधान और गतिविधियों का समर्थन करना है।
• 2024 में GPAI के प्रमुख अध्यक्ष के रूप में भारत की भूमिका में प्रमुख मुद्दों पर चर्चा करने और भरोसेमंद AI को बढ़ावा देने के लिए वैश्विक AI विशेषज्ञों को बुलाना शामिल है।

जीपीएआई सर्वसम्मति:

• सदस्यों ने जीपीएआई के भविष्य के दृष्टिकोण पर सहमति व्यक्त की, जिसमें एआई की परिवर्तनकारी क्षमता और मानव-केंद्रित एआई विकास के प्रति प्रतिबद्धता पर प्रकाश डाला गया।

ओईसीडी-जीपीएआई साझेदारी:

• आर्थिक सहयोग एवं विकास संगठन (ओईसीडी) और जीपीएआई के बीच नई दिल्ली में एआई पर एकीकृत साझेदारी की घोषणा की गई।
• भारत ने रणनीतिक रूप से OECD सदस्यों के साथ GPAI की स्वतंत्र पहचान सुनिश्चित की, जिससे वैश्विक AI शासन चर्चाओं में योगदान मिला।
• हालाँकि, भारत द्वारा स्वतंत्रता के लिए प्रयास करने के बावजूद सचिवालय OECD के पास ही बना हुआ है, तथा गैर-OECD GPAI सदस्य OECD के प्रशासनिक निरीक्षण के अधीन कार्य करते हैं।

स्टार्टअप इकोसिस्टम समर्थन:

• एआई-आधारित समाधान विकसित करने वाले भारतीय स्टार्टअप्स को समर्थन देने के लिए इंडियाएआई मिशन के बजट से 2,000 करोड़ रुपये आवंटित किए गए।
• एआई विकास में कंप्यूटिंग शक्ति की महत्वपूर्ण आवश्यकता को संबोधित करते हुए, स्टार्टअप्स के लिए GPU अवसंरचना तक सब्सिडीयुक्त पहुंच प्रदान करने की योजनाओं पर चर्चा की गई।
• शिखर सम्मेलन में एआई स्टार्टअप्स के सामने आने वाली प्रमुख चुनौतियों के समाधान के लिए रणनीतियों पर प्रकाश डाला गया, जिसमें डेटासेट तक पहुंच, कौशल विकास और नवाचार को बढ़ावा देना शामिल है।

एआई शिक्षा:

• एआई साक्षरता बढ़ाने के लिए आयु-उपयुक्त एआई शिक्षण वातावरण के महत्व पर बल दिया गया।

क्षेत्र-विशिष्ट अंतर्दृष्टि:

• एग्रीस्टैक में एआई अनुप्रयोगों, डेटा-संचालित ऋण संवितरण, तथा बेहतर दक्षता और नागरिक सेवाओं के लिए सरकारी सेवाओं में एआई के एकीकरण का पता लगाया गया।
• चर्चा में कानूनी ढांचे, डेटासेट प्लेटफॉर्म और शासन में डेटा प्रबंधन के महत्व पर चर्चा की गई।

नैतिक और मानव-केंद्रित एआई:

• भरोसेमंद और मानव-केंद्रित एआई विकास को बढ़ावा देने की प्रतिबद्धता की पुष्टि की गई।
• प्रतिभागियों ने एआई प्रणालियों द्वारा उत्पन्न उभरते जोखिमों को स्वीकार किया और एआई नैतिकता पर ओईसीडी और यूनेस्को की सिफारिशों के अनुरूप जिम्मेदार विकास पर जोर दिया।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता तैयारी सूचकांक (एआईपीआई)

• AIPI देशों का मूल्यांकन उनके डिजिटल इंफ्रास्ट्रक्चर, मानव पूंजी, श्रम नीतियों, नवाचार, एकीकरण और विनियमन के आधार पर करता है। उन्नत डिजिटल इंफ्रास्ट्रक्चर वाले देश सूचकांक में उच्च स्कोर करते हैं। कुशल कार्यबल की उपलब्धता और AI कौशल का समर्थन करने वाली शैक्षिक प्रणालियाँ महत्वपूर्ण कारक हैं।
• एआईपीआई डैशबोर्ड देशों को उन्नत अर्थव्यवस्थाओं (एई), उभरती बाजार अर्थव्यवस्थाओं (ईएम) और निम्न आय वाले देशों (एलआईसी) में वर्गीकृत करता है।
• भारत 0.49 की रेटिंग के साथ 72वें स्थान पर है, जिसे ईएम के रूप में वर्गीकृत किया गया है। हालाँकि भारत उभरती हुई बाजार अर्थव्यवस्थाओं में अपेक्षाकृत अच्छा प्रदर्शन करता है, लेकिन यह चीन (0.63) जैसे कुछ क्षेत्रीय साथियों से पीछे है।

मुख्य प्रश्न

वैश्विक एआई विभाजन को दूर करने में वैश्विक साझेदारी जैसे कि आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस पर वैश्विक साझेदारी के महत्व पर चर्चा करें। इन साझेदारियों में भारत की क्या भूमिका है?

पोलियो टीकों का विकास

चर्चा में क्यों?

वैक्सीन के प्रति हिचकिचाहट, गलत सूचना, संघर्ष, गरीबी और इन अलग-थलग क्षेत्रों तक सीमित पहुंच के कारण अफगानिस्तान और पाकिस्तान के बड़े शहरों में जंगली पोलियो वायरस फिर से उभरने लगा है। नतीजतन, विश्व स्वास्थ्य संगठन की वैश्विक पोलियो उन्मूलन पहल 2026 के अंत तक पोलियो उन्मूलन की अपनी समय सीमा से चूकने वाली है। निष्क्रिय पोलियो वैक्सीन (आईपीवी) और ओरल पोलियो वैक्सीन (ओपीवी) नामक दो टीकों ने दुनिया से पोलियो को लगभग खत्म करने में मदद की है।

पोलियो टीके के विकास का इतिहास क्या है?

दो पोलियो टीकों - जोनास साल्क और अल्बर्ट सबिन का विकास कई प्रमुख सफलताओं का परिणाम था:

• गैर-तंत्रिका कोशिकाओं में पोलियोवायरस का संवर्धन: 1948 में, माइक्रोबायोलॉजिस्ट ने मानव मांसपेशियों की त्वचा कोशिकाओं में पोलियोवायरस को विकसित करने की एक विधि की खोज की, न कि केवल तंत्रिका कोशिकाओं में, जैसा कि पहले माना जाता था। इससे पोलियोवायरस का बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव हुआ, जो वैक्सीन अनुसंधान और विकास के लिए महत्वपूर्ण था।
• निष्क्रिय पोलियो वैक्सीन (आईपीवी) का विकास: जोनास साल्क ने पोलियो वायरस को विकसित करके, उसे निष्क्रिय करके और परीक्षण विषयों में इंजेक्ट करके पहला सफल पोलियो वैक्सीन विकसित किया। आईपीवी ने प्रणालीगत प्रतिरक्षा उत्पन्न की, क्योंकि इसे मांसपेशियों में डाला गया था।
• ओरल पोलियो वैक्सीन (ओपीवी) का विकास: अल्बर्ट सबिन ने ओपीवी विकसित किया, जिसमें जीवित, कमजोर पोलियोवायरस स्ट्रेन शामिल थे जिन्हें मौखिक रूप से दिया गया था। ओपीवी ने आंत में एक शक्तिशाली सुरक्षात्मक म्यूकोसल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित किया, जहां वायरस अपना संक्रमण शुरू करता है।

आई.पी.वी. और ओ.पी.वी. के लाभ और हानियाँ क्या हैं?

• आई.पी.वी. मृत या निष्क्रिय पोलियोवायरस से बनाया जाता है, जिसका अर्थ है कि यह रोग का कारण नहीं बन सकता।
• आई.पी.वी. प्रतिरक्षाविहीन व्यक्तियों में उपयोग के लिए सुरक्षित है, क्योंकि इसमें जीवित वायरस नहीं होता है।
• आई.पी.वी. दीर्घकालिक प्रतिरक्षा प्रदान करता है तथा सुरक्षा बनाए रखने के लिए कई खुराकों की आवश्यकता नहीं होती।

नुकसान:

• ओपीवी की तुलना में आईपीवी का उत्पादन और प्रशासन अधिक महंगा है।
• पूर्ण प्रतिरक्षा प्राप्त करने के लिए IPV की कई खुराकों (आमतौर पर 2-4 शॉट्स की श्रृंखला) की आवश्यकता होती है।
• आई.पी.वी., ओ.पी.वी. के समान श्लैष्मिक प्रतिरक्षा प्रदान नहीं करता है, जिससे वायरस के संचरण को बाधित करने की इसकी क्षमता सीमित हो सकती है।

पोलियो के बारे में मुख्य तथ्य क्या हैं?

• (पोलियोमाइलाइटिस) एक अत्यधिक संक्रामक वायरल रोग है जो मुंह के माध्यम से शरीर में प्रवेश करता है, तंत्रिका तंत्र पर आक्रमण करने से पहले आंत में गुणा करता है।
• यह मुख्यतः 5 वर्ष से कम आयु के बच्चों को प्रभावित करता है।
• पोलियोवायरस का ऊष्मायन काल सामान्यतः 7-10 दिन का होता है, लेकिन यह 4-35 दिनों तक भी हो सकता है।
• पोलियोवायरस संक्रमण के प्रारंभिक लक्षणों में बुखार, थकान, सिरदर्द, उल्टी, गर्दन में अकड़न और अंगों में दर्द शामिल हैं।
• पोलियो वायरस से संक्रमित 90% लोगों में कोई लक्षण नहीं या हल्के लक्षण दिखाई देते हैं, जो अक्सर पहचान में नहीं आते।
• 200 में से एक संक्रमण के कारण पैरों में स्थायी पक्षाघात हो सकता है, जो संक्रमण के कुछ घंटों के भीतर हो सकता है।
• पोलियो वायरस से लकवाग्रस्त 5-10% लोगों की मृत्यु तब होती है जब उनकी श्वसन मांसपेशियां स्थिर हो जाती हैं।
• यह वायरस संक्रमित लोगों, आमतौर पर बच्चों, के मल के माध्यम से फैलता है, तथा खराब स्वच्छता और सफाई व्यवस्था वाले क्षेत्रों में तेजी से फैल सकता है।
• 1988 के बाद से जंगली पोलियोवायरस के कारण होने वाले मामलों में 99% से अधिक की कमी आई है, 125 से अधिक स्थानिक देशों में अनुमानित 350,000 मामलों से घटकर केवल 2 स्थानिक देशों (अक्टूबर 2023 तक) तक आ गए हैं।
• तीन वर्षों तक पोलियो का कोई मामला सामने न आने के बाद, भारत को 2014 में विश्व स्वास्थ्य संगठन से पोलियो मुक्त प्रमाणपत्र प्राप्त हुआ।

पोलियो उन्मूलन के लिए क्या उपाय किये गये हैं?

• वैश्विक पोलियो उन्मूलन पहल: इसे राष्ट्रीय सरकारों द्वारा शुरू किया गया तथा इसका नेतृत्व विश्व स्वास्थ्य संगठन, रोटरी इंटरनेशनल, संयुक्त राज्य अमेरिका रोग नियंत्रण एवं रोकथाम केंद्र (सीडीसी) तथा संयुक्त राष्ट्र बाल कोष (यूनिसेफ) ने किया।
• विश्व पोलियो दिवस: यह दिवस प्रत्येक वर्ष 24 तारीख को मनाया जाता है ताकि देशों से इस रोग के विरुद्ध लड़ाई में सतर्क रहने का आह्वान किया जा सके।

भारत:

• पल्स पोलियो कार्यक्रम
• सघन मिशन इन्द्रधनुष 2.0
• सार्वभौमिक टीकाकरण कार्यक्रम (यूआईपी): 1985 में 'विस्तारित टीकाकरण कार्यक्रम (ईपीआई)' में संशोधन किया गया। कार्यक्रम के उद्देश्यों में शामिल हैं: टीकाकरण कवरेज में तेज़ी से वृद्धि, सेवाओं की गुणवत्ता में सुधार, स्वास्थ्य सुविधा स्तर तक एक विश्वसनीय कोल्ड चेन प्रणाली की स्थापना, प्रदर्शन की निगरानी के लिए एक जिलावार प्रणाली शुरू करना, टीका उत्पादन में आत्मनिर्भरता हासिल करना।

मिर्गी के इलाज के लिए डीबीएस ब्रेन इम्प्लांट सर्जरी

चर्चा में क्यों?

हाल ही में, यू.के. में रहने वाला एक किशोर दुनिया का पहला व्यक्ति बन गया है, जिसे मस्तिष्क प्रत्यारोपण उपकरण लगाया गया है, जिससे उसके मिर्गी के दौरे को नियंत्रित करने में मदद मिली है। डीप ब्रेन स्टिमुलेशन (डीबीएस) डिवाइस को उसकी खोपड़ी में डाला गया, जिससे उसके दिन के समय के दौरे 80% तक कम हो गए।

मिर्गी विकार क्या है?

मिर्गी के बारे में

• यह एक केन्द्रीय तंत्रिका तंत्र (न्यूरोलॉजिकल) विकार है, जिसमें मस्तिष्क की गतिविधि असामान्य हो जाती है, जिसके कारण दौरे पड़ते हैं या असामान्य व्यवहार, संवेदनाएं होती हैं और कभी-कभी चेतना का नुकसान भी होता है।

कारण

• यह मस्तिष्क में असामान्य विद्युत गतिविधि के कारण होता है।
• लगभग 50% मामलों में इस बीमारी का कोई स्पष्ट कारण नहीं होता। हालाँकि, सिर में चोट, मस्तिष्क में ट्यूमर, मेनिन्जाइटिस जैसे कुछ संक्रमण या यहाँ तक कि आनुवंशिकी भी मिर्गी का कारण बन सकती है।
• यह बीमारी छोटे बच्चों और बड़ी उम्र के लोगों में ज़्यादा आम है। यह बीमारी महिलाओं की तुलना में पुरुषों में थोड़ी ज़्यादा होती है।

मिर्गी का उपलब्ध उपचार

• दौरा-रोधी औषधियाँ: ये उपचार की प्रथम पंक्ति हैं, जिनका उद्देश्य दौरे की आवृत्ति और गंभीरता को नियंत्रित करना है।
• कीटोजेनिक आहार: उच्च वसा, कम कार्बोहाइड्रेट वाला आहार उल्लेखनीय रूप से प्रभावी हो सकता है, विशेष रूप से दवा-प्रतिरोधी मिर्गी वाले बच्चों में।
• मिर्गी सर्जरी: डॉक्टर मस्तिष्क की सर्जरी करके मस्तिष्क के उस हिस्से को हटा सकते हैं जहां से दौरे शुरू होते हैं।
• कॉर्पस कैलोसोटॉमी: इस शल्य प्रक्रिया में, डॉक्टर कॉर्पस कैलोसम (मस्तिष्क के दोनों हिस्सों को जोड़ने वाला भाग) को हटा देते हैं, जो असामान्य विद्युत संकेतों को मस्तिष्क के एक हिस्से से दूसरे हिस्से तक जाने की अनुमति नहीं देता है, जिससे असामान्य विद्युत निर्वहन फैलने से रुक जाता है और दौरे पड़ने से रोकता है।

मिर्गी के इलाज के लिए डीबीएस ब्रेन इम्प्लांट तकनीक क्या है?

के बारे में

• इसमें इलेक्ट्रोड युक्त एक चिकित्सा उपकरण प्रत्यारोपित किया जाता है जो दौरे से जुड़े विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में हल्की विद्युत धारा पहुंचाता है।
• डीबीएस को मिर्गी के उन रोगियों के लिए माना जाता है जिनमें पारंपरिक दवाओं से दौरों पर नियंत्रण नहीं हो पाता।
• मस्तिष्क के ऊतकों को हटाने वाली सर्जरी के विपरीत, डीबीएस अधिक लक्षित दृष्टिकोण प्रदान करता है जिसके दुष्प्रभाव भी कम होते हैं।

कार्यरत

• यह उपकरण एक न्यूरोस्टिम्यूलेटर है जो असामान्य दौरे पैदा करने वाले संकेतों को बाधित या अवरुद्ध करने के लिए मस्तिष्क को लगातार विद्युत आवेग प्रदान करता है।
• दो इलेक्ट्रोड मस्तिष्क में गहराई तक डाले गए, जो थैलेमस तक पहुँचते हैं, जो मोटर और संवेदी जानकारी के लिए एक रिले स्टेशन है। इलेक्ट्रोड न्यूरोस्टिम्यूलेटर डिवाइस से जुड़े होते हैं।
• इस डिवाइस को हेडफोन का उपयोग करके वायरलेस तरीके से रिचार्ज किया जा सकता है।

लाभ

• प्रभावी दौरा नियंत्रण: यह कुछ रोगियों में दौरे की आवृत्ति को लगभग 40% तक कम करने में मदद करता है।
• जटिल मिर्गी के लिए विकल्प: यह उन मिर्गी रोगियों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प प्रदान करता है, जो मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों से उत्पन्न होते हैं, जहां सर्जरी कठिन या अव्यावहारिक होती है।
• उपचार-प्रतिरोधी मामले: यह एक मूल्यवान विकल्प हो सकता है जब दवाओं और आहार संशोधन जैसे पारंपरिक हस्तक्षेप पर्याप्त दौरे पर नियंत्रण पाने में विफल हो जाते हैं।

सीमाएँ

• इसका कोई निश्चित इलाज नहीं है।
• यह काफी महंगा हो सकता है और इसकी कुल लागत लगभग 17 लाख रुपये तक पहुंच सकती है।
• सुस्थापित शल्य चिकित्सा पद्धतियों की तुलना में सफलता दर कम है। मस्तिष्क शल्य चिकित्सा से लगभग 90% उपयुक्त मामलों में दौरे से मुक्ति मिल सकती है।

प्रवाह

चर्चा में क्यों?

भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) ने हाल ही में प्रवाह नामक कम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनेमिक्स (सीएफडी) सॉफ्टवेयर विकसित किया है।

प्रवाहा सॉफ्टवेयर के बारे में

• एयरोस्पेस वाहन एयरो-थर्मो-डायनेमिक विश्लेषण (प्रवाह) के लिए समानांतर आरएएनएस सॉल्वर इसरो द्वारा विकसित किया गया है।
• यह प्रक्षेपण वाहनों, पंखयुक्त और गैर-पंखयुक्त पुनःप्रवेश वाहनों पर बाह्य और आंतरिक प्रवाह का अनुकरण कर सकता है।
• मानव-रेटेड लॉन्च वाहनों, जैसे एचएलवीएम 3, क्रू एस्केप सिस्टम (सीईएस), और क्रू मॉड्यूल (सीएम) के वायुगतिकीय विश्लेषण के लिए प्रवाहा का बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है।
• यह सॉफ्टवेयर शैक्षणिक संस्थानों और सरकारी प्रयोगशालाओं के साथ सहयोगात्मक विकास को समर्थन देने के लिए पर्याप्त सुरक्षित और लचीला है।
• वर्तमान में, प्रवाह कोड परफेक्ट गैस और रियल गैस स्थितियों के लिए वायु प्रवाह का अनुकरण करने के लिए कार्यरत है।
• स्क्रैमजेट वाहनों की तरह 'पृथ्वी में पुनः प्रवेश' और 'दहन' पर वायु विघटन के दौरान होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रभावों का अनुकरण करने के लिए कोड का सत्यापन कार्य चल रहा है।
• यह आशा की जाती है कि प्रवाहा एयरो लक्षण वर्णन के लिए अधिकांश सीएफडी सिमुलेशनों का स्थान ले लेगा, जो वर्तमान में वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किए जा रहे हैं।
• इसके अलावा, इस सॉफ्टवेयर से मिसाइलों, विमानों और रॉकेटों के डिजाइन में लगे शैक्षणिक संस्थानों और अन्य संस्थानों को जटिल वायुगतिकीय समस्याओं का समाधान खोजने में मदद मिलने की उम्मीद है।

कम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनेमिक्स (सीएफडी) का महत्व

• प्रक्षेपण वाहनों के लिए प्रारंभिक वायुगतिकीय डिजाइन अध्ययन में बड़ी संख्या में विन्यासों के मूल्यांकन की आवश्यकता होती है।
• प्रक्षेपण या पुनःप्रवेश के दौरान पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरने वाले किसी भी एयरोस्पेस वाहन को बाह्य दबाव और तापीय प्रवाह के संदर्भ में गंभीर वायुगतिकीय और वायुतापीय भार का सामना करना पड़ता है।
• पृथ्वी पर पुनः प्रवेश के दौरान विमान, रॉकेट पिंडों या सी.एम. के चारों ओर वायु प्रवाह को समझना, इन पिंडों के लिए आवश्यक आकार, संरचना, थर्मल प्रोटेक्शन सिस्टम (टी.पी.एस.) को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।
• वायुगतिकी का अस्थिर भाग ऐसे रॉकेट पिंडों के आसपास गंभीर प्रवाह संबंधी समस्याओं को जन्म देता है तथा मिशन के दौरान महत्वपूर्ण ध्वनिक शोर उत्पन्न करता है।
• सीएफडी वायुगतिकीय और वायुतापीय भार की भविष्यवाणी करने वाला एक ऐसा उपकरण है, जो राज्य के समीकरण के साथ-साथ द्रव्यमान, संवेग और ऊर्जा के संरक्षण के समीकरणों को संख्यात्मक रूप से हल करता है।

भारत पहले 'उच्च-ऊंचाई वाले प्लेटफॉर्म' में शामिल होगा

चर्चा में क्यों?

सीएसआईआर-राष्ट्रीय एयरोस्पेस प्रयोगशालाओं (एनएएल) ने इस महीने की शुरुआत में कर्नाटक के चल्लकेरे में हाई एल्टीट्यूड स्यूडो सैटेलाइट (एचएपीएस) नामक मानव रहित हवाई वाहन का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है।

• 1990 के दशक से, उच्च ऊंचाई वाले छद्म उपग्रहों, जिन्हें उच्च ऊंचाई प्लेटफार्म स्टेशन (HAPS) भी कहा जाता है, के संभावित अनुप्रयोगों का पता लगाने के लिए दुनिया भर में कई पहल शुरू की गई हैं।
• एचएपीएस ऐसे विमान हैं जिन्हें समताप मंडल में 20 किलोमीटर की ऊंचाई से ऊपर बहुत लंबी अवधि की उड़ानों के लिए तैनात किया जाता है, जिनकी अवधि महीनों और यहां तक कि वर्षों तक होती है।
• ये मानवरहित विमान हवाई जहाज, हवाई जहाज या गुब्बारे हो सकते हैं।
• इन सौर ऊर्जा चालित वाहनों को कम ऊंचाई पर उड़ने वाले मानव रहित हवाई वाहनों (यूएवी) और अंतरिक्ष में पारंपरिक उपग्रहों के बीच की खोई कड़ी को जोड़ने के लिए डिजाइन किया गया है।

HAPS का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है जैसे:

• दूरसंचार
• आपातकालीन/सार्वजनिक सुरक्षा संचार
• बुद्धिमान परिवहन प्रणालियाँ
• समुद्री निगरानी
• पर्यावरणीय निगरानी
• भूमि सीमा नियंत्रण अनुप्रयोग, आदि।

भूमि-आधारित संचार नेटवर्क की तुलना में, HAPS कम हस्तक्षेप के साथ बड़े क्षेत्रों को कवर कर सकता है।

• उपग्रह और भू-आधारित दूरसंचार नेटवर्क के बीच मध्यवर्ती माध्यम के रूप में उपयोग किए जाने पर वे डेटा स्थानांतरण को आसान बनाने में भी मदद कर सकते हैं।
• सामान्य उपग्रहों के विपरीत, जिनका निर्माण और प्रक्षेपण महंगा होता है, HAPS की लागत बहुत कम होती है तथा इन्हें प्रक्षेपित करना आसान होता है।
• भारत में, हिंदुस्तान एयरोनॉटिक्स लिमिटेड (एचएएल) ने 2022 में घोषणा की थी कि वह एक स्टार्टअप कंपनी के साथ मिलकर एक “भविष्यवादी” उच्च ऊंचाई वाला छद्म उपग्रह विकसित कर रहा है।
• लगभग 15,000 किलोमीटर लंबी और जटिल स्थलीय सीमा तथा लगभग 7,500 किलोमीटर लंबी तटरेखा के साथ, सीमाओं की सुरक्षा भारत के लिए महत्वपूर्ण है तथा इसके लिए विविध समाधानों की आवश्यकता है।
• पृथ्वी के वायुमंडल के किनारे पर मंडराते हुए, HAPS कुशल सीमा गश्ती, दुश्मन के क्षेत्र में या गहरे समुद्र में एक क्षेत्र पर अपना तीखा ध्यान केंद्रित करते हुए गतिविधियों पर नज़र रखने के लिए सेवाएं प्रदान कर सकता है।
• उच्च परिभाषा ऑप्टिकल और इन्फ्रा-रेड कैमरों, अत्याधुनिक सेंसरों से सुसज्जित ये हवाई प्लेटफार्म चौबीसों घंटे चलने वाले मिशनों, सीमा पर गश्त, लक्ष्य ट्रैकिंग, समुद्री निगरानी और नेविगेशन तथा यहां तक कि मिसाइल का पता लगाने के लिए भी उपयुक्त हैं।
• चीन की सरकारी एयरोस्पेस और रक्षा कंपनी, एविएशन इंडस्ट्री कॉरपोरेशन ऑफ चाइना (एवीआईसी), निगरानी उद्देश्यों के लिए विभिन्न एचएपीएस प्लेटफार्मों पर काम कर रही है।
• 2018 में, इसने अपने सौर ऊर्जा चालित मॉर्निंग स्टार ड्रोन का सफलतापूर्वक परीक्षण किया, जो कथित तौर पर महीनों तक हवा में रह सकता है।
• 5 मीटर लम्बी, 11 मीटर पंख फैलाव वाली तथा 23 किलोग्राम वजनी यह प्रणाली लगभग 3 किमी तक ऊपर उठी तथा लगभग आठ घंटे तक स्थिर रही।
• परीक्षणों की एक श्रृंखला की योजना बनाई गई है और उम्मीद है कि 2027 तक यह एक पूर्ण आकार के विमान के रूप में तैयार हो जाएगा, जिसके पंखों का फैलाव 30 मीटर (लगभग बोइंग 737 के बराबर) होगा।
• यह 23 किलोमीटर तक ऊपर उठ सकेगा तथा कम से कम 90 दिनों तक हवा में रह सकेगा।
• एनएएल का लक्ष्य एचएपीएस के प्रोपेलर, बैटरी प्रबंधन प्रणाली, कार्बन-कम्पोजिट एयरफ्रेम, उड़ान नियंत्रण प्रणाली और उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रिक मोटर्स का डिजाइन और निर्माण करना है , जो अत्यधिक तापमान सीमाओं का सामना कर सकें।
• पिछले महीने, एक असंबंधित परियोजना में, बेंगलुरू स्थित एक निजी कंपनी ने सौर ऊर्जा से चलने वाले, दीर्घावधिक क्षमता वाले ड्रोन की पहली परीक्षण उड़ान भरी, जो 21 घंटे तक उड़ी।

डोनानेमैब: अल्ज़ाइमर की नई दवा

एली लिली द्वारा विकसित अल्जाइमर रोग की नई चिकित्सा पद्धति डोनानेमैब को अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) को सलाह देने वाले स्वतंत्र वैज्ञानिकों से सर्वसम्मति से समर्थन प्राप्त हो गया है, जिससे यह अब नैदानिक उपयोग के करीब पहुंच गई है।

दवा के लाभ उसके जोखिमों के मुकाबले कैसे हैं?

• लक्षित जनसंख्या:  यह दवा अल्जाइमर रोग (हल्के संज्ञानात्मक हानि या हल्के मनोभ्रंश) के प्रारंभिक चरण वाले लोगों के लिए है।
• लाभ: रोग की नैदानिक रूप से सार्थक धीमी गति, जिससे रोगियों को लंबे समय तक अपने कार्यों को बनाए रखने में मदद मिलती है। चरण 3 के अध्ययन से पता चलता है कि 76 सप्ताह में शुरुआती अल्ज़ाइमर रोगियों में संज्ञानात्मक गिरावट में 35.1% की कमी आई है।
• जोखिम:  मुख्य प्रतिकूल प्रभावों में मस्तिष्क में सूजन (24%) और मस्तिष्क में रक्तस्राव (19.7%) शामिल हैं, जिनमें से अधिकांश मामले लक्षणविहीन होते हैं। उपचार से संबंधित तीन मौतें हुईं। मस्तिष्क में रक्तस्राव और दौरे जैसी एमिलॉयड-संबंधी इमेजिंग असामान्यताएं (ARIA) ज्यादातर गैर-गंभीर थीं और उपचार बंद करने के बाद ठीक हो गईं।
• जोखिम प्रबंधन: उचित लेबलिंग और नैदानिक निगरानी के माध्यम से प्रमुख जोखिमों को कम किया जा सकता है। आगे के जोखिमों को प्राधिकरण के बाद के अध्ययनों के माध्यम से चिह्नित किया जाएगा।

इस प्रकार की सफलता क्यों महत्वपूर्ण है?

• अल्जाइमर का बढ़ता बोझ:  वैश्विक आबादी बूढ़ी हो रही है, जिससे अल्जाइमर जैसी बीमारियों का बोझ बढ़ रहा है। भारत में, वर्तमान में 5.3 मिलियन लोग डिमेंशिया से पीड़ित हैं, जिसके 2050 तक बढ़कर 14 मिलियन हो जाने की उम्मीद है।
• प्रभावी उपचारों का अभाव: अल्जाइमर के लिए रोग-संशोधित उपचारों के लिए सीमित विकल्प हैं। डोननेमैब जैसे नवाचार नई आशा और संभावित उपचार प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
• आर्थिक पहलू: हालांकि यह दवा महंगी है, लेकिन इससे मरीजों को कई वर्षों तक गुणवत्तापूर्ण जीवन जीने की संभावना मिलती है।

दवा के अनुमोदन में देरी क्यों हुई?

• अतिरिक्त डेटा आवश्यकताएँ:  यूएसएफडीए थेरेपी से संबंधित डेटा को और अधिक समझना चाहता था, विशेष रूप से परीक्षणों के दौरान उपयोग किए गए सीमित खुराक प्रोटोकॉल के संबंध में।
• सीमित खुराक प्रोटोकॉल: परीक्षण के दौरान, उन रोगियों में चिकित्सा रोक दी गई, जिन्होंने एमिलॉयड बीटा प्लेक क्लीयरेंस का एक निश्चित स्तर प्राप्त कर लिया था, जो अन्य उपचारों की तुलना में डोनानेमैब की एक विशिष्ट विशेषता है।
• पिछली दवा स्वीकृति अनियमितताएँ:  पहली दवा, एडुकानुमाब की स्वीकृति प्रक्रिया में अनियमितताएँ पाए जाने के बाद जांच बढ़ गई, जिसमें नियामक और दवा निर्माता के बीच घनिष्ठ सहयोग शामिल था और नकारात्मक परीक्षण परिणामों के बावजूद स्वीकृति दी गई थी। दूसरी दवा, लेकेनेमैब को भी डॉक्टरों ने कम दुष्प्रभावों के साथ इसकी सिद्ध प्रभावकारिता के कारण सतर्क आशावाद दिया था।

निष्कर्ष

नए अल्जाइमर उपचारों के लिए कठोर और पारदर्शी समीक्षा प्रक्रिया सुनिश्चित करना, जिसमें दीर्घकालिक सुरक्षा और प्रभावकारिता की निगरानी के लिए व्यापक डेटा विश्लेषण और प्राधिकरण-पश्चात अध्ययन शामिल करना।

रोगों से निपटने के लिए 'मल्टी-ओमिक्स' दृष्टिकोण

चर्चा में क्यों?

भारत तपेदिक (टीबी), कैंसर और रोगाणुरोधी प्रतिरोध के कारण होने वाली बीमारियों के निदान और उपचार में क्रांतिकारी बदलाव लाने के लिए उन्नत जीनोमिक्स और मल्टी-ओमिक्स प्रौद्योगिकियों का लाभ उठा रहा है।

मल्टी-ओमिक्स रोग तंत्र और उपचार प्रतिक्रियाओं में व्यापक अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए जीनोमिक्स, प्रोटिओमिक्स, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और एपिजेनोमिक्स को एकीकृत करता है।

भारत में जीनोमिक्स पहल

जीनोम इंडिया परियोजना

• उद्देश्य: भारतीय लोगों के लिए एक संदर्भ जीनोम विकसित करना।
• मील का पत्थर: 99 जातीय समूहों से 10,000 जीनोमों का अनुक्रमण।
• अनुप्रयोग: कम लागत वाली निदान और रोग-विशिष्ट आनुवंशिक चिप्स का डिजाइन।

इंडिजेन परियोजना

• आनुवंशिक रोगों के विश्लेषण के लिए एक पायलट डेटासेट बनाएं।
• विविध जातीय समूहों के 1,008 व्यक्तियों के जीनोम का अनुक्रमण।
• किफायती स्क्रीनिंग दृष्टिकोण विकसित करें, उपचार को अनुकूलित करें और प्रतिकूल घटनाओं को न्यूनतम करें।

रोग-विशिष्ट संघ

फोकस क्षेत्र: टीबी, कैंसर, दुर्लभ आनुवंशिक विकार और रोगाणुरोधी प्रतिरोध।

क्षय रोग (टीबी)

• भारतीय क्षय रोग जीनोमिक निगरानी कंसोर्टियम (आईएनटीजीएस): 32,000 टीबी नैदानिक उपभेदों को अनुक्रमित करना तथा माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस उपभेदों का भंडार विकसित करना।
• लक्ष्य: आनुवंशिक विविधता का मानचित्रण करना, उत्परिवर्तनों को दवा प्रतिरोध के साथ सहसंबंधित करना, तथा अनुक्रम-आधारित दवा प्रतिरोध निर्धारण विधियों का विकास करना।

दुर्लभ आनुवंशिक विकार

• बाल चिकित्सा दुर्लभ आनुवंशिक विकार (PRaGeD) मिशन: जागरूकता पैदा करना, आनुवंशिक निदान करना, नए जीन की खोज करना, परामर्श प्रदान करना और चिकित्सा विकसित करना।

कैंसर

• भारतीय कैंसर जीनोम कंसोर्टियम (आईसीजीसी-इंडिया): विभिन्न कैंसरों में जीनोमिक असामान्यताओं को चिह्नित करना और जनसंख्या-विशिष्ट आनुवंशिक विविधताओं की पहचान करना।
• भारतीय कैंसर जीनोम एटलस परियोजना: भारतीय कैंसर में जीनोमिक परिवर्तनों की एक व्यापक सूची तैयार करना।

रोगाणुरोधी प्रतिरोध

• जीनोमिक्स और मेटाजीनोमिक्स की भूमिका: रोगाणुरोधी प्रतिरोध का विश्लेषण करना और प्रयोगशाला संवर्धन के बिना प्रतिरोध प्रोफाइल की पहचान करना।

एआई, एमएल, और मल्टी-ओमिक्स

जीनोमिक्स में एआई और एमएल

• कैंसर के जोखिम की भविष्यवाणी करना, नैदानिक उपकरण विकसित करना, कैंसरों का वर्गीकरण करना और उपचार रणनीति विकसित करना।

डेटा विश्लेषण

• एआई और एमएल बड़े जीनोमिक डेटासेट के विश्लेषण की सुविधा प्रदान करते हैं, तथा रोग पैदा करने वाले वेरिएंट की पहचान करते हैं।

मल्टी-ओमिक्स एकीकरण

• रोग तंत्र और उपचार प्रतिक्रियाओं में समग्र अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए जीनोमिक्स, प्रोटिओमिक्स, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और एपिजेनोमिक्स को संयोजित करें।

प्रौद्योगिकी प्रगति

• मानक कम्प्यूटेशनल सुविधाएं अब मल्टी-ओमिक्स बिग डेटा उत्पादों को तेजी से संभाल सकती हैं।
• निष्कर्ष: एआई और मशीन लर्निंग को एकीकृत करके, शोधकर्ता व्यापक डेटासेट से मूल्यवान अंतर्दृष्टि निकालने में सक्षम हैं, जिससे व्यक्तिगत चिकित्सा और बेहतर रोगी परिणामों का मार्ग प्रशस्त होता है।

अंतरिक्ष मैत्री मिशन

चर्चा में क्यों?

हाल ही में, ऑस्ट्रेलियाई सरकार ने अंतरिक्ष मैत्री मिशन के लिए न्यूस्पेस इंडिया लिमिटेड (एनएसआईएल) के साथ 18 मिलियन डॉलर के समझौता ज्ञापन पर हस्ताक्षर किए।

अंतरिक्ष मैत्री मिशन के बारे में:

• ऑस्ट्रेलिया-भारत प्रौद्योगिकी, अनुसंधान और नवाचार मिशन (मैत्री) अंतरिक्ष में भारत और ऑस्ट्रेलिया के बीच रणनीतिक साझेदारी में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतीक है।
• इस मिशन का उद्देश्य दोनों देशों की वाणिज्यिक, संस्थागत और सरकारी अंतरिक्ष संस्थाओं के बीच सहयोग को मजबूत करना है।
• यह मुख्य रूप से जिम्मेदार अंतरिक्ष संचालन को बनाए रखने और अंतरिक्ष मलबे के खतरे से निपटने के लिए मलबे के प्रबंधन और स्थिरता पर ध्यान केंद्रित करता है।
• एनएसआईएल 2026 में ऑस्ट्रेलिया की स्पेस मशीन्स कंपनी के ऑप्टिमस अंतरिक्ष यान को प्रक्षेपित करेगा।

न्यूस्पेस इंडिया लिमिटेड के बारे में मुख्य तथ्य:

• भारत सरकार के अंतरिक्ष विभाग (DoS) के तहत NSIL की स्थापना मार्च 2019 में भारत में उच्च तकनीक वाली अंतरिक्ष गतिविधियों को संभालने के लिए की गई थी।
• जून 2020 के नए अंतरिक्ष नीति सुधारों के बाद, एनएसआईएल उपग्रह मिशनों के लिए मांग-संचालित मॉडल पर काम करता है।
• इसका मुख्यालय बेंगलुरु में है और यह उपग्रहों के निर्माण, प्रक्षेपण, स्वामित्व, संचालन और सेवाएं प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है।