ایک دھماکہ خیز تکنیک کے ذریعے، جاپان میں محققین نے آج تک کے سب سے چھوٹے نینو ڈائمنڈز تیار کیے ہیں، جو اپنے اردگرد کے ماحول میں مائکروسکوپک درجہ حرارت کے فرق کو جانچنے کے قابل ہیں۔ ایک احتیاط سے کنٹرول شدہ دھماکے کے ساتھ، جس کے بعد ایک کثیر مرحلہ صاف کرنے کا عمل، نوریکازو میزوچی اور کیوٹو یونیورسٹی کی ایک ٹیم نے موجودہ تکنیک کے ساتھ تیار کیے گئے فوٹو لومینسنٹ نینو ڈائمنڈز سے کچھ 10 گنا چھوٹے گھڑے۔ یہ جدت محققین کی زندہ خلیوں کے اندر پائے جانے والے منٹ کے درجہ حرارت کے فرق کا مطالعہ کرنے کی صلاحیت کو کافی حد تک بہتر بنا سکتی ہے۔
حال ہی میں، ہیرے میں سلیکون ویکینسی (SiV) مراکز نانوسکل علاقوں میں درجہ حرارت میں تغیرات کی پیمائش کے لیے ایک امید افزا ٹول کے طور پر ابھرے ہیں۔ یہ نقائص اس وقت بنتے ہیں جب ہیرے کی مالیکیولر جالی میں دو پڑوسی کاربن ایٹموں کو ایک ہی سلیکون ایٹم سے تبدیل کیا جاتا ہے۔ جب لیزر سے شعاع کیا جاتا ہے، تو یہ ایٹم نظر آنے والی یا قریب اورکت طول موج کی ایک تنگ رینج پر چمکتے ہوئے فلوروسیس ہوں گے - جن کی چوٹیاں ہیرے کے گردونواح کے درجہ حرارت کے ساتھ لکیری طور پر منتقل ہوتی ہیں۔
یہ طول موج حیاتیاتی تحقیقات کے لیے خاص طور پر مفید ہیں کیونکہ ان سے جانداروں کے نازک ڈھانچے کو کوئی خطرہ نہیں ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ جب SiV مراکز پر مشتمل نینوڈیمنڈز کو خلیات میں داخل کیا جاتا ہے، تو وہ ذیلی کیلون درستگی کے ساتھ اپنے اندرونی حصوں کے مائکروسکوپک درجہ حرارت کی مختلف حالتوں کی جانچ کر سکتے ہیں – جس سے ماہرین حیاتیات کو اندر ہونے والے بائیو کیمیکل رد عمل کا قریب سے مطالعہ کرنے کی اجازت ملتی ہے۔
اب تک، SiV nanodiamonds بڑے پیمانے پر تکنیکوں کے ذریعے تیار کیے گئے ہیں جن میں کیمیائی بخارات جمع کرنا، اور ٹھوس کاربن کو انتہائی درجہ حرارت اور دباؤ کا نشانہ بنانا شامل ہے۔ تاہم، ابھی کے لیے، یہ طریقے صرف نینوڈیمنڈز کو تقریباً 200 این ایم کے سائز تک بنا سکتے ہیں - جو کہ نازک سیلولر ڈھانچے کو نقصان پہنچانے کے لیے کافی بڑا ہے۔
اپنے مطالعہ میں، Mizuochi اور ٹیم نے ایک متبادل نقطہ نظر تیار کیا، جہاں انہوں نے سب سے پہلے سلکان کو احتیاط سے منتخب کردہ دھماکہ خیز مواد کے ساتھ ملایا۔ ایک CO میں مرکب کو پھٹنے کے بعد2 ماحول میں، اس کے بعد انہوں نے دھماکے کی مصنوعات کا ایک کثیر مرحلہ عمل میں علاج کیا، جس میں شامل ہیں: کسی بھی قسم کی کاجل اور دھاتی نجاست کو مخلوط تیزاب سے ہٹانا؛ ڈیونائزڈ پانی سے مصنوعات کو کم کرنا اور کلی کرنا؛ اور نینوڈیمنڈز کو کوٹنگ کریں جو بائیو کمپیٹیبل پولیمر کے ساتھ رہ گئے ہیں۔
آخر میں، محققین نے کسی بھی بڑے نینوڈیمنڈ کو فلٹر کرنے کے لیے ایک سینٹری فیوج کا استعمال کیا۔ حتمی نتیجہ یکساں، کروی SiV نینوڈیمنڈز کا ایک بیچ تھا جس کا اوسط سائز تقریباً 20 nm تھا: سب سے چھوٹے نینوڈیمنڈز جو کہ فوٹو لومینیسینٹ جالی نقائص کا استعمال کرتے ہوئے تھرمامیٹری کا مظاہرہ کرتے تھے۔ تجربات کی ایک سیریز کے ذریعے، Mizuochi اور ساتھیوں نے اپنے نانوڈیمنڈز کے فوٹولومینسنٹ سپیکٹرا میں واضح لکیری تبدیلیوں کا مشاہدہ کیا، درجہ حرارت 22 سے 45 ° C تک - زیادہ تر زندہ نظاموں میں پائے جانے والے تغیرات کو شامل کرتے ہوئے۔
نینوڈیمنڈز زندہ خلیوں میں تھرمل چالکتا کی پیمائش کرتے ہیں۔
اس نقطہ نظر کی کامیابی نے اب سیلولر انٹیریئرز کے اندر سے کہیں زیادہ تفصیلی، غیر حملہ آور تھرمامیٹری کا دروازہ کھول دیا ہے۔ اس کے بعد، ٹیم کا مقصد ہر نینوڈیمنڈ میں SiV مراکز کی تعداد کو بہتر بنانا ہے، جس سے وہ اپنے تھرمل ماحول کے لیے اور زیادہ حساس ہوں۔ ان بہتریوں کے ساتھ، محققین کو امید ہے کہ ان ڈھانچے کو آرگنیلز کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے: خلیات کے چھوٹے اور زیادہ نازک ذیلی حصے، جو تمام جانداروں کے کام کرنے کے لیے بہت ضروری ہیں۔
محققین اپنے نتائج کو اس میں بیان کرتے ہیں۔ کاربن.
