محققین 'ٹیٹو' سونے کے نینو پیٹرن زندہ خلیوں پر - فزکس ورلڈ

الیکٹرانکس اور آپٹیکل سینسر کو انسانی جسم کے ساتھ سنگل سیل کی سطح پر ضم کرنے کی صلاحیت ایک دن حقیقی وقت میں انفرادی خلیات کی ریموٹ نگرانی اور کنٹرول کو قابل بنا سکتی ہے۔ الیکٹرانکس فیبریکیشن میں پیشرفت نے نانوسکل ریزولوشن کے ساتھ ٹرانزسٹر اور سینسر بنانا ممکن بنا دیا ہے، جبکہ جدید نینو پیٹرننگ تکنیک ان آلات کو لچکدار ذیلی جگہوں پر جمع کرنے کے قابل بناتی ہے۔ تاہم، اس طرح کے عمل کو عام طور پر سخت کیمیکلز، اعلی درجہ حرارت یا ویکیوم تکنیکوں کی ضرورت ہوتی ہے جو زندہ خلیوں اور بافتوں کے لیے موزوں نہیں ہیں۔

ان رکاوٹوں پر قابو پانے کے لیے، جانز ہاپکنز یونیورسٹی کی ایک تحقیقی ٹیم نے زندہ بافتوں اور خلیوں پر سونے کے نینو پیٹرن پرنٹ کرنے کے لیے ایک غیر زہریلا، اعلیٰ ریزولیوشن اور لاگت سے موثر عمل تیار کیا ہے۔ میں ان کے نتائج کی اطلاع دینا نینو لیٹر، وہ یہ ظاہر کرتے ہیں کہ نئی تکنیک سونے کے نینوڈوٹس اور نینو وائرز کی لچکدار صفوں کے ساتھ زندہ خلیوں اور بافتوں کو "ٹیٹو" کر سکتی ہے۔ بالآخر، یہ طریقہ استعمال کیا جا سکتا ہے سمارٹ آلات کو زندہ بافتوں کے ساتھ بایونکس اور بائیوسینسنگ جیسے ایپلی کیشنز کے لیے مربوط کرنے کے لیے۔

"اگر ہمارے پاس الگ تھلگ خلیات کی صحت کو ٹریک کرنے کے لیے ٹیکنالوجیز موجود ہوتیں، تو ہم شاید بہت پہلے بیماریوں کی تشخیص اور علاج کر سکتے تھے اور اس وقت تک انتظار نہیں کرتے جب تک کہ پورے عضو کو نقصان نہ پہنچے،" ٹیم لیڈر بتاتے ہیں۔ ڈیوڈ گریسیاس ایک پریس بیان میں. "ہم ایک زندہ چیز پر الیکٹرانک ٹیٹو جیسی چیز لگانے کے بارے میں بات کر رہے ہیں جو پن کے سر سے دس گنا چھوٹی ہے۔ یہ زندہ خلیوں پر سینسر اور الیکٹرانکس کو منسلک کرنے کی طرف پہلا قدم ہے۔"

شکریہ، لو گو اور ساتھیوں نے سونے کے نینو پیٹرن کو زندہ خلیوں سے جوڑنے کے لیے تین مراحل پر مشتمل نینو ٹرانسفر پرنٹنگ کا عمل ڈیزائن کیا ہے۔ پہلے مرحلے میں، انہوں نے پولیمر لیپت سلیکون ویفرز پر سونے کے نینوڈوٹس یا نینو وائرز کی صفوں کو پرنٹ کرنے کے لیے روایتی نینو امپرنٹ لتھوگرافی (NIL) کا استعمال کیا۔ اس کے بعد انہوں نے پولیمر کو تحلیل کیا، شیشے کے کور سلپس پر منتقلی کے لیے نانواریوں کو آزاد کیا۔

اس کے بعد، محققین نے سونے کی سطح کو cysteamine کے ساتھ فعال کیا اور سونے کی NIL-arrays کو alginate hydrogel ٹرانسفر پرت کے ساتھ لیپت کیا۔ انہوں نے ظاہر کیا کہ یہ نقطہ نظر قابل اعتماد طریقے سے 8 × 8 ملی میٹر کے نینوڈوٹس اور نینو وائرز کو شیشے سے نرم اور لچکدار ہائیڈروجلز پر منتقل کر سکتا ہے۔ آخری مرحلے میں، سونے کے NIL- arrays کو جیلیٹن کے ساتھ جوڑ دیا جاتا ہے تاکہ ان کی منتقلی زندہ خلیوں یا بافتوں میں ہو سکے۔ ہائیڈروجیل کی منتقلی کی تہہ کو الگ کرنا پھر سونے کا نمونہ ظاہر کرتا ہے۔

محققین نے 250 nm-قطر کے سونے کے نقطوں (550 nm کے درمیان سے درمیان میں وقفہ کاری) یا 300 nm چوڑے سونے کے تاروں (450 nm وقفہ کاری) پر الگنیٹ ہائیڈروجلز کی صفوں پر سیڈ کیے گئے زندہ فبروبلاسٹ خلیوں کے رویے کی تحقیقات کی۔ بیج بونے کے تقریباً 24 گھنٹے بعد، نانوائر پرنٹ شدہ ہائیڈروجیل کے خلیات ترجیحی طور پر نانوائرز کے متوازی منتقل ہوتے ہیں، جب کہ نانوڈوٹس پر موجود خلیے بے ترتیب، لیکن قدرے تیز، ہجرت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ نینووائرز پر موجود خلیے بھی نینوڈوٹس پر موجود خلیے سے تقریباً دوگنا لمبا ہوتے ہیں۔ یہ نتائج سیل کی واقفیت اور منتقلی کی رہنمائی کے لئے سونے کے NIL- arrays کی صلاحیت کو ظاہر کرتے ہیں۔

خلیات اور بافتوں کے ساتھ بایو ہم آہنگ ہونے کے ساتھ ساتھ، alginate hydrogel بھی سونے کے NIL-arrays کو زندہ اعضاء اور خلیوں میں منتقل کر سکتا ہے۔ اس کا مظاہرہ کرنے کے لیے، محققین نے پورے دماغ کے دماغی پرانتستا اور کورونل دماغ کے ٹکڑے پر نانوائر پرنٹ شدہ ہائیڈروجلز لگائے۔

کلچر میڈیا میں 2 گھنٹے کے بعد اور ہائیڈروجیل کی علیحدگی کے بعد، نینوائرس پورے دماغ کی سطح سے جڑے رہے۔ اس کے برعکس، دماغ کے ٹکڑے پر موجود نینوائرز اس پر عمل نہیں کرتے تھے، یہ تجویز کرتے ہیں کہ چپکنے کی طاقت مختلف خلیوں کی اقسام اور ثقافت کے طریقوں میں مختلف ہوتی ہے۔ محققین نوٹ کرتے ہیں کہ مضبوط طویل مدتی تعلقات کے لئے آسنجن میکانزم کی خصوصیت اور بہتر بنانے کے لئے مزید مطالعات کی ضرورت ہے۔

آخر میں، سنگل سیل کی سطح پر بائیو ٹرانسفر پرنٹنگ کا اندازہ لگانے کے لیے، محققین نے سونے کے NIL-array-printed alginate hydrogels پر monolayer سیل شیٹس کو کلچر کیا۔ 24 گھنٹے کے بعد، انہوں نے فائبروبلاسٹ کے بیج والے ہائیڈروجلز کو جیلیٹن لیپت کور سلپس پر پلٹایا اور خلیات کو راتوں رات کور سلپس سے منسلک ہونے دیا۔

الجنیٹ ہائیڈروجیل کو الگ کرنے کے بعد، فلوروسینس مائکروسکوپی نے انکشاف کیا کہ سونے کے نینوڈوٹس کے ساتھ وضع کردہ فائبرو بلاسٹس کی عملداری تقریباً 97 فیصد ہے، جب کہ نینو وائرز کے نمونے والے ان میں تقریباً 98 فیصد قابل عمل ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ پرنٹنگ کا عمل زندہ خلیوں کے ساتھ بایو ہم آہنگ ہے۔ نمونہ دار فائبروبلاسٹ سیل شیٹ پر نظر آنے والے عکاس رنگ بتاتے ہیں کہ سونے کے NIL-array کی شکل برقرار رکھی گئی تھی۔

تانے بانے کا عمل مائیکرو اسکیل فوٹو لیتھوگرافی کے ساتھ بھی مطابقت رکھتا ہے، جس نے محققین کو سونے کے NIL-arrays کے 200 µm چوڑے مسدس اور تکونی پیچ بنانے کے قابل بنایا۔ اس کے بعد انہوں نے بائیو ٹرانسفر نے ان کو سیل شیٹس پر پرنٹ کیا، جس کے نتیجے میں مائکروپیچز پر فبروبلاسٹ خلیوں کی منتخب ترقی ہوئی۔ 16 گھنٹے سے زیادہ ریکارڈ کی گئی فلموں سے پتہ چلتا ہے کہ اوپر پر چھپی ہوئی نینوائرز کے پیچ والے خلیے صحت مند اور ہجرت کرنے کے قابل دکھائی دیتے ہیں، جب وہ حرکت کرتے ہیں تو نرم خلیات پر صفیں باقی رہتی ہیں۔

چھوٹے سینسر ایک ساتھ دل کے خلیوں میں برقی اور مکینیکل سرگرمی کی پیمائش کرتا ہے۔

"ہم نے دکھایا ہے کہ ہم زندہ خلیات کے ساتھ پیچیدہ نینو پیٹرن منسلک کر سکتے ہیں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ خلیہ مر نہ جائے،" گراسیاس کہتے ہیں۔ "یہ ایک بہت اہم نتیجہ ہے کہ خلیے ٹیٹو کے ساتھ زندہ اور حرکت کر سکتے ہیں کیونکہ اکثر زندہ خلیوں اور انجینئرز الیکٹرانکس بنانے کے لیے استعمال کیے جانے والے طریقوں کے درمیان ایک اہم عدم مطابقت پائی جاتی ہے۔"

Gracias اور ساتھیوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ ان کا نینو پیٹرننگ عمل، معیاری مائیکرو فیبریکیشن تکنیکوں کے ساتھ مل کر، "نئے سیل کلچر سبسٹریٹس، بائیو ہائبرڈ مواد، بایونک ڈیوائسز اور بائیو سینسرز کی ترقی کے مواقع کھولتا ہے"۔ اس کے بعد، وہ مزید پیچیدہ نینو سرکٹس کو جوڑنے کی کوشش کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں جو طویل عرصے تک اپنی جگہ پر قائم رہ سکتے ہیں، اور ساتھ ہی مختلف قسم کے خلیات کے ساتھ تجربہ کر رہے ہیں۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• چارٹ پرائم۔ ChartPrime کے ساتھ اپنے ٹریڈنگ گیم کو بلند کریں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/researchers-tattoo-gold-nanopatterns-onto-live-cells/