একটি নতুন গবেষণা বিজ্ঞানীদের একটি সেলুলার স্কেলে সাইবর্গ তৈরি করার অনুমতি দিতে পারে, ধন্যবাদ এমআইটি একটি ক্ষুদ্র অ্যান্টেনা ডিজাইন করার জন্য মিডিয়া ল্যাব যা একটি জীবন্ত কোষের ভিতরে বেতারভাবে কাজ করতে পারে। রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণ এবং নির্দেশনার জন্য অ্যান্টেনার সম্ভাবনার কারণে এটি মেডিকেল ডায়াগনস্টিকস, চিকিত্সা এবং অন্যান্য বৈজ্ঞানিক প্রক্রিয়াগুলিতে অ্যাপ্লিকেশন থাকতে পারে। সেলুলার কার্যকলাপ.
বিজ্ঞানীরা এই প্রযুক্তির নাম দিয়েছেন সেল রোভার। এটি একটি অ্যান্টেনার প্রথম প্রদর্শনের প্রতিনিধিত্ব করে যা একটি কোষের ভিতরে কাজ করতে পারে এবং 3D জৈবিক সিস্টেমের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
দেবলীনা সরকার, সহকারী অধ্যাপক এবং MIT মিডিয়া ল্যাবের AT&T ক্যারিয়ার ডেভেলপমেন্ট চেয়ার এবং ন্যানো-সাইবারনেটিক বায়োট্রেক ল্যাবের প্রধান বলেন, "সাধারণ বায়োইলেক্ট্রনিক ইন্টারফেসগুলি মিলিমিটার বা এমনকি সেন্টিমিটার আকারের হয় এবং শুধুমাত্র অত্যন্ত আক্রমণাত্মক নয় তবে একক কোষের সাথে তারবিহীনভাবে যোগাযোগ করার জন্য প্রয়োজনীয় রেজোলিউশন প্রদান করতে ব্যর্থ হয় - বিশেষ করে বিবেচনা করে যে এমনকি একটি কোষের পরিবর্তনগুলি পুরো জীবকে প্রভাবিত করতে পারে।"
নতুন বিকশিত অ্যান্টেনার আকার একটি কোষের চেয়ে অনেক ছোট। অ্যান্টেনা oocyte কোষ নিয়ে গবেষণায় কোষের আয়তনের .05 শতাংশেরও কম প্রতিনিধিত্ব করে। এটি রূপান্তরিত করে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ শাব্দ তরঙ্গের মধ্যে, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা বিভক্ত শব্দের বেগকে প্রতিনিধিত্ব করে - ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গগুলির তুলনায়।
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক থেকে অ্যাকোস্টিক তরঙ্গে এই রূপান্তর অর্জনের জন্য ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ নামে পরিচিত একটি পদার্থ ব্যবহার করে ক্ষুদ্রাকৃতির অ্যান্টেনা তৈরি করা হয়। ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ উপাদানের মধ্যে চৌম্বকীয় ডোমেনগুলি ক্ষেত্রের সাথে সারিবদ্ধ হয় যখন a চৌম্বক ক্ষেত্র অ্যান্টেনায় প্রয়োগ করা হয়, এটিকে শক্তি দেয় এবং সক্রিয় করে। এটি উপাদানে চাপ সৃষ্টি করে, যেমন ফ্যাব্রিকে বোনা ধাতব থ্রেডগুলি মোচড় দিয়ে একটি শক্তিশালী চুম্বকের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখাতে পারে।
সরকারের ল্যাবের একজন ছাত্র এবং এই কাজের প্রধান লেখক বাজু জয় বলেন, "যখন একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র অ্যান্টেনায় প্রয়োগ করা হয়, তখন উপাদানটিতে উত্পাদিত বিভিন্ন স্ট্রেন এবং চাপ (চাপ) যা সৃষ্টি করে শাব্দ তরঙ্গ অ্যান্টেনায় আমরা একটি অভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে একটি অভিনব কৌশলও তৈরি করেছি যাতে কোষগুলিতে রোভারগুলি প্রবর্তন করা যায়।"
সরকার বলেন, "এইভাবে কনফিগার করা, প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া ঘটলে জীববিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়গুলি অন্বেষণ করতে অ্যান্টেনা ব্যবহার করা যেতে পারে৷ সাধারণত করা হয় তাদের সাইটোপ্লাজম পরীক্ষা করার জন্য কোষগুলিকে ধ্বংস করার পরিবর্তে, সেল রোভার একটি কোষের বিকাশ বা বিভাজন নিরীক্ষণ করতে পারে, বিভিন্ন রাসায়নিক এবং জৈব অণু যেমন এনজাইম বা কোষের চাপের মতো শারীরিক পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারে - সবই রিয়েল-টাইমে এবং ভিভোতে "
গবেষকরা দাবি করেছেন যে পলিমারের মতো উপকরণ, যা ইতিমধ্যেই চিকিৎসা এবং অন্যান্য গবেষণায় ব্যবহৃত হয়, সেল রোভারের অপারেশনের সাথে একত্রিত হতে পারে। পলিমার, উদাহরণস্বরূপ, রাসায়নিক বা বায়োমোলিকুলার পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় ভর বা চাপের পরিবর্তন। এই ধরনের একটি সংমিশ্রণ এমন তথ্য প্রকাশ করতে পারে যা বর্তমানে ব্যবহৃত পর্যবেক্ষণের কোষ-ধ্বংসকারী পদ্ধতিগুলি করে না।
সরকার ব্যাখ্যা করলেন, "এই ধরনের ক্ষমতার সাথে, সেল রোভারগুলি মূল্যবান হতে পারে ক্যান্সার এবং নিউরোডিজেনারেটিভ রোগ গবেষণা, উদাহরণস্বরূপ। প্রযুক্তিটি পৃথক কোষে রোগের অগ্রগতির সাথে সম্পর্কিত জৈব রাসায়নিক এবং বৈদ্যুতিক পরিবর্তনগুলি সনাক্ত এবং নিরীক্ষণ করতে পারে। ওষুধ আবিষ্কারের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে, প্রযুক্তিটি বিভিন্ন ওষুধে জীবিত কোষের প্রতিক্রিয়াকে আলোকিত করতে পারে।"
"ট্রানজিস্টর এবং সুইচের মতো ন্যানোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির পরিশীলিততা এবং স্কেলের কারণে -" তথ্য প্রযুক্তির ক্ষেত্রে পাঁচ দশকের অসাধারণ অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে৷ সেল রোভার, তার মিনি অ্যান্টেনা সহ, অন্তঃকোষীয় কম্পিউটিং এবং তথ্য প্রক্রিয়াকরণ থেকে শুরু করে সেলের স্বায়ত্তশাসিত অনুসন্ধান এবং মড্যুলেশন পর্যন্ত কার্য সম্পাদন করতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে যে একাধিক সেল রোভার নিযুক্ত হতে পারে, এমনকি একটি একক কোষের মধ্যেও, নিজেদের মধ্যে এবং কোষের বাইরে যোগাযোগ করতে।
অনন্ত পি. চন্দ্রকাসন, এমআইটি স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ডিন এবং বৈদ্যুতিক প্রকৌশল ও কম্পিউটার বিজ্ঞানের অধ্যাপক ভ্যানেভার বুশ, বলেছেন, "সেল রোভার একটি উদ্ভাবনী ধারণা কারণ এটি একটি জীবন্ত কোষের ভিতরে সেন্সিং, যোগাযোগ এবং তথ্য প্রযুক্তি এম্বেড করতে পারে৷ এটি সঠিক ডায়াগনস্টিকস, থেরাপিউটিকস এবং ড্রাগ আবিষ্কারের পাশাপাশি জীববিজ্ঞান এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির মধ্যে সংযোগস্থলে একটি নতুন দিকনির্দেশের জন্য অভূতপূর্ব সুযোগগুলি উন্মুক্ত করে।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- জয়, বি., ক্যা, ওয়াই, বোনো, ডিসি এবং অন্যান্য। সেল রোভার—জীবন্ত কোষের অভ্যন্তরে বেতার অপারেশনের জন্য একটি ক্ষুদ্র চৌম্বকীয় অ্যান্টেনা। Nat কমিউনিস্ট 13, 5210 (2022)। DOI: 10.1038/s41467-022-32862-4
