डीएनए नैनोरोबोट कृत्रिम कोशिकाओं को बदल सकते हैं, देखें वीडियो

चिकित्सा विज्ञान में साफ्ट रोबोटिक्स का नया आयाम

• स्टटगार्ट विश्वविद्यालय की टीम की खोज

• नैनोटोक्नोलॉजी का नया कमाल दिखा है

• इन्हें बाद में भी निर्देशित किया जा सकेगा

राष्ट्रीय खबर

रांचीः स्टटगार्ट विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने डीएनए ओरिगेमी की मदद से जैविक झिल्लियों की संरचना और कार्य को नियंत्रित करने में सफलता प्राप्त की है। उन्होंने जो प्रणाली विकसित की है, वह कोशिकाओं में बड़े चिकित्सीय भार के परिवहन की सुविधा प्रदान कर सकती है। यह दवा और अन्य चिकित्सीय हस्तक्षेपों के लक्षित प्रशासन के लिए एक नया रास्ता खोलता है।

इस प्रकार, सिंथेटिक बायोलॉजी के टूलबॉक्स में एक बहुत ही मूल्यवान उपकरण जोड़ा जा सकता है। प्रो. लौरा ना लियू और उनकी टीम ने नेचर मैटेरियल्स पत्रिका में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए। कोशिका का आकार और आकारिकी जैविक कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह रूप कार्य का अनुसरण करता है के सिद्धांत से मेल खाता है, जो डिजाइन और वास्तुकला के आधुनिक क्षेत्रों में आम है। कृत्रिम कोशिकाओं में इस सिद्धांत का हस्तांतरण सिंथेटिक बायोलॉजी में एक चुनौती है। डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी में प्रगति अब आशाजनक समाधान प्रदान करती है। वे नए परिवहन चैनलों के निर्माण की अनुमति देते हैं जो कोशिका झिल्ली के पार चिकित्सीय प्रोटीन के मार्ग को सुविधाजनक बनाने के लिए पर्याप्त बड़े हैं।

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इस उभरते हुए क्षेत्र में, स्टटगार्ट विश्वविद्यालय में द्वितीय भौतिकी संस्थान की निदेशक और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सॉलिड स्टेट रिसर्च की फेलो प्रो. लॉरा ना लियू जैसे वैज्ञानिकों ने सिंथेटिक कोशिकाओं में लिपिड झिल्लियों के आकार और पारगम्यता को नियंत्रित करने के लिए एक अभिनव उपकरण विकसित किया है। ये झिल्लियाँ लिपिड बाइलेयर से बनी होती हैं जो एक जलीय डिब्बे को घेरती हैं और जैविक झिल्लियों के सरलीकृत मॉडल के रूप में काम करती हैं। वे झिल्ली की गतिशीलता, प्रोटीन इंटरैक्शन और लिपिड व्यवहार का अध्ययन करने के लिए उपयोगी हैं।

यह नया उपकरण कार्यात्मक सिंथेटिक कोशिकाओं के निर्माण का मार्ग प्रशस्त कर सकता है। लॉरा ना लियू के वैज्ञानिक कार्य का उद्देश्य नए उपचारों के अनुसंधान और विकास को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करना है। लियू और उनकी टीम ने सिंथेटिक कोशिकाओं के साथ प्रोग्राम करने योग्य इंटरैक्शन को सक्षम करने के लिए सिग्नल-निर्भर डीएनए नैनोरोबोट का उपयोग करने में सफलता प्राप्त की है। लियू कहती हैं, यह कार्य कोशिका व्यवहार को विनियमित करने के लिए डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग में एक मील का पत्थर है।

डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी लॉरा ना लियू के मुख्य शोध क्षेत्रों में से एक है। वह डीएनए ओरिगेमी संरचनाओं में एक विशेषज्ञ हैं – डीएनए स्ट्रैंड जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए छोटे डीएनए अनुक्रमों, तथाकथित स्टेपल के माध्यम से मुड़े हुए हैं। लियू की टीम ने डीएनए ओरिगेमी संरचनाओं का उपयोग पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य नैनोरोबोट के रूप में किया जो अपने आकार को उलटा बदल सकते हैं और इस तरह माइक्रोमीटर रेंज में अपने तत्काल पर्यावरण को प्रभावित कर सकते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि इन डीएनए नैनोरोबोट के परिवर्तन को जीयूवी के विरूपण और मॉडल जीयूवी झिल्ली में सिंथेटिक चैनलों के गठन के साथ जोड़ा जा सकता है। ये चैनल बड़े अणुओं को झिल्ली से गुजरने की अनुमति देते हैं और यदि आवश्यक हो तो उन्हें फिर से सील किया जा सकता है।

नया अध्ययन इस दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है। डीएनए नैनोरोबोट द्वारा बनाए गए क्रॉस-मेम्ब्रेन चैनलों की प्रणाली, कोशिकाओं में कुछ अणुओं और पदार्थों के कुशल मार्ग की अनुमति देती है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि ये चैनल बड़े होते हैं और ज़रूरत पड़ने पर बंद होने के लिए प्रोग्राम किए जा सकते हैं। जब जीवित कोशिकाओं पर लागू किया जाता है, तो यह प्रणाली कोशिका में उनके लक्ष्यों तक चिकित्सीय प्रोटीन या एंजाइम के परिवहन की सुविधा प्रदान कर सकती है।