Cloud laboratory
ক্লাউড ল্যাবরেটরি হল একটি ভারী স্বয়ংক্রিয়, কেন্দ্রীভূত গবেষণা ল্যাবরেটরি যেখানে বিজ্ঞানীরা একটি দূরবর্তী স্থানে কম্পিউটার থেকে একটি পরীক্ষা চালাতে পারেন। মেঘ পরীক্ষাগারগুলি একটি পরিষেবা হিসাবে জীবন বিজ্ঞান গবেষণা পরীক্ষাগুলি কার্যকর করার প্রস্তাব দেয়, যা গবেষকদের পরীক্ষামূলক নকশার উপর সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখার অনুমতি দেয়। ব্যবহারকারীরা একটি উচ্চ-স্তরের এপিআই-এর মাধ্যমে পরীক্ষামূলক প্রোটোকল তৈরি করে এবং ব্যবহারকারীর জড়িত হওয়ার কোনও প্রয়োজন ছাড়াই ক্লাউড পরীক্ষাগারে পরীক্ষাটি কার্যকর করা হয়। ক্লাউড ল্যাবগুলি পরীক্ষামূলক সম্পাদনের ক্ষেত্রে পরিবর্তনশীলতা হ্রাস করে, কারণ কোডটি বারবার জিজ্ঞাসাবাদ, বিশ্লেষণ এবং কার্যকর করা যেতে পারে। পরীক্ষামূলক প্রয়োগকে মানসম্মত করার সময় তারা ব্যয়বহুল পরীক্ষাগার সরঞ্জামগুলিতে প্রবেশাধিকারকে গণতান্ত্রিক করে তোলে, যা সম্ভাব্যভাবে প্রতিলিপি সংকট মোকাবেলায় সহায়তা করতে পারে-যা আগে একটি কাগজে বর্ণনা করা হয়েছিল যে "নমুনাগুলি মিশ্রিত করুন" একটি নির্দিষ্ট মেশিনের জন্য একটি নির্দিষ্ট আরপিএম হারে মিশ্রিত করার নির্দেশাবলী দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় নির্দিষ্ট সময়ের জন্য, প্রাসঙ্গিক কারণগুলির সাথে যেমন পরিবেষ্টনের তাপমাত্রা লগ করা। তারা অনেক ব্যবহারকারীর মধ্যে মূলধন ব্যয় ভাগ করে, সমান্তরালভাবে পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়ে এবং যন্ত্রের ডাউনটাইম হ্রাস করে খরচও হ্রাস করে। অবশেষে, তারা ক্লাউডের মাধ্যমে প্রোটোকল, ডেটা এবং ডেটা প্রসেসিং পদ্ধতিগুলি ভাগ করে নেওয়া সহজ করে সহযোগিতাকে সহজতর করে তোলে। অবকাঠামো ক্লাউড ল্যাবগুলি ডিএনএ সিকোয়েন্সিং এবং জিনোটাইপিং, উচ্চ-কার্যকারিতা তরল ক্রোমাটোগ্রাফি (এইচপিএলসি), প্রোটিন নিষ্কাশন, প্লেট রিডিং, আপস্ট্রিম বায়োপ্রসেসিং এবং ওয়েস্টার্ন ব্লটিং সহ সাধারণ বৈজ্ঞানিক কৌশলগুলি ব্যবহার করে। ব্যবহারকারীরা সাইন আপ করে এবং ওয়েব-ভিত্তিক সফ্টওয়্যার ইন্টারফেসে লগ ইন করে শুরু করেন। গবেষকরা একটি ডেডিকেটেড ওয়েব অ্যাপ্লিকেশনের মাধ্যমে বা একটি এপিআই-এর মাধ্যমে তাদের প্রোটোকল জমা দেন এবং যখন অর্ডারটি পরীক্ষাগারে আসে, তখন মানব অপারেটররা পরীক্ষাটি স্থাপন করে এবং মেশিন থেকে মেশিনে প্লেট স্থানান্তর করে। একটি এপিআই-এর মাধ্যমে ডেটা স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্লাউড ল্যাবে আপলোড করা হয় যেখানে ব্যবহারকারীরা এটি অ্যাক্সেস এবং বিশ্লেষণ করতে পারেন। ব্যবহারকারীরা নিয়ন্ত্রণ, যন্ত্রের সেটিংস এবং ব্যবহৃত বিকারকগুলি পর্যালোচনা করতে পারেন। একাধিক পরীক্ষা সমান্তরালভাবে চালানো যেতে পারে, দিনে 24 ঘন্টা। একটি প্রকৃত ক্লাউড ল্যাব পাঁচটি মানদণ্ড দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়ঃ ব্যবহারকারীদের অবশ্যই একটি কম্পিউটার ইন্টারফেসের মাধ্যমে যে কোনও স্থান থেকে যে কোনও সময় চাহিদা অনুযায়ী পরীক্ষা-নিরীক্ষা করতে সক্ষম হতে হবে। ক্লাউড ল্যাবরেটরি অবশ্যই একজন ব্যবহারকারীকে ঐতিহ্যবাহী পরীক্ষাগারে দাঁড়ানোর এবং ম্যানুয়ালি অপারেটিং যন্ত্রের অভিজ্ঞতার ডিজিটাল প্রতিলিপি তৈরি করতে সক্ষম করবে। এটি অবশ্যই ব্যবহারকারীদের নেতৃত্বের সময়, অতিরিক্ত সফ্টওয়্যার বা বাইরের বিশেষজ্ঞদের ছাড়াই দূরবর্তীভাবে তাদের পরীক্ষার সমস্ত দিক নির্দিষ্ট করার অনুমতি দেবে ব্যবহারকারীদের অবশ্যই তাদের পরীক্ষা সম্পাদনের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত যন্ত্রগুলিতে অন-ডিমান্ড অ্যাক্সেস থাকতে হবে, যা একটি শারীরিক পরীক্ষাগারকে অপ্রয়োজনীয় করে তোলে। ব্যবহারকারীদের অবশ্যই একটি দূরবর্তী সেটিং থেকে নমুনা প্রস্তুতির পাশাপাশি সঞ্চয় এবং পরিচালনা করতে সক্ষম হতে হবে। ব্যবহারকারীদের অবশ্যই একটি একক প্রমিত কম্পিউটার ইন্টারফেস ব্যবহার করে একাধিক পরীক্ষা-নিরীক্ষা স্ক্রিপ্ট এবং সংযোগ করতে এবং ডেটা বিশ্লেষণ পরিচালনা করতে সক্ষম হতে হবে। একটি ক্লাউড ল্যাবরেটরি বনাম উচ্চ-থ্রুপুট পরীক্ষা-নিরীক্ষা ব্যবহার করে উচ্চ-থ্রুপুট পরীক্ষায় একটি সাধারণ নমুনা ফর্ম ফ্যাক্টর এবং কৌশল ব্যবহার করে সমান্তরালভাবে চালানো যেতে পারে এমন পরীক্ষার সংখ্যা বাড়িয়ে থ্রুপুট বৃদ্ধি করা জড়িত। যখন স্থান বা উপকরণগুলি সীমিত থাকে, তখন প্রতিলিপির সংখ্যা বাড়ানোর জন্য ক্রমবর্ধমানভাবে ছোট ভগ্নাংশগুলিকে ছোট কারণগুলি বরাদ্দ করতে হবে। অন্যদিকে, ক্লাউড ল্যাবগুলি মৌলিকভাবে একটি পরীক্ষাকে স্কেল আপ করে না বরং সমান্তরালভাবে চালানো যেতে পারে এমন ধরনের পরীক্ষার সংখ্যা বাড়ায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি ক্লাউড ল্যাব দিয়ে, একজন বিজ্ঞানী একই সাথে কয়েক ডজন বিভিন্ন পরিশোধন পদ্ধতির চেষ্টা করতে পারেন যা প্রতিটি সম্পূর্ণ অনন্য সরঞ্জাম সেট ব্যবহার করে। এইচ. টি. ই ওয়ার্ক সেলগুলি কখনও কখনও দূরবর্তীভাবে অ্যাক্সেস করা যেতে পারে একটি লাইব্রেরিতে একটি রান ট্রিগার করতে বা ডিজিটালভাবে একটি রান পর্যবেক্ষণ করতে। যাইহোক, এই রিমোট মনিটরিং বা স্ক্রিন ট্রিগার উন্নয়নের উপর প্রভাব ফেলে না যা একটি দৌড়ের আগে অবশ্যই ঘটতে হবে। প্রায়শই এইচ. টি. ই-তে, বিজ্ঞানীদের অবশ্যই লাইব্রেরিতে নমুনাগুলিকে গোষ্ঠীভুক্ত করতে হবে যা একই বা খুব অনুরূপ ফর্ম ফ্যাক্টর ধারক ব্যবহার করে যাতে ওয়ার্ক সেল আরও সহজেই প্রতিটি নমুনাকে সমন্বিত পদ্ধতিতে ট্র্যাফিক এবং সম্বোধন করতে পারে। অতএব, বিজ্ঞানীদের নমুনার ফর্ম ফ্যাক্টরগুলিকে মানসম্মত করতে হবে এবং ওয়ার্ক সেলের নমুনা প্রস্তুতি অফলাইনে পরিচালনা করতে হবে। ক্লাউড ল্যাবগুলি শত শত বা এমনকি হাজার হাজার অনন্য পাত্রে নমুনা নিয়ে কাজ করতে পারে, যা ঐতিহ্যবাহী পরীক্ষাগারগুলির (এমনকি যারা এইচটিই ব্যবহার করছে) তুলনায় অতিরিক্ত নমনীয়তা প্রদান করে এবং বৃহত্তর সংখ্যক নমুনা প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়। ক্লাউড ল্যাবগুলি বিজ্ঞানীদের একই ধরনের কাজ পরিচালনা করার ক্ষমতা প্রদানের মাধ্যমে ঐতিহ্যবাহী ল্যাব কাজের চালককে প্রতিস্থাপন করার উদ্দেশ্যে তৈরি করা হয়েছে, যা তারা সাধারণত একটি ঐতিহ্যবাহী ল্যাবে সম্পাদন করে, সময় এবং ল্যাবরেটরি স্থান দ্বারা সীমাহীন ছাড়া। 1990-এর দশকে ল্যাবরেটরি অটোমেশনের অগ্রগতির উপর ভিত্তি করে ক্লাউড ল্যাবরেটরিজ তৈরি করা হয়েছিল। 1990-এর দশকের গোড়ার দিকে, কনসোর্টিয়াম অফ অটোমেটেড অ্যানালিটিক্যাল ল্যাবরেটরি সিস্টেমের মডুলারিটি প্রকল্পটি মান নির্ধারণের জন্য কাজ করেছিল যার দ্বারা জৈবপ্রযুক্তি নির্মাতারা এমন পণ্য তৈরি করতে পারে যা স্বয়ংক্রিয় ব্যবস্থায় সংহত করা যেতে পারে। 1996 সালে, ন্যাশনাল কমিটি ফর ক্লিনিকাল ল্যাবরেটরি স্ট্যান্ডার্ডস (বর্তমানে ক্লিনিকাল অ্যান্ড ল্যাবরেটরি স্ট্যান্ডার্ডস ইনস্টিটিউট) ল্যাবরেটরি অটোমেশন স্ট্যান্ডার্ডের প্রস্তাব দেয় যার লক্ষ্য ল্যাবরেটরি প্রযুক্তির গ্রাহকদের বিভিন্ন বিক্রেতাদের কাছ থেকে হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার ক্রয় করতে এবং একে অপরের সাথে নির্বিঘ্নে সংযুক্ত করতে সক্ষম করা। কমিটি 1997 সালে পাঁচটি উপকমিটি চালু করে এবং 2000-এর দশকের গোড়ার দিকে পণ্য বিকাশের জন্য প্রমিতকরণ প্রোটোকল প্রকাশ করে। আন্তঃব্যবহারযোগ্যতার এই প্রাথমিক উন্নয়নগুলি ক্লাউড পরিকাঠামো ব্যবহার করে ল্যাব অটোমেশনের প্রাথমিক উদাহরণের দিকে পরিচালিত করে, যেমন 2009 সালে রোবট সায়েন্টিস্ট "অ্যাডাম"। এই রোবটটি মাইক্রোবিয়াল ব্যাচ পরীক্ষা-নিরীক্ষা করার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত পরীক্ষাগার সরঞ্জামগুলিকে আবদ্ধ ও সংযুক্ত করে। 2010 সালে, ডি. জে. ক্লেইনবাম এবং ব্রায়ান ফ্রেজা অ্যান্টিভাইরাল ডেভেলপার এমেরাল্ড থেরাপিউটিক্স প্রতিষ্ঠা করেন। পরীক্ষাগার পরীক্ষার সরলীকরণের জন্য, দলটি তাদের বৈজ্ঞানিক যন্ত্র সংগ্রহের জন্য কেন্দ্রীভূত পরিচালন সফ্টওয়্যার এবং সমস্ত মেটাডেটা এবং ফলাফল সংরক্ষণের জন্য একটি ডাটাবেস লিখেছিল। 2012 সালে, ট্রান্সক্রিপ্টিক অন-ডিমান্ড বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য একটি রোবোটিক ক্লাউড ল্যাবরেটরি প্রতিষ্ঠা করে, যা দূর থেকে ডিএনএ ক্লোনিং সহ নির্বাচিত কাজগুলি সম্পাদন করে। 2014 সালে, এমারেল্ড থেরাপিউটিক্স একটি ঐতিহ্যবাহী ল্যাব পরিবেশের প্রয়োজনীয়তা সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপনের জন্য এমারেল্ড ক্লাউড ল্যাব তৈরি করে, যা বিশ্বজুড়ে বিজ্ঞানীদের পরীক্ষামূলক নকশা থেকে শুরু করে তথ্য অধিগ্রহণ এবং বিশ্লেষণ পর্যন্ত সমস্ত প্রয়োজনীয় ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করতে সক্ষম করে। কার্নেগি মেলন বিশ্ববিদ্যালয়ের মেলন কলেজ অফ সায়েন্স তাদের ক্যাম্পাসে বিশ্বের প্রথম একাডেমিক ক্লাউড ল্যাবরেটরি তৈরি করছে। 20, 000 বর্গফুটের এই পরীক্ষাগারটি 2023 সালে সম্পন্ন হবে এবং সিএমইউ গবেষকদের এবং শেষ পর্যন্ত পিটসবার্গের অন্যান্য স্কুল এবং জীবন-বিজ্ঞান স্টার্টআপগুলিতে প্রবেশাধিকার প্রদান করবে। ঝুঁকি পরিশীলিত পরীক্ষাগারগুলিতে সহজ প্রবেশাধিকার একটি সম্ভাব্য জৈব সুরক্ষা বা জৈব সন্ত্রাসবাদের হুমকি হতে পারে। বায়োলজিক্যাল রিস্ক অ্যান্ড বায়োসিকিউরিটি বিশেষজ্ঞ ফিলিপ্পা লেন্টজোস বলেন, "এখানে বেশ কিছু পাগল মানুষ রয়েছে। আপনি যদি ইচ্ছাকৃতভাবে ক্ষতিকারক কিছু করতে চান তবে বাধাগুলি নেমে আসছে। ক্লাউড ল্যাবগুলি বলে যে তারা সমস্ত নির্ধারিত পরীক্ষা-নিরীক্ষা পর্যালোচনা করে এবং অবৈধ বা বিপজ্জনক বলে মনে হয় এমন যে কোনও কিছুকে চিহ্নিত বা প্রত্যাখ্যান করতে পারে এবং বিস্তারিত রেকর্ড রাখা একটি ঐতিহ্যবাহী পরীক্ষাগারের তুলনায় কী করা হয় তা পর্যবেক্ষণ করা সহজ করে তোলে। তথ্যসূত্র বাণিজ্যিক পরীক্ষাগার