कोरोना लस: कोव्हिडविरोधातल्या लढ्यात कशा महत्त्वपूर्ण ठरल्या काचेच्या बाटल्या

औषधनिर्मिती कंपनीमधील एक कामगार जिन्याच्या वरच्या बाजूला उभा होता आणि त्याच्या हातात औषधाची एक लहानशी काचेची बाटली होती. त्याने ती बाटली बाहेरच्या बाजूला धरली आणि तीन मजले खाली टाकली. हे अर्थातच त्याने काहीएक विशिष्ट हेतूने केलेलं होतं.

हा प्रयोग बाटलीची क्षमता समजून घेण्याकरता करण्यात आला होता.

"बाटली खाली पडल्यावर न फुटता टणकन् उडाली," असं 'कॉर्निंग फार्मास्युटिकल टेक्नॉलॉजीज्'चे वैज्ञानिक संचालक रॉब शाउट म्हणतात. औषधीची ही बाटली तयार करताना वापरली जाणारी काच शोधण्यामध्ये त्यांचा सहभाग होता.

एका ग्राहकाने जेव्हा विचारलं की ही काच किती मजबूत आहे तेव्हा हा किस्सा त्यांनी त्या व्यक्तीला सांगितला होता.

या निनावी औषधनिर्मिती कंपनीतील कर्मचाऱ्यांनी काचेची क्षमता तपासण्यासाठी प्रयोगशाळेमध्ये काही प्रयत्न केले, पण त्यांना काच फोडता आली नाही. त्यामुळे शेवटी त्यांनी वरच्या मजल्यावरून बाटली फेकायचं ठरवलं.

"त्यांच्या समोर सर्वांत टोकाची चाचणी घेण्यासाठी हाच मार्ग उरला होता," असं डॉ. शाउट म्हणतात.

कॉर्निंग ही कंपनी 'गोरिला ग्लास'चं उत्पादन करते. स्मार्टफोनच्या अत्यंत टणक स्क्रीनसाठी वापरली जाणारी ही विशेष प्रकारची काच असते. परंतु, या कंपनीचा इतिहास मोठा आहे. यापूर्वी इंटरनेट संदेशनासाठी वापरल्या जाणाऱ्या ऑप्टिकल फायबरच्या वायरी पहिल्यांदा बनवण्याचा मानही याच कंपनीकडे जातो.

औषधनिर्मिती उद्योगामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या बाटल्यांच्या काचा तयार करणाऱ्या मोजक्या कंपन्यांमध्ये कॉर्निंगचा समावेश होतो.

औषधं किंवा लशी ठेवण्यासाठीच्या बाटल्या अत्यंत सुरक्षित असणं गरजेचं असतं, या बाटल्या फुटून छिन्नविछिन्न झालेल्या चालत नाहीत आणि असाधारण तापमानालाही तोंड देण्याची क्षमता त्यांच्यात असावी लागते.

जर्मनीमध्ये फ्रेडरिख ओट्टो शॉट यांनी स्थापन केलेली शॉट ही कंपनीसुद्धा अशाच प्रकारच्या काचा तयार करते. शॉट यांनी 1897 साली बोरोसिलिकेट काचेचा शोध लावला.

आजही औषधं ठेवण्यासाठीच्या बाटल्यांकरिता ही टणक सामग्री वापरली जाते. जगातील कोव्हिड-19 विरोधी लशींच्या तीन चतुर्थांश प्रकल्पांमध्ये आपली उत्पादनं वापरली जातात, असं शॉट या कंपनीने म्हटलं आहे.

पण अलीकडच्या काळात कॉर्निंगच्या 'व्हेलर' या काच उत्पादनाच्या ताकदीमुळे या कंपनीकडे सर्वांचं लक्ष वेधलं गेलं आहे. या उत्पादनाची निर्मिती 2017 साली सुरू झाली.

"औषधनिर्मिती उद्योगासाठीची ही गोरिला ग्लास आहे," असं फॉक्स अॅडव्हायझर्स या इक्विटी संशोधन संस्थेमधील विश्लेषक स्टीव्हन फॉक्स म्हणतात.

व्हेलर काचेद्वारे तयार करण्यात आलेल्या औषधांच्या बाटल्या इतक्या कणखर असतात की, उत्पादनकेंद्रांवर अतिशय वेगाने त्या भरता येतात, त्यामुळे उत्पादनाचा वेग 50 टक्क्यांपर्यंत वाढवणं शक्य असतं, असं कंपनीने म्हटलं आहे.

जगभरात एका वर्षामध्ये शक्य तितक्या कमी वेळात कोव्हिड प्रतिबंधक लशींच्या अब्जावधी मात्रा गरजेच्या आहेत, अशा वेळी ही सुधारणा कळीची ठरते.

या औषधाच्या बाटल्या अधिक यांत्रिकी ताण पेलू शकत असल्यामुळे त्या वेगाने भरण्याला हातभार लागतो.

उत्पादन प्रकल्पामध्ये विशिष्ट तऱ्हेचा थर दिल्यामुळे या शेकडो बाटल्या एकमेकांवर घासल्या गेल्या तरी त्यातून फारसं घर्षण तयार होत नाही.

किंबहुना त्या सहजतेने घसरून एकेका गटामध्ये बसतात आणि त्या घरंगळून जाण्याचीही शक्यता नसते, त्यासाठी प्रत्यक्ष हाताचा वापर करावा लागतो.

ही काच वाळूत सापडणाऱ्या सिलिकापासून केली जाते. सिलिका वितळवून इतर सामग्रीच्या अंशांमध्ये मिसळली जाते. व्हेलर काचेच्या बाबतीत अॅल्युमिनियम, कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअम यांची भर घालून त्या पदार्थाची ताकद वाढवली जाते.

उत्पादनावेळी व्हेलर काच वितळवली जाते आणि गरम असताना त्यांची नळकांडी तयार केली जातात, ही नळकांडी थंड करवून घेऊन मग त्यांना पुन्हा गरम करून औषधांच्या बाटल्यांचा आकार दिला जातो.

डॉ. शाउट यांनी पुढील टप्पा स्पष्ट करताना सांगितलं की, गोरिला ग्लाससारखंच बळकटीकरणाचं रासायनिक तंत्र या टप्प्यावर वापरलं जातं.

या औषधाच्या बाटल्या मिठाच्या द्रावामध्ये बुडवल्या जातात, तिथे काचेमधील सोडिअमच्या आइअनची जागा पोटॅशिअमचे मोठे आइअन घेतात. यातून काचेची पृष्ठभूमी 'भरीव' होऊन टणक होते, असं डॉ. शाउट सांगतात. "असं केल्यावर काचेची पृष्ठभूमी दाबली जाते आणि खूप जास्त बळकट होते."

केवळ जोरदार तडाखे सहन करण्यापुरतीच औषधाच्या बाटल्यांची ताकद मर्यादित नसते, त्या सूक्ष्म स्तरावरही कणखर असतात.

काचेच्या आतल्या बाजूचे सूक्ष्म कण निसटून लशीमध्ये किंवा औषधामध्ये मिसळून जातात, त्या प्रक्रियेला डिलॅमिनेशन असं म्हणतात; यातून संबंधित औषधी उत्पादनामध्ये रासायनिक क्रिया होण्याची किंवा काही नुकसान होण्याची शक्यता असते. व्हेलर काचेसंदर्भात येणारी ही अडचण सोडवण्याचाही कॉर्निंगमधील संशोधकांचा प्रयत्न होता.

औषधाच्या बाटलीची निर्मिती होत असताना काचेमधून बोरॉन व सोडिअम यांचं बाष्पीभवन शक्यता असते, त्यातून काचेची पृष्ठभूमी अस्थिर होते आणि औषध भरल्यानंतर डिलॅमिनेशनची शक्यता वाढते.

कॉर्निंगमधील संशोधकांनी काचेच्या पृष्ठभूमीवरून बोरॉन व सोडिअम काढून टाकून हे बाष्पीभवन थांबवलं, त्यामुळे काच अखंड राहिली.

शेवटच्या टप्प्यावर या काचेवर पॉलिमरचा थर दिला जातो. यामुळे उत्पादन केंद्रांवर औषधाच्या बाटल्यांमधील घर्षण कमी होतं.

परिणामी, बाटल्या घासल्या गेल्यावर निर्माण होणारी सूक्ष्म कणमय धूळही कमी झाली. ही धूळसुद्धा औषधी उत्पादनांना दूषित करू शकते.

फायजर/बायो-एन-टेक व मॉडर्ना यांसारख्या कंपन्या एम-आरएनएचा वापर करून कोव्हिड-19 प्रतिबंधक लशी तयार करत आहेत. ही लस उणे ऐंशी सेल्सियस इतक्या तापमानामध्ये साठवावी लागते. व्हेलर काच उणे 180 सेल्सियस ते 400 सेल्सियस या दरम्यानचं तापमान सहन करू शकते.

आत्यंतिक उष्णतेला प्रतिकार करणारी काच उपयोगी असते, कारण औषधनिर्मिती कंपन्या या बाटल्या धुवून घेतात आणि त्यामध्ये उत्पादनं भरण्यापूर्वी सुमारे 350 सेल्सियसला त्यांचं निर्जंतुकीकरण केलं जातं.

औषधाच्या काचेच्या बाटल्यांचा कणखरपणा महत्त्वाचा असतो, पण जगभरातील लसीकरणाच्या स्पर्धेमध्ये गुणवत्तेइतकीच संख्यात्मकताही महत्त्वाची ठरू शकते.

2021सालच्या अखेरपर्यंत दोन अब्ज बाटल्या तयार करण्याचं आपलं उद्दिष्ट असल्याचं शॉट म्हणाले. अमेरिकास्थित एसआयओ-टू ही उत्पादन कंपनी प्लास्टिकपासून औषधवाहक बाटल्या बनवते आणि त्यांच्यावर काचेचा पातळ थर लावते.

कॉर्निंगने 2021 या वर्षामधील व्हेलर काचनिर्मितीचं उद्दिष्ट जाहीर केलेलं नसलं, तरी कंपनीने उत्तर कॅरोलिना भागात नवीन उत्पादन प्रकल्पाचं बांधकाम वेगाने सुरू केलं आहे, आणि हा प्रकल्प चालू वर्षाच्या उत्तरार्धात सुरू होईल.

लसवाहक बाटल्या वेळेत पुरेशा संख्येने उपलब्ध होतील का, हा मुद्दा आता पुरवठा, उत्पादन क्षमता व वितरण यांच्याशी संबंधित आहे. पण आपण ज्या काचेच्या शोधामध्ये सहभाग घेतला ती जगामध्ये बदल घडवेल, याबद्दल डॉ. शाउट यांना विश्वास वाटतो.

"आमच्या शोधाची गरज भासेल असा जागतिक साथीचा आजार येईल, अशी कल्पनाही मी कधी केली नव्हती," असं ते म्हणतात.

"या माध्यमातून जगाला साथीवर मात करायला मदत होईल आणि गरजू लोकांना लशीच्या मात्र मिळतील, अशी मला आशा आहे."

हे वाचलंत का?

(बीबीसी न्यूज मराठीचे सर्व अपडेट्स मिळवण्यासाठी आम्हाला YouTube, Facebook, Instagram आणि Twitter वर नक्की फॉलो करा.

बीबीसी न्यूज मराठीच्या सगळ्या बातम्या तुम्ही Jio TV app वर पाहू शकता.

'सोपी गोष्ट' आणि '3 गोष्टी' हे मराठीतले बातम्यांचे पहिले पॉडकास्ट्स तुम्ही Gaana, Spotify, JioSaavn आणि Apple Podcasts इथे ऐकू शकता.)