محققین براہ راست زندہ بافتوں کے اندر الیکٹرانکس اگاتے ہیں۔

الیکٹرانکس کے ساتھ عصبی بافتوں کا انٹرفیس کرنا اعصابی نظام کی پیچیدہ برقی سگنلنگ خصوصیات کی چھان بین کرنے کا ایک طریقہ فراہم کرتا ہے۔ لگائے گئے الیکٹرانک آلات کو مختلف بیماریوں کو روکنے یا علاج کرنے کے لیے نیورل سرکٹری کو ماڈیول کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بدقسمتی سے، سخت الیکٹرانک سبسٹریٹس اور نرم بافتوں کے درمیان ایک بنیادی مماثلت ہے جس سے زندگی کے نازک نظام کو نقصان پہنچنے کا خطرہ ہے۔

سویڈن میں محققین نے جسم کے اندر الیکٹروڈ پیدا کر کے اس مماثلت کو دور کرنے کا ایک طریقہ نکالا ہے۔ ٹیم - سے لنکونگ یونیورسٹی, لنڈ یونیورسٹی اور گوٹنبرگ یونیورسٹی - نے جسم کے مالیکیولز کو محرکات کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، براہ راست زندہ بافتوں کے اندر نرم، سبسٹریٹ فری کنڈکٹنگ مواد بنانے کا ایک طریقہ تیار کیا ہے۔

نقطہ نظر، میں بیان کیا گیا ہے سائنس، سالماتی پیشگیوں کے ایک پیچیدہ کاک ٹیل سے بنے انجیکشن قابل حل سے شروع ہوتا ہے۔ اس جیل میں ایک نامیاتی مونومر ہے جسے ETE-COONa کہا جاتا ہے، نیز آکسیڈیز انزائمز (گلوکوز آکسیڈیز (GOx) یا lactate oxidase (LOx)) اور ہارسریڈش پیرو آکسیڈیز پولیمر میٹرکس میں کراس لنکرز کے ساتھ شامل ہیں۔ انجیکشن کے بعد، انزائمز ٹشو (گلوکوز یا لییکٹیٹ) میں اینڈوجینس میٹابولائٹس کو توڑ دیتے ہیں، جس سے نامیاتی مونومر کے پولیمرائزیشن کو ایک مستحکم، نرم کنڈکٹنگ جیل بنانے کے لیے اکسایا جاتا ہے۔

"کئی دہائیوں سے، ہم نے بائیولوجی کی نقل کرنے والے الیکٹرانکس بنانے کی کوشش کی ہے۔ اب ہم حیاتیات کو اپنے لیے الیکٹرانکس بنانے دیتے ہیں،" لنکوپنگ یونیورسٹی کا کہنا ہے۔ میگنس برگرین ایک پریس بیان میں.

vivo میں الیکٹروڈ کی تعمیر

برگرین اور ان کے ساتھیوں نے اینستھیٹائزڈ لائیو زیبرا فش میں کاک ٹیل جیلوں کو انجیکشن لگا کر انزائم سے متحرک پولیمرائزیشن کے عمل کی توثیق کی۔ پولیمرائزڈ زیبرا فش ٹیل فنز میں انجکشن لگائے گئے جیل vivo میں، فن گہاوں کی پوری لمبائی کے ساتھ ایک الگ گہرا رنگ بناتا ہے۔ گلوکوز اور لییکٹیٹ دونوں ہی موثر اتپریرک تھے، جس میں لییکٹیٹ تیزی سے پولیمرائزیشن کو آمادہ کرتا ہے، ممکنہ طور پر زیبرا فش کے ٹشوز میں اس کے زیادہ ارتکاز کی وجہ سے۔

اس کے بعد ٹیم نے LOx کے ساتھ کاک ٹیل کو اینستھیٹائزڈ زیبرا فش کے دماغ میں آکسیڈیز انزائم کے طور پر داخل کیا، یہ کام راجر اولسن لنڈ یونیورسٹی سے منقطع دماغ کے ٹکڑوں میں گہرا نیلا پولیمر تھا، جو پولیمرائزیشن کی علامات کی نشاندہی کرتا ہے، جس کی تصدیق محققین نے UV-vis absorption spectroscopy کے ذریعے کی۔

انہوں نے دماغ کے ٹکڑوں کے برقی رویے کو گولڈ مائیکرو الیکٹروڈ اری (MEAs) کے اوپر رکھ کر اور سیاہ دھبوں والے خطوں میں پیمائش کر کے نمایاں کیا۔ جب −0.5 اور 0.5 V کے درمیان وولٹیج کا اطلاق کیا گیا تو پانی کی کمی سے دوچار دماغ کے ٹکڑوں نے ایک لکیری کرنٹ کی نمائش کی۔ یہ کرنٹ کنٹرول ٹشو کے نمونوں میں دیکھے جانے سے زیادہ تھا۔

اہم بات یہ ہے کہ LOx پر مبنی جیل غیر زہریلا دکھائی دیتے ہیں۔ دماغ میں جیل پولیمرائزیشن کے تین دن بعد، زیبرا فش نے تیراکی کا نارمل رویہ دکھایا اور انجیکشن کی جگہ پر ٹشو کے نقصان کے کوئی آثار نہیں تھے۔

زیبرا فش کے دماغوں میں GOx پر مبنی کاک ٹیل جیل لگانے سے پولیمرائزیشن نہیں ہوئی۔ اس خراب کارکردگی کی توقع کی گئی تھی کیونکہ زیبرا فش دماغ، اپنے انسانی ہم منصبوں کی طرح، کم گلوکوز اور زیادہ لییکٹیٹ ارتکاز کے لیے جانا جاتا ہے۔

محققین نے نکالے گئے زیبرا فش دلوں کو GOx- یا LOx پر مبنی کاک ٹیل جیلوں میں بھی ڈبو دیا۔ دونوں جیلوں کے لیے، انھوں نے دلوں کی سطح پر گہرے نیلے رنگ کی لکیروں کا مشاہدہ کیا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ گلوکوز اور لییکٹیٹ دونوں پولیمرائزیشن کی حوصلہ افزائی کرتے ہیں۔ جیل سے ہٹائے گئے اور MEAs کے ساتھ مربوط دلوں نے لکیری وولٹیج سویپ کے اطلاق کے لیے ایک لکیری موجودہ ردعمل کی نمائش کی، ایسا سلوک جو کنٹرول کے نمونوں میں نہیں دیکھا جاتا۔

یہ نتائج یہ ظاہر کرتے ہیں کہ اینڈوجینس میٹابولائٹس کے ذریعہ ایندھن والے الیکٹرانک کنڈکٹرز کی تشکیل مختلف حیاتیاتی بافتوں اور ماحول میں نرم الیکٹرانکس تیار کرسکتی ہے۔ اس کی تصدیق کے لیے محققین نے گائے کے گوشت، سور کا گوشت، چکن اور ٹوفو کے نمونوں میں جیلوں کو انجکشن لگایا۔ انہوں نے تمام ٹشوز میں پولیمرائزیشن کا مشاہدہ کیا، لیکن پودوں پر مبنی ٹوفو میں نہیں، مطلوبہ میٹابولائٹس کی کمی یا کم ارتکاز کی وجہ سے۔

آخر میں، نیورو سائنس ایپلی کیشنز کے لیے ریکارڈنگ اور محرک الیکٹروڈ بنانے کے امکان کی چھان بین کرنے کے لیے، ٹیم نے جیل کو دواؤں کی جونکوں میں لگایا، جس میں ایک سادہ اور آسانی سے قابل رسائی اعصابی نظام ہے۔ انہوں نے یہ ظاہر کیا کہ LOx پر مبنی کاک ٹیل سیٹو میں پولیمرائزڈ ہوتے ہیں اور ایک چھوٹے سے لچکدار پروب پر سونے کے الیکٹروڈ کے ساتھ اعصابی ٹشو کو انٹرفیس کر سکتے ہیں۔

صحت کو ڈیجیٹل بنانا

"ہمارے نتائج حیاتیات اور الیکٹرانکس کے بارے میں سوچنے کے بالکل نئے طریقوں کے لیے کھلتے ہیں،" شریک لیڈ مصنف کا کہنا ہے ہین بیسمینزلنکوپنگ کی نامیاتی الیکٹرانکس کی لیبارٹری میں پی ایچ ڈی کا طالب علم۔ "ہمارے پاس ابھی بھی حل کرنے کے لیے بہت سے مسائل ہیں، لیکن یہ مطالعہ مستقبل کی تحقیق کے لیے ایک اچھا نقطہ آغاز ہے۔"

برگرین کا کہنا ہے کہ ٹیم کے موجودہ مقاصد میں بائنڈنگ مقامات کو کنٹرول کرنے کے لیے کاک ٹیل کیمسٹری کو مختلف کرنا، سیل کی سطح پر الیکٹروڈ اور الیکٹرانکس بنانے کے لیے ایک ٹول فراہم کرنا شامل ہے۔ "ہم کاک ٹیلوں کا بھی جائزہ لے رہے ہیں، اور جانوروں کے دوسرے بڑے ماڈلز میں اس میں ترمیم کر رہے ہیں، تاکہ بیرونی سرکٹس سے رابطہ قائم کیا جا سکے، پھر نیورونل سگنلنگ کی ریکارڈنگ یا عمل کو حاصل کیا جا سکے۔" وہ بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/researchers-grow-electronics-directly-inside-living-tissue/