വലുപ്പമനുസരിച്ച് ഗുണസ്വഭാവങ്ങൾ വ്യത്യാസപ്പെടുന്ന നാനോകണങ്ങളാണ് ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ. നാനോ ടെക്നോളജിയുടെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളായി കരുതപ്പെടുന്ന ഇവ പലവിധ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇവ മികച്ച സെൻസറുകൾ കൂടിയാണ്. ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ ഏറ്റവും വലിയ സംഭാവന നൽകുന്നത് നാനോ മെഡിസിനിലാണ്. ഗവേഷണങ്ങൾ ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളിലേക്ക് കൂടുതലായി കേന്ദ്രീകരിച്ചത് കോവിഡ്കാലത്താണെന്ന് പറയാം.
2016 മുതൽ നടന്ന ഗവേഷണങ്ങളുടെ ഫലമായ റിസർച്ച്പേപ്പറുകൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത് അപ്പോഴാണ്. ഒരുപക്ഷെ, ആന്റിവൈറൽ ചികിത്സയ്ക്കായി ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കാനാകും എന്ന നിഗമനമാകാം ഇതിന് കാരണം. 2018ലും 2019ലും ഇത്തരം പഠനങ്ങൾ നടന്നിട്ടുണ്ട്. 2018ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനം കൊറോണ വൈറസിനെതിരെ ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം എന്നതിനെപ്പറ്റി ആയിരുന്നു എന്നതും ശ്രദ്ധിക്കണം. നാനോ മെഡിസിൻ ശാസ്ത്രശാഖയിൽ ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളെ ഉപവിഭാഗമായി കണക്കാക്കാം. വളരെ ചെറിയ കണങ്ങളായതിനാൽ ഇവയുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗുണങ്ങളൊക്കെ വളരെ വ്യത്യാസമുണ്ട്. വളരെ സൂക്ഷ്മമായ അർധചാലക കണങ്ങളാണിവ. ബയോഇമേജിങ് രംഗത്ത് വലിയ സംഭാവന നൽകാൻ പ്രാപ്തിയുള്ളതുമാണ്.
ബയോ ഇമേജിങ്
ഏകദേശം 200 മുതൽ 1000 വരെ ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങുന്നതായിരിക്കും ഒരു ക്വാണ്ടം ഡോട്ട്. ഒരു പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയുടെ വലുപ്പം. അതുകൊണ്ടുതന്നെ സാധാരണയായി ബയോ ഇമേജിങ്ങിനുപയോഗിക്കുന്ന ഓർഗാനിക്ഡൈകളെ (Organic Dyes) അപേക്ഷിച്ച് ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സവിശേഷത വളരെ കൂടുതലാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, അണ്ഡാശയ അർബുദ പരിശോധന നോക്കാം. സ്ത്രീകളിൽ കൂടുതൽ കണ്ടുവരുന്ന അർബുദമാണിത്. കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് ആന്റിജൻ 125 (CA 125) എന്ന ആന്റിജന്റെ സാന്നിധ്യമാണ് അണ്ഡാശയ അർബുദത്തിനെ തിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കുന്നത്. പക്ഷേ, ഈ ആന്റിജന്റെ ഇമേജിങ് (ചിത്രീകരണം) അത്ര എളുപ്പമല്ല. സാധാരണരീതിയിലുള്ള ഓർഗാനിക് ഡൈകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബയോ ഇമേജിങ് നടത്തുമ്പോൾ വ്യക്തവും തെളിച്ചമില്ലാത്തതുമായ ഇമേജുകൾ ലഭിക്കുന്നതുമൂലം പ്രാരംഭഘട്ടങ്ങളിൽ അവയെ തിരിച്ചറിയുക പ്രയാസമാണ്. എന്നാൽ, ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ബയോ ഇമേജിങ്ങിൽ വ്യക്തമായ ഇമേജ് ലഭിക്കും.
ജൈവ വസ്തുക്കളിൽനിന്ന്
അണുബാധനിരക്ക് കുറയ്ക്കുന്നതിനും വൈറസുകളെ നിർജീവമാക്കുന്നതിനും കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെപ്പറ്റിയുള്ള പഠനങ്ങൾ മുമ്പ് കുറവായിരുന്നു. 2016ലാണ് ഇത്തരത്തിൽ ഒരു പഠനം ആദ്യമായുണ്ടായത്. ഇപ്രകാരം കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ ചില അണുബാധിത കോശങ്ങളിൽ പരീക്ഷിച്ചുനോക്കി. പോർകൈൻ കിഡ്നിസെല്ലു (porcine kidney cells)കളും മങ്കി കിഡ്നിസെല്ലു (monkey kidney cells)കളും യഥാക്രമം സ്യൂഡോ റാബീസ് വൈറസ് (പിആർവി), പോർസിൻ റീപ്രൊഡക്ടീവ് റെസ്പിറേറ്ററി സിൻഡ്രോം വൈറസ് എന്നിവയുടെ വർധന ഗണ്യമായി തടയുന്നുവെന്ന് ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ കണ്ടെത്തി. ഇപ്പോൾ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഗവേഷകരുടെ ശ്രദ്ധ നാച്വറൽ കാർബൺ ക്വാണ്ടം ഡോട്ട്സ് മേഖലയിലാണ്. സ്വാഭാവിക കാർബൺ അധിഷ്ഠിത ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ (NCD) കാർബൺ കുടുംബത്തിൽനിന്നുമുള്ള നാനോ പദാർഥങ്ങളുടെ ഒരുവിഭാഗമാണ്. ഇവ ലോഹം പോലെയുള്ള ഇൻഓർഗാനിക്ക് സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്നാണുണ്ടാക്കുന്നത്. ബയോ ഇമേജിങ്ങിൽ ഇവ കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പാർശ്വഫലങ്ങൾക്കുള്ള പ്രതിവിധിയാണ് പ്രകൃത്യായുള്ള ജൈവവസ്തുക്കളിൽനിന്നുള്ള ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ നിർമാണം. അവയുടെ ലഭ്യത, പരിസ്ഥിതിയോടുള്ള ഇണങ്ങിച്ചേരൽ, പ്രവർത്തനക്ഷമത തുടങ്ങിയവ ഗവേഷകരിൽ കൂടുതൽ താൽപ്പര്യം ഉണ്ടാക്കിയിട്ടുണ്ട്. കുർക്കുമിൻ ക്വാണ്ടം ഡോട്ട് അത്തരത്തിലൊന്നാണ്. 2018ൽ, അമേരിക്കൻ കെമിക്കൽ സൊസൈറ്റിയുടെ അപ്ലൈയിഡ് നാനോ മെറ്റീരിയൽസ് ശ്രദ്ധേയമായ ഒരു പഠന റിപ്പോർട്ട് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരുന്നു. കുർകുമിൻ (മഞ്ഞളിലെ തന്മാത്ര) അടിസ്ഥാനമാക്കിയ കാറ്റയോണിക്ക് കാർബൺഡോട്ടുകളെക്കുറിച്ചുള്ളതായിരുന്നു പഠനം. ഇത്തരം കാർബൺ ഡോട്ടുകളെ കൊറോണ വൈറസിൽ നേരിട്ട് പരീക്ഷിച്ചു. വൈറസുകളുടെ വ്യാപനം തടയാൻ, ഈ കാർബൺ ഡോട്ടുകളുടെ കഴിവ്, മറ്റുള്ള കാർബൺ ഡോട്ടുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണെന്ന് കണ്ടെത്തി.
ഔഷധസസ്യങ്ങളിൽനിന്ന് കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ നിർമിക്കുകയും അവയ്ക്ക് ആന്റിവൈറൽ സ്വഭാവമുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്ത ആദ്യ പഠനമാണിത്. കുർക്കുമിൻ കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ വൈറസിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള പ്രോട്ടീനുകളുടെ ഘടനയ്ക്ക് മാറ്റംവരുത്തുന്നു. മാത്രമല്ല, അവ വൈറസിന്റെ ജനിതകഘടകമായ ആർഎൻഎയുടെ നിർമാണം തടയുകയും അതുമൂലം വൈറസിന്റെ പുനർനിർമാണം തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അശ്വഗന്ധയിൽനിന്നും ബ്രഹ്മിയിൽനിന്നുമെല്ലാം അത്തരത്തിലുള്ളവ നിർമിച്ചു കഴിഞ്ഞു. ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ വരുംകാലത്ത് മാനവരാശിക്ക് നൽകാൻ പോകുന്ന സംഭാവനകൾ വിലമതിക്കാനാവാത്തതാകുമെന്ന് ഉറപ്പാണ്.
(ലണ്ടൻ റോയൽ സൊസൈറ്റി ഓഫ് കെമിസ്ട്രിയിൽഫെലോയും ക്വാണ്ടം ഡോട്ട്സ് മേഖലയിലെ പ്രമുഖ ഗവേഷകനുമാണ് ലേഖകൻ)
ദേശാഭിമാനി വാർത്തകൾ ഇപ്പോള് വാട്സാപ്പിലും ലഭ്യമാണ്.
വാട്സാപ്പ് ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..
