നിങ്ങളുടെ ഡോക്ടർക്ക് നിങ്ങളുടെ ടിഷ്യുവിലേക്ക് ഒരു ജെൽ കുത്തിവയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഭാവി സങ്കൽപ്പിക്കുക. നിങ്ങളുടെ നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ രോഗത്തെ ചികിത്സിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം, ഇലക്ട്രോഡ് അലിഞ്ഞു അപ്രത്യക്ഷമായി. സ്വീഡിഷ് ഗവേഷകർ ഇതിനകം ജെൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, കാലക്രമേണ ഇലക്ട്രോണിക്സിനെ തലച്ചോറ് പോലുള്ള ജൈവ ടിഷ്യുവിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കാൻ അവർ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.

ഒരു മൈക്രോഫാബ്രിക്കേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടിൽ കുത്തിവയ്ക്കാവുന്ന ജെല്ലിൻ്റെ ചാലകത പരിശോധിക്കുന്നു. ചിത്രം കടപ്പാട്: തോർ ബാൽഖെഡ്/ലിങ്കോപ്പിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി
ഇലക്ട്രോണിക് മെഡിസിൻ എന്നത് നിലവിലുള്ള ഒരു മേഖലയുമായി കൃത്യമായി യോജിക്കാത്ത ഒരു ഗവേഷണ മേഖലയാണ്.
“ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾ ഒരു ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനോടും രസതന്ത്രജ്ഞനോടും ബയോമെഡിസിനിൽ പശ്ചാത്തലമുള്ള എന്നോടും സംസാരിക്കുകയാണ്. ഞങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത മേഖലകളിൽ നിന്നുള്ള അറിവ് സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ മെറ്റീരിയൽ സയൻ്റിസ്റ്റുകൾക്കും ഇലക്ട്രിക്കൽ എഞ്ചിനീയർമാർക്കും ഒപ്പം പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾ തലച്ചോറിനെ മനസ്സിലാക്കുകയും രസതന്ത്രവും ഭൗതികശാസ്ത്രവും മനസ്സിലാക്കുകയും വേണം, ”ലിങ്കോപ്പിംഗ് സർവകലാശാലയിലെ LOE, ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോണിക്സ് ലബോറട്ടറിയിലെ പിഎച്ച്ഡി വിദ്യാർത്ഥിയായ ഹാൻ ബീസ്മാൻസ് പറയുന്നു.
അവൾ പരാമർശിക്കുന്ന ഗവേഷണം ജീവനുള്ള ടിഷ്യൂകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോണിക്സ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതിനെ കുറിച്ചാണ്. നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെയും മസ്തിഷ്കത്തിൻ്റെയും വിവിധ രോഗങ്ങളെ ചികിത്സിക്കാൻ കഴിയുക എന്നതാണ് ദീർഘകാല ലക്ഷ്യം. അവളുടെ സഹപ്രവർത്തകൻ ടോബിയാസ് എബ്രഹാംസൺ ഒരു രസതന്ത്രജ്ഞനാണ്.
“വിജ്ഞാനത്തിൻ്റെ വിവിധ വശങ്ങളും മേഖലകളും സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഞങ്ങളുടെ ഗവേഷണത്തിൻ്റെ ഇൻ്റർ ഡിസിപ്ലിനറി സ്വഭാവം വളരെ ആവേശകരമാണ്. എൻ്റെ കുടുംബത്തിൽ നാഡീവ്യവസ്ഥയെ ബാധിക്കുന്ന രോഗങ്ങളുള്ളതിനാൽ എനിക്ക് കൂടുതൽ വ്യക്തിപരമായ പ്രചോദനമുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് പറയാനാകും,” അദ്ദേഹം പറയുന്നു.
ബയോളജിയും ഇലക്ട്രോണിക്സും തമ്മിൽ വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു
എന്നാൽ എന്താണ് ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോണിക്സ്? അപസ്മാരം, വിഷാദരോഗം അല്ലെങ്കിൽ അൽഷിമേഴ്സ്, പാർക്കിൻസൺസ് തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങൾ - ഇന്നത്തെ കാലത്ത് ചികിത്സിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ള രോഗങ്ങളെ ചികിത്സിക്കാൻ ഇത് എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം?
“ശരീരത്തിൽ, ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളും അയോണുകളും പോലുള്ള ധാരാളം ചെറിയ തന്മാത്രകളിലൂടെ ആശയവിനിമയം നടക്കുന്നു. ന്യൂറൽ സിഗ്നലിംഗ് ഒരു വൈദ്യുത പ്രേരണയ്ക്ക് കാരണമാകുന്ന അയോണുകളുടെ ഒരു തരംഗമാണ്. അതിനാൽ, അയോണുകൾക്കും ഇലക്ട്രോണുകൾക്കുമിടയിൽ ഒരു വിവർത്തകനായി പ്രവർത്തിക്കാനും എല്ലാ വിവരങ്ങളും ഉൾക്കൊള്ളാനും കഴിയുന്ന എന്തെങ്കിലും ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു," ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ പശ്ചാത്തലമുള്ള അസിസ്റ്റൻ്റ് പ്രൊഫസർ സെനോഫോൺ സ്ട്രാക്കോസസ് പറയുന്നു.
2023-ൽ അവർ ലിങ്കോപ്പിംഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി, ലണ്ട് യൂണിവേഴ്സിറ്റി, ഗോഥെൻബർഗ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി എന്നിവിടങ്ങളിലെ മറ്റ് ഗവേഷകരുമായി ചേർന്ന് ജീവനുള്ള ടിഷ്യൂകളിൽ ജെൽ ഇലക്ട്രോഡുകൾ വളർത്താൻ കഴിഞ്ഞു.
കറൻ്റ് നടത്തുന്നതിന് ലോഹങ്ങളും മറ്റ് അജൈവ വസ്തുക്കളും ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് പകരം, കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇലക്ട്രോണിക്സ് സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും - മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഓർഗാനിക് വസ്തുക്കൾ - അവ ചാലകമാണ്. ഇവ ബയോളജിക്കൽ ടിഷ്യൂകളുമായി കൂടുതൽ പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ശരീരവുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഇത് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്, ”ടോബിയാസ് എബ്രഹാംസൺ പറയുന്നു.
ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോണിക് വസ്തുക്കൾ ജൈവ സിഗ്നലുകൾ നടത്തുന്നതിന് വളരെ ഉപയോഗപ്രദമാണ്, കാരണം അവയ്ക്ക് അയോണുകളും ഇലക്ട്രോണുകളും നടത്താനാകും. കൂടാതെ, ലോഹങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി അവ മൃദുവാണ്.
വൈദ്യുത മസ്തിഷ്ക ഉത്തേജനം ഇതിനകം ചില രോഗങ്ങൾ ചികിത്സിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. തലച്ചോറിൽ ഇലക്ട്രോഡുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് പാർക്കിൻസൺസ് രോഗം ചികിത്സിക്കാൻ.
“എന്നാൽ ഇന്ന് ക്ലിനിക്കലിയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇംപ്ലാൻ്റുകൾ തികച്ചും അടിസ്ഥാനപരമാണ്; അവ ലോഹങ്ങൾ പോലെയുള്ള കഠിനമോ കർക്കശമോ ആയ വസ്തുക്കളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. നമ്മുടെ ശരീരം മൃദുവാണ്. അതിനാൽ ഘർഷണം ഉണ്ടാകുന്നു, ഇത് വീക്കം, വടുക്കൾ ടിഷ്യു എന്നിവയുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. ഞങ്ങളുടെ പദാർത്ഥങ്ങൾ മൃദുവും ശരീരവുമായി കൂടുതൽ പൊരുത്തപ്പെടുന്നതുമാണ്, ”ഹാൻ ബീസ്മാൻസ് പറയുന്നു.
ചെടികൾക്കുള്ളിലെ ഇലക്ട്രോഡുകൾ
ഏകദേശം പത്ത് വർഷം മുമ്പ് തന്നെ, LOE യിലെ അവരുടെ സഹപ്രവർത്തകർ, സസ്യങ്ങളെ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ഒരു പദാർത്ഥം വലിച്ചെടുക്കാൻ തങ്ങൾക്ക് കഴിയുമെന്ന് കാണിച്ചു, അത് ചെടിയുടെ തണ്ടിനുള്ളിൽ വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്ന ഒരു ഘടന ഉണ്ടാക്കി. ഒരുതരം ഇലക്ട്രോഡ്, മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഒരു ചെടിയുടെ ഉള്ളിൽ.
ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെടുന്ന പദാർത്ഥം പോളിമർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതാണ് - പോളിമറൈസേഷൻ എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ നീണ്ട ചങ്ങലകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുന്ന നിരവധി ചെറിയ സമാന യൂണിറ്റുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു പദാർത്ഥം. അക്കാലത്ത്, റോസാപ്പൂക്കൾ ഉപയോഗിച്ചു, അവ ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോഡുകൾ സൃഷ്ടിച്ചുവെന്ന് കാണിക്കാൻ ഗവേഷകർക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഇത് ഒരു പുതിയ ഗവേഷണ മേഖലയിലേക്കുള്ള വാതിൽ തുറന്നു.
“പക്ഷേ ഒരു കഷണം കാണുന്നില്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, സസ്തനികളിലും തലച്ചോറിലും പോളിമറുകൾ എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുമെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് അറിയില്ലായിരുന്നു. എന്നാൽ ജെല്ലിൽ എൻസൈമുകൾ ഉണ്ടെന്നും ശരീരത്തിൻ്റെ സ്വന്തം പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പോളിമറൈസേഷൻ ആരംഭിക്കാമെന്നും ഞങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കി, ”സെനോഫോൺ സ്ട്രാക്കോസാസ് പറയുന്നു.
ഈ ആശയം ഗവേഷകർക്ക് ഇപ്പോൾ മൃദുവായ വിസ്കോസ് ജെൽ പോലുള്ള ലായനി ടിഷ്യുവിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. ഗ്ലൂക്കോസ് പോലുള്ള ശരീരത്തിൻ്റെ സ്വന്തം പദാർത്ഥങ്ങളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, ജെല്ലിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ മാറുന്നു. ടിഷ്യൂകളിലെ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ രൂപീകരണം സജീവമാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതി ഉപയോഗിച്ച് ലോകത്ത് ആദ്യമായി വിജയിച്ചത് സ്വീഡിഷ് ഗവേഷകരാണ്.
“ജെൽ ടിഷ്യൂവിൽ സ്വയം പോളിമറൈസ് ചെയ്യുകയും വൈദ്യുതചാലകമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ജീവശാസ്ത്രത്തെ നമുക്കായി ചെയ്യാൻ ഞങ്ങൾ അനുവദിക്കുന്നു,” സെനോഫോൺ സ്ട്രാക്കോസാസ് പറയുന്നു.
കൂടാതെ, അത് കുത്തിവച്ച സ്ഥലത്ത് അവശേഷിക്കുന്നു. ടിഷ്യൂവിൽ ജെൽ എവിടെയാണെന്ന് നിയന്ത്രിക്കാൻ ഗവേഷകർ ആഗ്രഹിക്കുന്നതിനാൽ ഇത് പ്രധാനമാണ്. സീബ്രാഫിഷിൻ്റെ തലച്ചോറിലും അട്ടകളുടെ നാഡീവ്യൂഹത്തിനുചുറ്റും ഇലക്ട്രോഡുകൾ വളർത്താൻ ഇവയ്ക്ക് കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷക സംഘം തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. എലികളിലും ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടോയെന്ന് അന്വേഷിക്കുകയാണ് ഇപ്പോൾ.
എന്നാൽ ജെൽ ഉപയോഗിച്ച് രോഗങ്ങളെ ചികിത്സിക്കുന്നത് യാഥാർത്ഥ്യമാകുന്നതിന് മുമ്പ് ഒരുപാട് ദൂരം പോകേണ്ടതുണ്ട്. ആദ്യം, ടിഷ്യുവിനുള്ളിൽ ജെൽ എത്രത്തോളം സ്ഥിരതയുള്ളതാണെന്ന് ഗവേഷണ സംഘം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യും. കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം ഇത് തകരുമോ, പിന്നെ എന്ത് സംഭവിക്കും? ശരീരത്തിന് പുറത്തുള്ള ഇലക്ട്രോണിക്സുമായി ചാലക ജെൽ എങ്ങനെ ബന്ധിപ്പിക്കാം എന്നതാണ് മറ്റൊരു പ്രധാന ചോദ്യം.
“ഇത് ചെയ്യാൻ എളുപ്പമുള്ള കാര്യമല്ല, എന്നാൽ കാലക്രമേണ ശരീരത്തിനുള്ളിൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് നിരീക്ഷിക്കാൻ ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, സെല്ലുലാർ തലത്തിലേക്ക്. അപ്പോൾ, നാഡീവ്യവസ്ഥയിലെ വിവിധ രോഗങ്ങളെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതോ നയിക്കുന്നതോ ആയ കാര്യങ്ങളെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും, ”ടോബിയാസ് എബ്രഹാംസൺ പറയുന്നു.
“പരിഹരിക്കാൻ ഒരുപാട് ബാക്കിയുണ്ട്, പക്ഷേ ഞങ്ങൾ പുരോഗമിക്കുകയാണ്,” സെനോഫോൺ സ്ട്രാക്കോസാസ് പറയുന്നു. ശരീരത്തിനുള്ളിലെ സിഗ്നലുകൾ വായിക്കാനും ഗവേഷണത്തിനോ ആരോഗ്യ സംരക്ഷണത്തിനോ ഉപയോഗിക്കാനും ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉപയോഗിക്കാനായാൽ അത് ഗംഭീരമായിരിക്കും.
കാരിൻ സോഡർലൻഡ് ലീഫ്ലർ എഴുതിയത്
അവലംബം: ലിങ്കോപ്പിംഗ് സർവകലാശാല