संबंधित पाठ्यक्रम:
सामान्य अध्ययन-3: विज्ञान और प्रौद्योगिकी- विकास और अनुप्रयोग तथा रोजमर्रा के जीवन पर उनका प्रभाव|
संदर्भ:
हाल ही में, वैज्ञानिकों ने यह प्रदर्शित किया कि ग्रेफाइटिक कार्बन नाइट्राइड (g-C₃N₄) नामक एक विशेष नैनोमैटेरियल इलेक्ट्रोड, लेजर या चुंबक के बिना ही मस्तिष्क कोशिकाओं को उद्दीप्त कर सकता है।
अन्य संबंधित जानकारी
- यह महत्वपूर्ण शोध प्रतिष्ठित सहकर्मी-समीक्षित वैज्ञानिक पत्रिका एसीएस मैटेरियल्स एंड इंटरफेसेस (ACS Applied Materials & Interfaces) में प्रकाशित हुआ।
- इस पत्रिका में प्रकाशित निष्कर्ष दर्शाते हैं कि ग्रेफाइटिक कार्बन नाइट्राइड, मस्तिष्क की अपनी विद्युत गतिविधि का उपयोग करके न्यूरॉन विकास, परिपक्वता और संचार को बढ़ावा देता है।
प्रमुख निष्कर्ष
- ये निष्कर्ष पार्किंसंस और अल्जाइमर रोग जैसे मस्तिष्क विकारों के उपचार के लिए आशाजनक गैर-आक्रामक विकल्प प्रदान करते हैं। दरअसल, वैश्विक स्तर पर वृद्ध होती आबादी के साथ पार्किंसंस और अल्जाइमर जैसे रोगों का खतरा बढ़ रहा है।
- इस पदार्थ ने प्रयोगशाला में विकसित मस्तिष्क सदृश्य कोशिकाओं में डोपामाइन उत्पादन को बढ़ावा दिया और पशु मॉडलों में पार्किंसंस रोग से जुड़े विषाक्त प्रोटीन में कमी की।
- ग्रेफाइटिक कार्बन नाइट्राइड (g-C₃N₄) में ऐसी स्वाभाविक विशेषताएँ पाई जाती हैं जो इसे न्यूरॉन्स के साथ बायोइलेक्ट्रिक संकेतों के माध्यम से “संवाद” करने में सक्षम बनाती हैं।
o जब इसे तंत्रिका कोशिकाओं के पास रखा जाता है, तो यह मस्तिष्क के वोल्टेज संकेतों के जवाब में सूक्ष्म विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है।
o ये सूक्ष्म विद्युत क्षेत्र न्यूरॉन्स में कैल्शियम आयन चैनलों को खोलते हैं, विकास को उद्दीप्त करते हैं और बाहरी उपकरणों के बिना ही कोशिकाओं के बीच संबंधों को भी मजबूत करते हैं।
संभावित अनुप्रयोग
- न्यूरोलॉजिकल थेरेपी: इसका उपयोग न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों से प्रभावित रोगियों में खोए हुए न्यूरोलॉजिकल कार्यों को बहाल करने के लिए किया जा सकता है।
- ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेसेस (BCIs): यह अगली पीढ़ी के ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस विकसित करने के लिए एक सुरक्षित, न्यूनतम आक्रामक मार्ग प्रदान करता है।
- दवा-मुक्त उद्दीपन: यह मस्तिष्क से संबंधित कुछ स्थितियों के लिए दवाओं पर निर्भरता को कम करता है।
पारंपरिक तरीकों की तुलना में लाभ
- गैर-आक्रामक: यह डीप ब्रेन सिमुलेशन से जुड़े शल्य चिकित्सा संबंधी जोखिमों को समाप्त करता है।
- लागत-प्रभावी: यह इलेक्ट्रोड या चुंबक-आधारित उपकरणों की तुलना में संभावित रूप से सस्ता है।
- स्केलेबल: इसे भविष्य में बड़े पैमाने पर नैदानिक उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
ग्रेफाइटिक कार्बन नाइट्राइड (g-C₃N₄)
- पहचान: इसकी पहचान विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के तहत एक स्वायत्त संस्थान, नैनो विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान (INST) के वैज्ञानिकों द्वारा की जाती है।
- संरचना: त्रिस-ट्राइएज़ीन-आधारित पैटर्न वाली एक खड़ी द्वि-आयामी सामग्री, जिसमें कार्बन और नाइट्रोजन परमाणु होते हैं।
- इलेक्ट्रॉनिक गुण: इलेक्ट्रॉन-समृद्ध, नाइट्रोजन परमाणु वैलेंस बैंड में योगदान करते हैं और कार्बन/नाइट्रोजन परमाणु चालन बैंड में योगदान करते हैं, जिससे दृश्य प्रकाश अवशोषण संभव होता है।
- स्थायित्व: उच्च भौतिक, रासायनिक और तापीय स्थिरता, साथ ही उच्च अपघर्षण प्रतिरोध और कठोरता।
स्रोत:
PIB
Sciencedirect