বিজ্ঞানীরা বর্তমানকে কোষের রাসায়নিক জ্বালানীতে রূপান্তর করে জীববিজ্ঞানকে বিদ্যুতায়িত করেন

সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর কোষ একই রাসায়নিক জ্বালানী দ্বারা চালিত হয়: এডিনসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি)। এখন, গবেষকরা বিদ্যুৎ থেকে সরাসরি এটিপি তৈরি করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন, যা বায়োটেকনোলজি প্রক্রিয়াগুলিকে টার্বোচার্জ করতে পারে যা খাদ্য থেকে জ্বালানি থেকে ফার্মাসিউটিক্যালস পর্যন্ত সবকিছু বৃদ্ধি করে।

জীববিজ্ঞানের সাথে আধুনিক ইলেকট্রনিক্স-ভিত্তিক প্রযুক্তি ইন্টারফেস করা কুখ্যাতভাবে কঠিন। একটি বড় হোঁচট হল যে তারা যেভাবে চালিত হয় তা খুব আলাদা। যদিও আমাদের বেশিরভাগ গ্যাজেট ইলেকট্রনের উপর চলে, প্রকৃতি ATP-এর রাসায়নিক বন্ধন ভেঙ্গে গেলে নির্গত শক্তির উপর নির্ভর করে। শক্তির এই দুটি খুব ভিন্ন মুদ্রার মধ্যে রূপান্তর করার উপায় খুঁজে বের করা অনেকগুলি বায়োটেকনোলজির জন্য উপযোগী হতে পারে।

জেনেটিক্যালি ইঞ্জিনিয়ারড জীবাণুগুলি ইতিমধ্যেই বিভিন্ন উচ্চ-মূল্যের রাসায়নিক এবং থেরাপিউটিকভাবে দরকারী প্রোটিন তৈরি করতে ব্যবহার করা হচ্ছে, এবং আশা করা হচ্ছে যে তারা শীঘ্রই সবুজ তৈরি করতে সাহায্য করবে জেট জ্বালানি, প্লাস্টিক বর্জ্য ভেঙ্গে, এবং এমনকি নতুন খাদ্য বৃদ্ধি দৈত্য bioreactors মধ্যে. কিন্তু মুহূর্তে, এই প্রক্রিয়াগুলি বায়োমাস বৃদ্ধির, এটিকে চিনিতে রূপান্তরিত করা এবং জীবাণুকে খাওয়ানোর একটি অদক্ষ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে চালিত হয়।

এখন, জার্মানির ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর টেরেস্ট্রিয়াল মাইক্রোবায়োলজির গবেষকরা জৈবিক প্রক্রিয়াগুলিকে শক্তি দেওয়ার জন্য আরও সরাসরি উপায় তৈরি করেছেন। তারা একটি কৃত্রিম বিপাকীয় পথ তৈরি করেছে যা এনজাইমের ককটেল ব্যবহার করে সরাসরি বিদ্যুৎকে এটিপিতে রূপান্তর করতে পারে। এবং গুরুত্বপূর্ণভাবে, প্রক্রিয়াটি কাজ করে ভিট্রো এবং কোষের স্থানীয় যন্ত্রপাতির উপর নির্ভর করে না।

"রাসায়নিক এবং জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সরাসরি বিদ্যুৎ খাওয়ানো একটি বাস্তব অগ্রগতি," টোবিয়াস এরব, যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন, একটি প্রেস রিলিজ বলেন. "এটি শক্তি-সমৃদ্ধ মূল্যবান সম্পদ যেমন স্টার্চ, জৈব জ্বালানী, বা সাধারণ সেলুলার বিল্ডিং ব্লক থেকে প্রোটিনের সংশ্লেষণকে সক্ষম করবে - এমনকি ভবিষ্যতে কার্বন ডাই অক্সাইড থেকেও। বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করার জন্য জৈবিক অণু ব্যবহার করাও সম্ভব হতে পারে।"

প্রকৃতিতে, এটিপি এবং এর বোন অণু অ্যাডেনোসিন ডাই-ফসফেট (এডিপি) প্রায় ব্যাটারির মতো মনে করা যেতে পারে। ATP একটি চার্জযুক্ত ব্যাটারির মতো, তার রাসায়নিক বন্ধনে শক্তি সঞ্চয় করে। যদি একটি কোষকে সেই শক্তি ব্যয় করতে হয় তবে এটি একটিকে ভেঙে দেয় of অণুর তিনটি ফসফেট গ্রুপ এবং সেই রাসায়নিক বন্ধনে আবদ্ধ শক্তি তখন কিছু সেলুলার প্রক্রিয়াকে শক্তি দিতে পারে।

এই প্রক্রিয়াটি ATP অণুকে ADP-তে রূপান্তর করে, যা একটি খালি ব্যাটারি হিসাবে ভাবা যেতে পারে। এটি রিচার্জ করার জন্য, কোষটিকে খাদ্য বা সালোকসংশ্লেষণ থেকে শক্তি ব্যবহার করে একটি ফসফেট গ্রুপকে এডিপি অণুতে যোগ করতে হবে, এটিকে এটিপিতে ফিরিয়ে আনতে হবে।

কিন্তু এই রিচার্জিং প্রক্রিয়া কোষের ঝিল্লিতে এমবেড করা বিভিন্ন প্রোটিন কমপ্লেক্স জড়িত প্রতিক্রিয়াগুলির একটি জটিল ক্রম উপর নির্ভর করে। একটি কোষের বাইরে কাজ করার জন্য এই সিস্টেমটিকে পুনরায় প্রকৌশলী করা চ্যালেঞ্জিং কারণ এটির জন্য বিভিন্ন প্রোটিনকে একটি কৃত্রিম ঝিল্লিতে সাবধানে অভিমুখী করা প্রয়োজন, যা এটিকে চটকদার এবং ভঙ্গুর করে তোলে।

নতুন পদ্ধতি, একটি রূপরেখা কাগজ জুল, অনেক সহজ। "AAA চক্র" ডাব করা হয়েছে, এটি একটি সমাধানে মিথস্ক্রিয়া করে মাত্র চারটি এনজাইম জড়িত। যে মূল উপাদানটি এটিকে সম্ভব করেছে তা হল সম্প্রতি আবিষ্কৃত ব্যাকটেরিয়াতে অ্যালডিহাইড ফেরেডক্সিন অক্সিডোরেডাক্টেস (AOR) নামক একটি এনজাইমের আবিষ্কার। অ্যারোমাটিকাম অ্যারোমাটোলিয়াম, যা পেট্রোলিয়াম ভেঙে ফেলতে সক্ষম।

এই এনজাইমটি একটি ইলেক্ট্রোড থেকে ইলেকট্রন নিতে এবং তাদের শক্তিকে একটি অ্যালডিহাইড বন্ধনে আবদ্ধ করতে সক্ষম হয় যা প্রোপিওনেট নামক একটি অগ্রদূত রাসায়নিকের সাথে যুক্ত হয়। তারপরে এটি আরও তিনটি এনজাইমের মাধ্যমে ক্যাসকেড করা হয় যা রাসায়নিকের উপর কাজ করে এবং শেষ পর্যন্ত এটিতে সঞ্চিত শক্তি ব্যবহার করে ADP কে ATP-তে রূপান্তর করে। শেষে, একটি প্রোপিওনেট অণু পপ আউট হয় যেটিকে আবার চক্রের মধ্যে খাওয়ানো যেতে পারে।

"সাধারণ AAA চক্রটি একটি চতুর এবং মার্জিত পদ্ধতির…যা জীববিদ্যা প্রাকৃতিকভাবে এটিপি তৈরি করার চেয়ে অনেক সহজ,” স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটির সিন্থেটিক জীববিজ্ঞানী ড্রু এন্ডি, বলা বিজ্ঞান. তিনি যোগ করেছেন যে এটি "ইলেক্ট্রোবায়োসিন্থেসিস" সম্ভব করার জন্য একটি মূল সক্ষমকারী হতে পারে, কোষ দ্বারা দরকারী রাসায়নিকের সংশ্লেষণকে সরাসরি শক্তি দেওয়ার জন্য বিদ্যুৎ ব্যবহার করার ধারণা।

গবেষকরা বলছেন যে প্রক্রিয়াটির এখনও কাজ করা দরকার, কারণ এনজাইমগুলি অস্থির এবং শুধুমাত্র অল্প পরিমাণে শক্তি রূপান্তর করতে সক্ষম। কিন্তু যদি এই ধারণাটিকে পরিমার্জিত এবং স্কেল করা যায়, তাহলে এটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উপর সব ধরনের শক্তিশালী জৈবপ্রযুক্তি প্রক্রিয়া চালানো সম্ভব করে তুলতে পারে, যা কেবল তাদের সবুজ করে তোলে না বরং উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করে।ING শক্তির পরিমাণ তারা ট্যাপ করতে পারে।

চিত্র ক্রেডিট: গুন্টার / pixabay

• 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। মোটরগাড়ি / ইভি, কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• চার্টপ্রাইম। ChartPrime এর সাথে আপনার ট্রেডিং গেমটি উন্নত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• ব্লকঅফসেট। পরিবেশগত অফসেট মালিকানার আধুনিকীকরণ। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://singularityhub.com/2023/08/31/in-a-new-biology-electronics-crossover-scientists-used-electricity-to-produce-the-chemical-fuel-of-cells/