वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि कैसे सोने के नैनोकण - वे सूक्ष्म कण जो शक्तिशाली प्रकाशीय प्रौद्योगिकियों को जन्म देते हैं - अमीनो एसिड और लवण जैसे कुछ दैनिक अणुओं के संपर्क में आने पर अपना व्यवहार बदल देते हैं, जिससे अधिक स्मार्ट बायोसेंसर, बेहतर नैदानिक ​​उपकरण और यहां तक ​​कि अधिक विश्वसनीय दवा वितरण प्रणालियों का मार्ग प्रशस्त होता है।

सोने के नैनोकण विशेष हैं क्योंकि वे प्रकाश के साथ अनोखे तरीके से क्रिया करते हैं। उनका रंग और प्रकाशिक प्रतिक्रिया इस बात पर निर्भर करती है कि वे अकेले हैं या एक साथ समूहित हैं। जब वे एकत्रित होते हैं, तो उनके प्रकाशिक गुण बदल जाते हैं, यही कारण है कि बायोसेंसर और इमेजिंग में उनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेकिन यह गुण एक दोधारी तलवार है—अनियंत्रित एकत्रीकरण इन प्रणालियों को अविश्वसनीय बना सकता है। इस प्रक्रिया को नियंत्रित करना वैज्ञानिकों का एक प्रमुख लक्ष्य रहा है।

विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के स्वायत्त संस्थान एसएन बोस राष्ट्रीय आधारभूत विज्ञान केंद्र के वैज्ञानिकों ने इस एकत्रीकरण या क्लस्टरिंग को नियंत्रित करने का एक तरीका खोज लिया है।

प्रोफेसर माणिक प्रधान के नेतृत्व में एक टीम ने दो अणुओं को प्रस्तुत किया - ग्वानिडीन हाइड्रोक्लोराइड (जीडीएनएचसीएल) - एक शक्तिशाली लवण जो प्रयोगशालाओं में प्रोटीन को तोड़ने के लिए जाना जाता है और एल-ट्रिप्टोफैन (एल-टीआरपी) - एक अमीनो एसिड जिसे हम प्रतिदिन लेते हैं, प्रोटीन में पाया जाता है और अक्सर नींद और विश्राम से जुड़ा होता है।

चित्र 1: यह ग्राफिक ईडब्ल्यू-सीआरडीएस का उपयोग करते हुए सोने के नैनोकणों के एकत्रीकरण की वास्तविक समय निगरानी को दर्शाता है, जहां क्षणभंगुर तरंग जीडीएनएचसीएल -प्रेरित एकत्रीकरण और एल-ट्रिप द्वारा इसके परिवर्तन की जांच करती है, जिसके परिणामस्वरूप असंतुष्ट एकत्रीकरण होता है।

 

उन्होंने पाया कि जब जीडीएनएचसीएल मिलाया गया, तो सोने के नैनोकणों ने तुरंत अपना प्रतिकर्षण खो दिया और घने, सघन समूहों में जमा हो गए। लेकिन जब जीडीएनएचसीएल के साथ एल-टीआरपी भी आया, तो कहानी बदल गई। सघन समूहों के बजाय, नैनोकणों ने ढीले, शाखित नेटवर्क बनाए।

शोधकर्ताओं ने इसे "असंतुष्ट एकत्रीकरण" कहा - मानो नैनोकण जुटना चाहते हों, लेकिन अमीनो एसिड उन्हें ऐसा करने से रोकता रहे।

सौम्यदीप्ता चक्रवर्ती, डॉ. जयेता बनर्जी, इंद्रायणी पात्रा, डॉ. पुष्पेंदु बारिक और प्रोफ़ेसर माणिक प्रधान की टीम ने इस अध्ययन के लिए एक अत्यंत संवेदनशील प्रकाशिक तकनीक, एवेनसेंट वेव कैविटी रिंगडाउन स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडब्ल्यू-सीआरडीएस) नामक एक अत्याधुनिक विधि का इस्तेमाल किया। उन्होंने पाया कि एल-टीआरपी ग्वानिडिनियम आयनों को स्थिर करता है, जिससे उनका प्रभाव कम हो जाता है। इससे एकत्रीकरण धीमा हो जाता है और एक नई, खुली संरचना बनती है।

ईडब्ल्यू-सीआरडीएस ने बेजोड़ संवेदनशीलता के साथ सतहों पर नाजुक प्रक्रियाओं के अध्ययन के लिए एक पूरी तरह से नया मार्ग खोला है।

जर्नल एनालिटिकल केमिस्ट्री में प्रकाशित यह अग्रणी अध्ययन न केवल नैनोविज्ञान में मौलिक प्रश्नों का उत्तर देता है, बल्कि प्रकाश और पदार्थ के अध्ययन के प्रारुप के क्षेत्र को भी बढ़ाता है।

 

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पीके/केसी/एजे/एनजे

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