06 February Monday

ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ ഭാവി

വെബ് ഡെസ്‌ക്‌Updated: Sunday Nov 6, 2022

ആരോഗ്യ ശാസ്‌ത്രഗവേഷണമേഖലയിൽ ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾക്ക്‌ പ്രാധാന്യമേറെയാണ്‌. ഈ രംഗത്ത്‌ നടക്കുന്ന മാറ്റങ്ങൾ അത്ഭുതാവഹവും. ലണ്ടൻ റോയൽ സൊസൈറ്റി ഓഫ് കെമിസ്ട്രിയിൽ ഫെലോ ആയ ഡോ. ശ്രീരാജ് ഗോപി  ഈ മേഖലയിലെ പ്രമുഖ ഗവേഷകനാണ്‌.  ആറോളം വിദേശ സർവകലാശാലകളിൽ വിസിറ്റിങ്‌ പ്രൊഫസർ കൂടിയായ അദ്ദേഹം  നൂറിലധികം ഗവേഷണ പ്രബന്ധങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്‌.

ആഗോളതലത്തിൽ വ്യത്യസ്ത ശാസ്ത്രമേഖലയിലെ ഏറ്റവും മികച്ച  രണ്ടുശതമാനം പേരെ ഉൾക്കൊള്ളിച്ച്‌ സ്റ്റാൻഫോഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി കലിഫോർണിയ പുറത്തിറക്കിയ പട്ടികയിൽ ശ്രീരാജ്‌ ഗോപിയുണ്ട്‌. മെഡിക്കൽ ആൻഡ് ബയോ മോളിക്കുലർ കെമിസ്ട്രിയാണ്‌ മേഖല.   ചൈനയിലെ ഷാങ്കായ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിൽനിന്ന് ഒരു കോടിയുടെ ഫെലോഷിപ് അടുത്തിടെ അദ്ദേഹത്തിന്‌  ലഭിച്ചു.  
ഡോ. ശ്രീരാജ്‌ ഗോപി എഴുതുന്നു:

 

തൊണ്ണൂറുകളുടെ അവസാനംമുതലാണ്‌ നാനോ മെഡിസിൻ ശാസ്ത്രശാഖയിൽ  വലിയ വികാസമുണ്ടാകുന്നത്‌. ഈയടുത്ത കാലത്തെ ഒരു സർവേ പ്രകാരം 2020 വരെ നാനോ മെഡിസിനെ പ്രതിപാദിക്കുന്ന മുപ്പത്തിരണ്ടായിരത്തിലധികം ശാസ്ത്ര പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്. തുടർന്ന്‌ ഇതുവരെയുള്ള കണക്കുകൂടി നോക്കുമ്പോൾ എണ്ണം വീണ്ടും ഉയരും. ഈ രംഗത്ത്‌ നടക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങൾ അത്ഭുതാവഹമാണ്‌. നാനോ മെഡിസിന് ശാസ്ത്രലോകം എത്രത്തോളം പ്രാധാന്യം കൊടുക്കുന്നുണ്ടെന്ന് തെളിയിക്കുന്നതാണ്‌ ഇവ.

എന്താണ്‌ ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ
കാർബൺ ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളെപ്പറ്റി കൂടുതൽ അന്വേഷണം നടന്നത് ഒരുപക്ഷെ കോവിഡ് കാലത്താകണം. 2016 മുതൽ നടന്ന ഗവേഷണങ്ങളുടെ ഫലമായ റിസർച്ച് പേപ്പറുകൾ മുഖ്യധാരാ മാധ്യമങ്ങളിൽ പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടത് അപ്പോഴാണ്. ചില പ്രത്യേക ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ ആന്റി വൈറൽ ചികിത്സയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കാനാകുമെന്ന്‌ ചൈനയിൽ നടന്ന ഗവേഷണങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്‌.

ശരിക്കുപറഞ്ഞാൽ ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളെക്കുറിച്ച് ആധുനിക വൈദ്യശാസ്ത്രം അത്രയധികം പഠനമൊന്നും നടത്തിയിട്ടില്ല. നാനോ മെഡിസിൻ ശാസ്ത്രശാഖയിലെ  നൂതനമായ  ഉപവിഭാഗമായി ഇവയെ കണക്കാക്കാം. വളരെ സൂക്ഷ്മമായ അർധചാലക കണങ്ങളാണ് ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ. ഇവയുടെ വലുപ്പം സാധാരണഗതിയിൽ 2-10 നാനോ മീറ്ററിന് ഉള്ളിലായിരിക്കും. അതായത് വൈറസിനേക്കാൾ ചെറുത്.  വളരെ ചെറിയ കണങ്ങളായതു കൊണ്ടുതന്നെ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രമായിരിക്കും ഇവയുടെ മേൽക്കൈ. ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗുണങ്ങളൊക്കെ വളരെ വ്യത്യാസമുള്ളതാണ്. ഒട്ടുമിക്ക ക്വാണ്ടം ഡോട്ടും ‘ലൂമിനസെന്റ്’ സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നവയാണ്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ബയോ ഇമേജിങ് രംഗത്ത് ഇവ വ്യാപകമായി ഇപ്പോൾ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

അർബുദ ചികിത്സയിൽ
അർബുദ ചികിത്സയിലെ ഏറ്റവും പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്ന ഒരുഘട്ടം അർബുദ (ട്യൂമർ) ബാധിച്ച കോശങ്ങളുടെ ശരിയായ തിരിച്ചറിയലാണ്. ഒരു ക്വാണ്ടം ഡോട്ട്‌ ഏകദേശം 200 മുതൽ 1000 വരെ ആറ്റം അടങ്ങുന്നതാണ്‌. ഒരു പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയുടെ അത്രയും വലുപ്പം. ഇതെല്ലാം കൊണ്ടുതന്നെ സാധാരണയായി ബയോ ഇമേജിങ്ങിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓർഗാനിക് ഡൈകളെ അപേക്ഷിച്ച് ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സവിശേഷത വളരെ കൂടുതലാണ്. സാധാരണരീതിയിലുള്ള ഡൈകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബയോ ഇമേജിങ് നടത്തുമ്പോൾ വ്യക്തവും തെളിച്ചമില്ലാത്തതുമായ ഇമേജുകൾ ലഭിക്കുന്നതുമൂലം ഇവയുടെ ഡിറ്റക്‌ഷൻ പ്രാരംഭഘട്ടങ്ങളിൽ വളരെ ദുഷ്കരമാണ്. എന്നാൽ, ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ചാൽ വ്യക്തമായ ഇമേജിങ് സാധ്യമാക്കുന്നു.  പല അർബുദ വകഭേദങ്ങളിലും ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ  പ്രത്യേകമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ സവിശേഷത ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ബയോ ഇമേജിങ് സാധ്യമാണ്.

മറ്റു പ്രധാന പഠനങ്ങൾ

അണുബാധ നിരക്ക് കുറയ്ക്കുന്നതിനും വൈറസുകളെ നിർജീവമാക്കുന്നതിനും കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതു സംബന്ധിച്ച പഠനങ്ങൾ കുറവാണ്. 2016ലാണ് ഇത്തരമൊരു പഠനം ആദ്യമായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നത്. ഇപ്രകാരം കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ ചില അണുബാധിത കോശങ്ങളിൽ പരീക്ഷിച്ചുനോക്കി. ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ പ്രൊകൈൻ കിഡ്‌നി സെല്ലുകളും മങ്കി കിഡ്‌നി സെല്ലുകളും യഥാക്രമം സ്യൂഡോ റാബീസ് വൈറസ് (പിആർവി), പോർസിൻ റീപ്രൊഡക്ടീവ് റെസ്പിറേറ്ററി സിൻഡ്രോം വൈറസ് എന്നിവയുടെ വർധന ഗണ്യമായി തടയുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഈ വൈറസുകൾ യഥാക്രമം ഡിഎൻഎ വൈറസ്, ആർഎൻഎ  വൈറസ് മോഡലുകളാണ്.

കുർക്കുമിൻ കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ

2018ൽ അമേരിക്കൻ കെമിക്കൽ സൊസൈറ്റിയുടെ അപ്ലൈഡ്‌ നാനോ മെറ്റീരിയൽസ്‌ ശ്രദ്ധേയമായൊരു പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. മഞ്ഞളിലെ കുർക്കുമിൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള  കാറ്റയോണിക് കാർബൺ ഡോട്ടുകളെക്കുറിച്ചുള്ളതാണ്‌ ഈ പഠനം. ഈ ഗവേഷണത്തിൽ ഇത്തരം കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ കൊറോണ വൈറസിൽ നേരിട്ട് പരീക്ഷിക്കുകയായിരുന്നു. വൈറസുകളുടെ വ്യാപനം തടയാൻ, കുർക്കുമിൻ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിർമിച്ച ഈ കാർബൺ ഡോട്ടുകളുടെ കഴിവ്, മറ്റുള്ള കാർബൺ ഡോട്ടുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഇത്തരത്തിൽ ഔഷധസസ്യങ്ങളിൽനിന്ന് കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ നിർമിക്കുകയും അവയ്ക്ക് ആന്റി വൈറൽ സ്വഭാവമുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്ത ആദ്യ പഠനമായിരുന്നു ഇത്‌. കുർക്കുമിൻ കാർബൺ ഡോട്ടുകൾ വൈറസിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള പ്രോട്ടീനുകളുടെ ഘടനയ്ക്ക് മാറ്റംവരുത്തുന്നു. മാത്രമല്ല, അവ വൈറസിന്റെ ജനിതകഘടകമായ ആർഎൻഎയുടെ  നിർമാണം തടയുകയും അതുമൂലം വൈറസിന്റെ പുനർനിർമാണം തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

സാധാരണ മെറ്റാലിക്കായ മൂലകങ്ങളിൽനിന്നുള്ള ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളാണ് ബയോ ഇമേജിങ്ങിനായി കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. എന്നാൽ, ഇത്തരം ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ ന്യൂനതയുണ്ട്‌. വളരെ ചെറിയ അളവിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നതെങ്കിലും ചിലപ്പോഴൊക്കെ പാർശ്വഫലങ്ങളുണ്ടാകും. ഇതിനുള്ള പ്രതിവിധിയാണ് പ്രകൃത്യായുള്ള ജൈവവസ്തുക്കളിൽനിന്നുള്ള ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളുടെ നിർമാണം. കുർക്കുമിൻ ക്വാണ്ടം ഡോട്ട് അത്തരത്തിലൊന്നാണ്. ഈ ലേഖകനടക്കമുള്ള ഗവേഷകർ പഠനം നടത്തുന്നത് ബയോ മെറ്റീരിയലുകളിൽ നിന്നുള്ള ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകളിലാണ്. അശ്വഗന്ധയിൽനിന്നും ബ്രഹ്മിയിൽനിന്നുമെല്ലാം അത്തരത്തിലുള്ളവ നിർമിച്ചുകഴിഞ്ഞു. ഇവ മാനവരാശിക്ക് ഭാവിയിൽ എങ്ങനെ ഉപയോഗപ്പെടുമെന്ന് കാത്തിരുന്നു കാണാം.
 


ദേശാഭിമാനി വാർത്തകൾ ഇപ്പോള്‍ വാട്സാപ്പിലും ടെലഗ്രാമിലും ലഭ്യമാണ്‌.

വാട്സാപ്പ് ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..
ടെലഗ്രാം ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..




----
പ്രധാന വാർത്തകൾ
-----
-----
 Top