இரத்தத்தில் காணப்படும் மிகச்சிறிய துகள்களை சில நிமிடங்களில் பிரித்து வரிசைப்படுத்த ஒலி அலைகளைப் பயன்படுத்தும் சாதனத்தை டியூக் பல்கலைக்கழக பொறியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த தொழில்நுட்பம் “மெய்நிகர் தூண்கள்” என்ற கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் மருத்துவ பயன்பாடுகள் ஆகிய இரண்டிற்கும் ஒரு வரமாக இருக்கும்.
சிறிய உயிரியல் நானோ துகள்கள் “சிறிய எக்ஸ்ட்ராசெல்லுலர் வெசிகிள்ஸ்” (sEV கள்) உடலில் உள்ள ஒவ்வொரு வகை உயிரணுக்களிலிருந்தும் வெளியிடப்படுகின்றன, மேலும் அவை செல்-க்கு-செல் தொடர்பு மற்றும் நோய் பரவுவதில் பெரும் பங்கு வகிப்பதாக நம்பப்படுகிறது. புதிய தொழில்நுட்பம், அலை-தூண் கிளர்ச்சி அதிர்வு வழியாக ஒலி நானோ அளவிலான பிரிப்பு அல்லது சுருக்கமாக பதில், இந்த நானோ துகள்களை 10 நிமிடங்களுக்குள் உயிரி திரவங்களிலிருந்து இழுப்பது மட்டுமல்லாமல், தனித்துவமான உயிரியல் பாத்திரங்களைக் கொண்டிருப்பதாக நம்பப்படும் அளவு வகைகளாகவும் வரிசைப்படுத்துகிறது.
முடிவுகள் ஆன்லைனில் நவம்பர் 23 அன்று இதழில் வெளிவந்தன அறிவியல் முன்னேற்றங்கள்.
“இந்த நானோ துகள்கள் மருத்துவ நோயறிதல் மற்றும் சிகிச்சையில் குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றைப் பிரிப்பதற்கும் வரிசைப்படுத்துவதற்கும் தற்போதைய தொழில்நுட்பங்கள் பல மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்கள் எடுக்கும், சீரற்றவை, குறைந்த மகசூல் அல்லது தூய்மையை உருவாக்குகின்றன, மாசுபாட்டால் பாதிக்கப்படுகின்றன மற்றும் சில நேரங்களில் நானோ துகள்களை சேதப்படுத்தும்” என்று டோனி ஜுன் ஹுவாங் கூறினார். , வில்லியம் பெவன் டியூக்கில் மெக்கானிக்கல் இன்ஜினியரிங் மற்றும் மெட்டீரியல் சயின்ஸின் புகழ்பெற்ற பேராசிரியர்.
“உயர்தர sEVகளை பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் வரிசைப்படுத்துவது ஒரு பொத்தானை அழுத்துவது போலவும், குளிப்பதற்கு எடுத்துக்கொள்வதை விட விரும்பிய மாதிரிகளை விரைவாகப் பெறுவதைப் போலவும் எளிதாக்க விரும்புகிறோம்” என்று ஹுவாங் கூறினார்.
sEVகள் பல துணைக்குழுக்களைக் கொண்ட தனித்த அளவுகளைக் கொண்டவை என்று சமீபத்திய ஆராய்ச்சி குறிப்பிடுகிறது (எ.கா., 50 நானோமீட்டருக்கும் குறைவானது, 60 முதல் 80 நானோமீட்டர்கள் மற்றும் 90 முதல் 150 நானோமீட்டர்கள் வரை). ஒவ்வொரு அளவும் வெவ்வேறு உயிரியல் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதாக நம்பப்படுகிறது.
sEV துணை மக்கள்தொகையின் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்பு, புற்றுநோய் மற்றும் அல்சைமர் நோயை முன்கூட்டியே கண்டறிதல் போன்ற ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத நோயறிதல் துறையில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் திறன் காரணமாக ஆராய்ச்சியாளர்களை உற்சாகப்படுத்தியுள்ளது. ஆனால் துகள்கள் இன்னும் மருத்துவ அமைப்புகளுக்குள் நுழையவில்லை.
இந்த நானோ அளவிலான sEV துணை மக்கள்தொகையைப் பிரிப்பதிலும் தனிமைப்படுத்துவதிலும் உள்ள சிரமங்களால் இது பெரும்பாலும் ஏற்படுகிறது என்று ஹுவாங் கூறினார். இந்த சவாலை எதிர்கொள்ள, ஹுவாங், அவரது முனைவர் பட்டம் பெற்ற மாணவர் ஜின்சின் ஜாங் மற்றும் UCLA, Harvard மற்றும் Magee-Womens Research Institute ஆகியவற்றில் ஒத்துழைப்பவர்கள், ANSWER தளத்தை உருவாக்கினர்.
சாதனம் ஒரு ஜோடி டிரான்ஸ்யூசர்களைப் பயன்படுத்தி, திரவத்தால் நிரப்பப்பட்ட ஒரு குறுகிய, மூடப்பட்ட சேனலைச் சுற்றி நிற்கும் ஒலி அலையை உருவாக்குகிறது. ஒலி அலை சேனல் சுவர்கள் வழியாக திரவ மையத்தில் “கசிவு” மற்றும் அசல் நிற்கும் ஒலி அலையுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. சுவர் தடிமன், சேனல் அளவு மற்றும் ஒலி அதிர்வெண் ஆகியவற்றை கவனமாக வடிவமைப்பதன் மூலம், இந்த இடைவினையானது சேனலின் மையத்தில் “மெய்நிகர் தூண்களை” உருவாக்கும் அதிர்வுகளை உருவாக்குகிறது.
இந்த மெய்நிகர் தூண்கள் ஒவ்வொன்றும் அடிப்படையில் உயர் அழுத்தத்தின் அரை முட்டை வடிவ பகுதி. துகள்கள் தூண்களைக் கடக்க முயலும்போது, அவை சேனலின் விளிம்புகளை நோக்கித் தள்ளப்படும். மற்றும் பெரிய துகள்கள், பெரிய மிகுதி. பயணிக்கும் நானோ துகள்களில் நுணுக்கமான சக்திகளை உருவாக்க மெய்நிகர் தூண்களின் வரிசையை டியூன் செய்வதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் அவற்றை துல்லியமாக அளவின் அடிப்படையில் பல்வேறு குழுக்களாக வரிசைப்படுத்தலாம்.
“ANSWER EV பின்னம் தொழில்நுட்பமானது துல்லியமான EV பின்னமாக்கலுக்கான மிகவும் மேம்பட்ட திறன் ஆகும், மேலும் இது EV கண்டறிதல், முன்கணிப்பு மற்றும் திரவ பயாப்ஸி ஆகியவற்றின் அடிவானத்தில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்” என்று UCLA மையத்தின் வாய்/தலை மற்றும் கழுத்து புற்றுநோயியல் ஆராய்ச்சி மையத்தின் இயக்குனர் டேவிட் வோங் கூறினார்.
புதிய தாளில், ஸ்பெக்ட்ரமின் பெரிய முனையிலுள்ள நானோ துகள்களுக்கு 96% துல்லியமும், சிறியவற்றுக்கு 80% துல்லியமும் கொண்ட தங்கள் பதில் தளம் sEVகளை மூன்று துணைக்குழுக்களாக வெற்றிகரமாக வரிசைப்படுத்த முடியும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிரூபிக்கின்றனர். அவர்கள் தங்கள் அமைப்பில் நெகிழ்வுத்தன்மையைக் காட்டுகிறார்கள், ஒலி அலை அளவுருக்களுக்கு எளிய புதுப்பிப்புகளுடன் குழுக்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் அளவுகளின் வரம்புகளை சரிசெய்கிறார்கள். ஒவ்வொரு பரிசோதனையும் முடிவடைய 10 நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆகும், அதேசமயம் அல்ட்ரா-சென்ட்ரிஃபிகேஷன் போன்ற மற்ற முறைகள் பல மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்கள் ஆகலாம்.
“தொடர்பு இல்லாத தன்மையின் காரணமாக, உயிரியல் நானோ துகள்களைப் பிரிப்பதற்கான உயிரி இணக்க அணுகுமுறையை ANSWER வழங்குகிறது.” ஜாங் கூறினார். “நிலையான பிரிப்பு வெட்டு விட்டம் கொண்ட இயந்திர வடிகட்டுதல் முறைகள் போலல்லாமல், பதில் நானோ அளவிலான பிரிப்புக்கு சரிசெய்யக்கூடிய அணுகுமுறையை வழங்குகிறது, மேலும் உள்ளீட்டு ஒலி சக்தியை மாற்றுவதன் மூலம் வெட்டு விட்டம் துல்லியமாக மாற்றியமைக்கப்படும்.”
முன்னோக்கி நகரும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பதில் தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்துவதைத் தொடர்வார்கள், இதனால் வைரஸ்கள், ஆன்டிபாடிகள் மற்றும் புரதங்கள் போன்ற உயிரியல் ரீதியாக தொடர்புடைய பிற நானோ துகள்களை சுத்திகரிப்பதில் திறமையாக இருக்கும்.
இந்த ஆராய்ச்சியை தேசிய சுகாதார நிறுவனங்கள் ஆதரித்தன (UH3TR002978, R01HD103727, U18TR003778, R01GM132603, R01GM143439 R01GM135486, R01GM1444410, CM26M1444310, CM244410, CM244410)