پی ایم ایل کے سینسر سائنس ڈویژن کے محققین کا ایک گروپ ایک منصوبے کا حصہ ہے جس کا براہ راست اثر ملک کے پینے کے پانی کی بہتر حفاظت پر پڑے گا۔
ماحولیاتی تحفظ ایجنسی (ای پی اے) کے سطحی پانی کے علاج کے قواعد میں حالیہ تبدیلیوں کے تحت دیگر چیزوں کے علاوہ مختلف پیتھوجینز کی زیادہ جارحانہ نگرانی اور کنٹرول کا حکم دیا گیا ہے، خاص طور پر کرپٹوسپوریڈیم سمیت۔ یہ جراثیم، جو شدید بیماری یا موت کا سبب بن سکتا ہے، کلورین پر مبنی جراثیم کے طریقوں کے خلاف انتہائی مزاحمت کرتا ہے۔ ایک مطلب خطرے کو کم کرنے کا ہے، ای پی اے نے بالائے بنفشی (یو وی) تابکاری کے ساتھ پانی کا علاج کرنے کا مطالبہ کیا ہے، جو ایڈینووائرس اور دیگر وائرس جیسے دیگر اہم پیتھوجینز کے ساتھ ساتھ جیارڈیا جیسے بیکٹیریا اور پیراسائٹس کو غیر فعال کرنے (ان کی تولید کو روکنے) کے لئے ایک "ثانوی رکاوٹ" کے طور پر بھی کام کرتا ہے۔
پانی کا علاج پائپوں میں معطل سلنڈریکل یو وی لیمپ کے ذریعے کیا جاتا ہے، اور روشنی کی نگرانی ملحقہ سینسر یونٹوں کے ذریعہ کی جاتی ہے۔ ہر پیتھوجین کا مختلف طول موجوں کے خلاف ایک مختلف غیر فعال ردعمل ہوتا ہے، اور اب ایسا لگتا ہے کہ کچھ پیتھوجینز روایتی چراغوں کے ذریعہ پیدا ہونے والے اسپیکٹرم میں سب سے مختصر طول موج سے کم طول موج کے لئے سب سے زیادہ حساس ہوتے ہیں۔ تاہم درمیانے دباؤ (ایم پی) یو وی لیمپ ٹیکنالوجی میں حالیہ پیش رفت کی وجہ سے 240 این ایم سے بھی کم طول موج پر یو وی روشنی کی پیداوار میں اضافہ ہوا ہے جس سے محققین کو متعدد غیر حل شدہ سوالات سے نمٹنے کی ترغیب دی گئی ہے۔
ان سوالات میں شامل ہیں: کون سا طول موج یا طول موج کا مجموعہ (جسے "ایکشن سپیکٹرا" کہا جاتا ہے) کون سے پیتھوجینز پر سب سے زیادہ مؤثر ہیں؟ "4 لاگ" (99.99٪) کے حصول کے لئے کتنی تابکاری کی ضرورت ہے مختلف جراثیموں کے لئے غیر فعال؟ یو وی ذرائع اور سینسر کی ایک نئی نسل کو امریکہ بھر میں تمام سائز کی پانی کی سہولیات میں قابل اعتماد طور پر کیلیبریٹ اور توثیق کیسے کی جاسکتی ہے؟ اور کس طرح درست طریقے سے نرم جراثیم، جو جانچ کی سہولیات کے ذریعے پیتھوجین سروگیٹس کے طور پر استعمال ہوتے ہیں، مختلف طول موج وں پر ہدف خرد حیاتیات میں غیر فعال کارکردگی کی نمائندگی کرتے ہیں؟
ان تمام سوالات اور بہت کچھ ایک کثیر تنظیمی تعاون پروجیکٹ کے ذریعے تحقیقات کے تحت ہیں، جس کی سربراہی کولوراڈو یونیورسٹی میں کارل لینڈن کر رہے ہیں اور واٹر ریسرچ فاؤنڈیشن* کی مالی معاونت سے، جس کا مقصد بالآخر ایم پی مرکری ویپر لیمپ کو یو وی ذرائع کے طور پر استعمال کرتے ہوئے مستقبل کے نظام کی جانچ کے لئے رہنما خطوط تیار کرنا ہے۔
پانی کے منصوبے میں پی ایم ایل کے تعاون کی قیادت کرنے والے این آئی ایس ٹی کے آپٹیکل ریڈی ایشن گروپ کے تھامس لاراسن کا کہنا ہے کہ "مختلف پیتھوجینز کے لیے زیادہ تر اسپیکٹرل رسپانس ڈیٹا پانی کے پائپوں کے اندر یو وی ذرائع کے طور پر کم دباؤ (ایل پی) پارے کے بخارات کے لیمپ کے لیے قائم کیا گیا تھا۔ "وہ لیمپ 254 این ایم پر مرکوز نسبتا تنگ یو وی اسپیکٹرم پیدا کرتے ہیں، اور بعض اوقات اسے 'جرمیسیڈل یو وی' لیمپ بھی کہا جاتا ہے۔ لیکن ای پی اے کے نئے قواعد میں زیادہ خوراک کا مطالبہ کیا گیا ہے، اور توجہ درمیانے دباؤ کے ذرائع کی طرف منتقل ہو گئی ہے، جو 240 این ایم سے کم طول موج سمیت ایک بہت وسیع یو وی سپیکٹرم پیدا کرتے ہیں، اور توانائی کی ممکنہ بچت پیش کرتے ہیں۔ لیکن جراثیم وں پر مختصر طول موج کے اثرات کی اچھی طرح خصوصیت نہیں کی گئی ہے۔ کچھ جراثیموں کے لیے اب تک صرف ایک مطالعہ کیا گیا ہے۔ "
ان اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ مختلف ذیلی 250 این ایم طول موج پر مختلف جراثیموں کے غیر فعال ہونے میں ڈرامائی تفاوت ہے۔ اس سال کے اوائل میں پانی کے پروجیکٹ کے ایک تحقیقی گروپ نے ان اثرات کا مطالعہ کرنے کا الزام عائد کرتے ہوئے لاراسن سے پوچھا تھا کہ کیا پی ایم ایل این آئی ایس ٹی کیلیبریٹڈ ڈیوائسز سے مختلف بیکٹیریا اور وائرسکو ان کے ایکشن سپیکٹرا کا تعین کرنے کے لئے درست یو وی خوراک فراہم کر سکتی ہے۔ لاراسن نے اس درخواست کو پی ایم ایل کے ایس آئی آر سی یو ایس (اسپیکٹرل ایراڈینس اینڈ ریڈینس ریسپونسویٹی کیلیبریشنز یونیفارم ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے) کی سہولت میں لے لیا، جو تابکاری ذرائع کے طور پر مسلسل نااہل لیزر کو استعمال کرتی ہے۔ کچھ ہی عرصے میں، ایس آئی آر سی یو ایس کا عملہ اس سال کے آخر میں اختتام پذیر ہونے والے مطالعات کے لئے ورمونٹ میں پروجیکٹ ٹیسٹ لیب میں ایک پورٹیبل لیزر اور اس سے وابستہ آلات لے گیا۔
ایس آئی آر سی یو ایس آلات تقریبا کولیمیٹڈ بیم کی شکل میں دلچسپی کی تجرباتی حد کے دوران 210 این ایم سے تابکاری خارج کرتا ہے جو مائیکروبائیل نمونوں پر حملہ کرتا ہے، جو بیم کے باہر نکلنے کے نیچے رکھے گئے پیٹری پکوانوں میں رکھے جاتے ہیں۔
لاراسن کا کہنا ہے کہ "اس مرحلے پر ہم اس منصوبے کو مختصر طول موج پر مختلف جراثیموں کے لیے خوراک سے نمٹنے کی حقیقی خصوصیات تلاش کرنے میں مدد دینے کے لیے آلات اور مہارت فراہم کر رہے ہیں۔ دیگر چیزوں کے علاوہ، اس سے یہ تعین ہوگا کہ ایم پی لیمپ میں آپ کو کتنی طاقت کی ضرورت ہے، جس کے نتیجے میں توانائی کی لاگت متاثر ہوتی ہے۔ اس کے بعد، ہم 200 این ایم سے 300 این ایم کی حد میں ذرائع اور سینسرکے لئے کیلیبریشن اور توثیق کے معیارات وضع کرنے میں شامل ہو سکتے ہیں۔ لیکن یہ کہنا بہت جلد ہے کہ یہ سب کہاں لے جائے گا۔ "
تاہم امریکی واٹر ورکس ایسوسی ایشن کے لئے اپنی تعریف کا اظہار کرنا بہت جلد نہیں ہے۔ ستمبر 2012 میں پی ایم ایل کے ڈائریکٹر کیتھرین گیبی کو لکھے گئے خط میں ایسوسی ایشن نے کیتھ لائک، اسٹیون براؤن، پنگ شائن شا اور ایس آئی آر سی یو ایس کے مائیک لین کے ساتھ لاراسن کی جانب سے اس منصوبے میں لائی گئی "منفرد مہارت اور ٹولز" کی تعریف کی۔ خط میں کہا گیا ہے کہ ان کا کام "کم طول موج والے یو وی اسپیکٹرم کے ذریعے پیتھوجین کے غیر فعال ہونے کے بارے میں ہماری سمجھ کے لئے اہم معلومات فراہم کر رہا ہے" جو "امریکہ بھر میں پینے کے پانی میں درمیانے دباؤ والے یو وی علاج کے لئے علاج کے ڈیزائن کی وضاحت کرے گا"۔
این آئی ایس ٹی کے محققین اور ایس آئی آر سی یو ایس آلات کی شراکت کی بدولت اس اشتراک نے زیادہ درستگی کے ساتھ مخصوص پیتھوجینز اور اس سے وابستہ سروگیٹس کی طول موج کا تعین کیا ہے۔
تحقیقی منصوبے میں حصہ لینے والے بوئس، آئی ڈی میں کیرولو انجینئرز، انکارپوریٹڈ کے ہیرلڈ رائٹ کا کہنا ہے کہ "این آئی ایس ٹی کے نااہل یو وی لیزر کا استعمال کرتے ہوئے ہم نے امریکہ بھر میں یو وی ڈی انفیکشن ایپلی کیشنز کے لئے ٹیسٹ مائیکروبس اور پانی سے پیدا ہونے والے پیتھوجینز کے طول موج کے ردعمل کی پیمائش پر گولڈ اسٹینڈرڈ تیار کیا ہے۔ "میں نے واٹر ریسرچ فاؤنڈیشن کی سرپرستی میں دو یو وی ڈی انفیکشن منصوبوں پر ٹام لاراسن اور این آئی ایس ٹی کے لوگوں کے ساتھ کام کیا ہے۔ دونوں منصوبوں کے ساتھ انہوں نے بالائے بنفشی روشنی کے اطلاق اور پیمائش میں مہارت کی ایک سطح میز پر لائی جو ہماری صنعت میں بے مثال ہے۔ "
اس اشتراک کے اثرات پینے کے پانی کی حفاظت کے معاملے سے بھی آگے ہو سکتے ہیں۔ لاراسن کا کہنا ہے کہ "یہ نئے آلات اور افرادی قوت میں کم سے کم سرمایہ کاری کے ساتھ موجودہ تحقیقی شعبوں کو وسعت دیتا ہے۔ لیکن یہ مائیکروبائیولوجی سے آگے دیگر تکنیکی شعبوں جیسے مادی پروسیسنگ (یو وی کرنگ)، طبی (ٹیسٹنگ ڈیوائسز جو یو وی ایکسپوزر کی پیمائش کرتے ہیں) اور غیر ریڈینس اور خوراک کے لئے کیلیبریشن کی صلاحیتوں میں توسیع پر بھی لاگو ہوتا ہے۔
