ন্যানো পার্টিকেল পঙ্গপালের গন্ধের অনুভূতি বাড়ায় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

বিশেষভাবে ইঞ্জিনিয়ারড ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে, মার্কিন গবেষকদের একটি দল কৃত্রিমভাবে পঙ্গপালের গন্ধের অনুভূতি উন্নত করেছে। দ্বারা চালিত শ্রীকান্ত সিঙ্গামানেনি এবং বরানী রমন সেন্ট লুইসের ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ে, গবেষকদের দৃষ্টিভঙ্গি একটি নতুন ধরনের জৈবিক রাসায়নিক সেন্সর হতে পারে।

অনেকগুলি বিভিন্ন প্রাণীর গন্ধের অনুভূতি বিকশিত হয়েছে যা ব্যাপকভাবে আমাদের নিজেদেরকে ছাড়িয়ে যায়। আজও, রাসায়নিক সেন্সরের সর্বশেষ ডিজাইনগুলি এখনও জৈবিক ঘ্রাণতন্ত্রের সংবেদনশীলতা, সেইসাথে সূক্ষ্মভাবে বিভিন্ন পদার্থের মধ্যে পার্থক্য করার ক্ষমতার সাথে ধরা পড়েনি।

সম্প্রতি, গবেষকরা জৈবিক রাসায়নিক সেন্সরগুলিতে এই ক্ষমতাগুলি ব্যবহার করার চেষ্টা করেছেন। প্রাথমিকভাবে, সিঙ্গামানেনির দল পঙ্গপালের সাথে এটি করার পরিকল্পনা করেছিল, যা তাদের অ্যান্টেনায় তাদের ঘ্রাণযন্ত্র বহন করে।

জীববিজ্ঞান কঠিন কাজ করে

"আমরা জীববিজ্ঞানকে বাষ্পযুক্ত রাসায়নিক সম্পর্কে তথ্যকে বৈদ্যুতিক নিউরাল সিগন্যালে রূপান্তর করার কঠিন কাজ করতে দিই," রমন ব্যাখ্যা করেন। “এই সংকেতগুলি কীটপতঙ্গের অ্যান্টেনায় সনাক্ত করা হয় এবং মস্তিষ্কে প্রেরণ করা হয়। আমরা মস্তিষ্কে ইলেক্ট্রোড স্থাপন করতে পারি, গন্ধের প্রতি পঙ্গপালের স্নায়ু প্রতিক্রিয়া পরিমাপ করতে পারি এবং রাসায়নিকের মধ্যে পার্থক্য করতে আঙ্গুলের ছাপ হিসাবে ব্যবহার করতে পারি।"

যদিও এই পদ্ধতিটি দ্রুত সমস্যার মধ্যে পড়েছিল। পোকামাকড়ের ক্ষতি না করে, সিঙ্গামানেনির দল দেখেছে যে তারা ব্যবহার করতে পারে এমন ইলেক্ট্রোডের সংখ্যা এবং যে অঞ্চলে তাদের স্থাপন করা যেতে পারে উভয় ক্ষেত্রেই তারা কঠোরভাবে সীমাবদ্ধ ছিল। শেষ পর্যন্ত, এর অর্থ হল যে তারা যে স্নায়ু সংকেতগুলি সনাক্ত করেছে তা নির্ভরযোগ্য রাসায়নিক সেন্সর হিসাবে কাজ করার জন্য সিস্টেমের পক্ষে খুব দুর্বল ছিল।

এই চ্যালেঞ্জটি অতিক্রম করার জন্য, গবেষকরা অন্বেষণ করেছেন যে কীভাবে পঙ্গপালের স্নায়ু সংকেতগুলি ফটোথার্মাল ন্যানো পার্টিকেলগুলির সাহায্যে উন্নত করা যেতে পারে, যা আলোকে তাপে রূপান্তর করতে অত্যন্ত দক্ষ। "তাপ বিস্তারকে প্রভাবিত করে - গরম কফিতে ঠান্ডা দুধ যোগ করার কল্পনা করুন," রমন বলেছেন। "ধারণা হল ন্যানোস্ট্রাকচার দ্বারা উত্পন্ন তাপ স্থানীয়ভাবে তাপ এবং স্নায়ু কার্যকলাপ উন্নত করার জন্য ব্যবহার করা।"

এই ক্ষেত্রে, দলটি পরীক্ষা করেছে যে কীভাবে স্থানীয়ভাবে প্রয়োগ করা তাপ নিউরোট্রান্সমিটারের মুক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলি মস্তিষ্কের নিউরনের মধ্যে বৈদ্যুতিক সংকেত প্রেরণের জন্য দায়ী অণু।

গলে যাওয়া মোম

এটি অর্জনের জন্য, তারা একটি ছিদ্রযুক্ত সিলিকা আবরণে ফটোথার্মাল পলিডোপামিন ন্যানো পার্টিকেলগুলিকে আবদ্ধ করে শুরু করেছিল। তারপর তারা 1-টেট্রাডেকানল ধারণকারী একটি রঞ্জক সঙ্গে গঠন মিশ্রিত. পরেরটি ঘরের তাপমাত্রায় একটি মোমযুক্ত কঠিন, কিন্তু মাত্র 38 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায়। অবশেষে, তারা একটি নিউরোট্রান্সমিটার "কার্গো" দিয়ে ন্যানোস্ট্রাকচার লোড করে এবং পঙ্গপালের মস্তিষ্কে ইনজেকশন দেয়।

তাদের দৃষ্টিভঙ্গি পরীক্ষা করার জন্য, দলটি পঙ্গপালের মাথায় ইলেক্ট্রোডের এলোমেলো অ্যারে স্থাপন করেছিল এবং তাদের স্নায়বিক সংকেতগুলি পর্যবেক্ষণ করেছিল যখন তারা তাদের বিভিন্ন গন্ধের মুখোমুখি হয়েছিল। যখন তারা স্নায়ু সংকেত সনাক্ত করে, তখন দলটি যেখানে সংকেতগুলি উপস্থিত হয়েছিল সেখানে একটি কাছাকাছি-ইনফ্রারেড লেজার নিক্ষেপ করেছিল।

ফটোথার্মাল ন্যানো পার্টিকেলগুলি কাছাকাছি-ইনফ্রারেড আলোকে শোষণ করে এবং এটি তার গলনাঙ্কের উপরে আশেপাশের 1-টেট্রাডেকানলকে উত্তপ্ত করে - কাঠামোর নিউরোট্রান্সমিটার কার্গোকে তার তাত্ক্ষণিক পরিবেশে ছেড়ে দেয়।

গন্ধের বর্ধিত অনুভূতি

নিউরোট্রান্সমিটারের অস্থায়ী প্রাচুর্যের সাথে, পঙ্গপালের স্নায়ু সংকেতগুলি সাময়িকভাবে 10 এর একটি ফ্যাক্টর দ্বারা প্রসারিত হয়েছিল। এটি পোকামাকড়ের ঘ্রাণ বোধকে উন্নত করে এবং পঙ্গপালের স্নায়বিক কার্যকলাপকে এমন স্তরে উন্নীত করেছিল যা দলের ইলেক্ট্রোড দ্বারা আরও সঠিকভাবে পরিমাপ করা যেতে পারে। অ্যারে এমনকি যখন তারা ন্যানো পার্টিকেলগুলি সর্বোত্তম অবস্থানে স্থাপন করা হয়নি তখনও এটি ঘটেছিল।

পঙ্গপাল কানের পর্দা একটি ক্ষুদ্র ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষক

"আমাদের অধ্যয়ন একটি জেনেরিক কৌশল উপস্থাপন করে যেখানে আমরা ইলেক্ট্রোডগুলি স্থাপন করি সেখানে মস্তিষ্কের স্নায়ু সংকেতগুলিকে বিপরীতভাবে উন্নত করার জন্য," রমন ব্যাখ্যা করে। যখন সংকেত পরিবর্ধনের আর প্রয়োজন ছিল না, তখন অতিরিক্ত নিউরোট্রান্সমিটার অণুগুলি প্রাকৃতিক এনজাইম দ্বারা ভেঙে ফেলা হয়েছিল। দীর্ঘমেয়াদে, ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি বায়োডিগ্রেড করবে, পঙ্গপালগুলিকে অক্ষত রাখবে।

গবেষকরা আত্মবিশ্বাসী যে তাদের পদ্ধতি জৈবিক রাসায়নিক সেন্সরগুলির একটি নতুন প্রজন্মের দিকে একটি প্রতিশ্রুতিশীল পদক্ষেপ হতে পারে।

"এটি একটি বিদ্যমান প্যাসিভ পদ্ধতির পরিবর্তন করবে - যেখানে তথ্য সহজভাবে পড়া হয় - একটি সক্রিয় একটিতে, যেখানে তথ্য প্রক্রিয়াকরণের ভিত্তি হিসাবে নিউরাল সার্কিটের ক্ষমতা সম্পূর্ণরূপে ব্যবহৃত হয়," রমন ব্যাখ্যা করেন। অর্জিত হলে, এটি উভয়ই রাসায়নিক সেন্সরগুলির সংবেদনশীলতাকে বাড়িয়ে তুলবে এবং বিভিন্ন রাসায়নিকের মধ্যে পার্থক্য করার তাদের ক্ষমতাকে উন্নত করবে।

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে প্রকৃতি ন্যানো প্রযুক্তি.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/nanoparticles-enhance-locusts-sense-of-smell/