संबंधित पाठ्यक्रम:
सामान्य अध्ययन 3: विज्ञान और प्रौद्योगिकी में भारतीयों की उपलब्धियां; प्रौद्योगिकी का स्वदेशीकरण और नई प्रौद्योगिकी का विकास।
संदर्भ: हाल ही में, भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc) के शोधकर्ताओं ने पल्मोनरी थ्रोम्बोम्बोलिज्म (PTE) जैसी स्थितियों में असामान्य रक्त के थक्के जमने से रोकने के लिए एक धातु-आधारित कृत्रिम नैनोजाइम विकसित किया है।
अन्य संबंधित जानकारी:
IISc का नैनोजाइम-आधारित समाधान
- IISc टीम ने ऐसे नैनोजाइम विकसित किए हैं जो:
- प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों (जैसे ग्लुटाथियोन पेरोक्सीडेस) की नकल करते हैं।
- रिएक्टिव ऑक्सीजन स्पीशीज़ (ROS) को नष्ट करने और ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने में मदद करते हैं।
- रिएक्टिव ऑक्सीजन स्पीशीज़ (ROS) ऑक्सीजन से प्राप्त अत्यधिक प्रतिक्रियाशील रसायन होते हैं जो सामान्य कोशिका कार्य और बीमारी दोनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
- प्लेटलेट्स के अति-सक्रियण को रोकते हैं और इस प्रकार थ्रोम्बोसिस को रोकते हैं।
नैनोजाइम विकास और परीक्षण
- प्रो. जी. मुगेश, अकार्बनिक और भौतिक रसायन विज्ञान विभाग द्वारा नेतृत्व किया गया।
- संश्लेषण प्रक्रिया:
- नियंत्रित रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से विभिन्न आकारों, आकृतियों और मॉर्फोलॉजी के साथ रेडॉक्स-सक्रिय नैनोमटेरियल्स बनाए गए।
- परीक्षण प्रक्रिया:
- मानव रक्त से प्लेटलेट्स को अलग किया गया और एगोनिस्ट के साथ सक्रिय किया गया।
- अत्यधिक प्लेटलेट एकत्रीकरण को रोकने की उनकी क्षमता की जांच करने के लिए विभिन्न नैनोजाइमों का परीक्षण किया गया।
सामान्य रक्त के थक्के को समझना
- सामान्य रक्त का थक्का जमना (हेमोस्टेसिस): जब एक रक्त वाहिका क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो प्लेटलेट्स एक थक्का बनाने और रक्त के स्त्राव को रोकने के लिए क्षतिग्रस्त स्थल के चारों ओर जमा हो जाते हैं।
- हेमोस्टेसिस में कोलेजन और थ्रोम्बिन जैसे शारीरिक एगोनिस्ट द्वारा ट्रिगर की गई जटिल प्रोटीन बातचीत शामिल होती है।
- बढ़ा हुआ ROS प्लेटलेट्स के अति-सक्रियण की ओर ले जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक थक्का निर्माण (थ्रोम्बोसिस) होता है।
रोगों में अत्यधिक थक्का निर्माण
- PTE या COVID-19 जैसी बीमारियों में:
- ऑक्सीडेटिव तनाव बढ़ता है।
- रिएक्टिव ऑक्सीजन स्पीशीज़ (ROS) का स्तर असामान्य रूप से उच्च हो जाता है।
- इससे प्लेटलेट्स का अति-सक्रियण होता है, जिससे अत्यधिक थक्का जमना (थ्रोम्बोसिस) होता है।
- थ्रोम्बोसिस रुग्णता और मृत्यु दर में एक प्रमुख योगदानकर्ता है।
मुख्य खोज: वैनेडियम पेंटोक्साइड नैनोजाइम
- गोलाकार आकार के वैनेडियम पेंटोक्साइड (V₂O₅) नैनोजाइम सबसे प्रभावी थे।
- वे ग्लुटाथियोन पेरोक्सीडेस की नकल करते हैं और ROS के स्तर को उल्लेखनीय रूप से कम करते हैं।
- वैनेडियम की अनूठी रेडॉक्स रसायन विज्ञान इस एंटीऑक्सीडेंट क्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
जीव परीक्षण के परिणाम
- नैनोजाइम का PTE के एक चूहे मॉडल में परीक्षण किया गया।
- मुख्य अवलोकन:
- थ्रोम्बोसिस में उल्लेखनीय कमी।
- चूहों की जीवित रहने की दर में वृद्धि।
- पांच दिनों से अधिक समय तक कोई विषाक्त प्रभाव नहीं पाया गया, जिसके आधार पर:
- वजन की निगरानी
- व्यवहार मूल्यांकन
- रक्त पैरामीटर
पारंपरिक दवाओं की तुलना मे लाभ
- पारंपरिक एंटी-प्लेटलेट दवाएं शारीरिक हेमोस्टेसिस में हस्तक्षेप करके रक्तस्राव की जटिलताएं पैदा कर सकती हैं।
- IISc के नैनोजाइम सामान्य रक्त के थक्के जमने में हस्तक्षेप नहीं करते हैं।
- इसके बजाय, वे रेडॉक्स सिग्नलिंग को नियंत्रित करते हैं और रक्तस्राव के जोखिम को नहीं बढ़ाते हैं।
मुख्य परीक्षा अभ्यास
नैनोजाइम क्या हैं? असामान्य रक्त के थक्के जमने से रोकने के लिए नैनोजाइमों का उपयोग करने में IISc बेंगलुरु द्वारा हाल के विकास और पारंपरिक उपचारों पर इसके महत्व पर चर्चा करें।