ના સંશોધકો બ્રાઉન યુનિવર્સિટી એક નવી બાયોચિપ સેન્સર વિકસાવ્યું છે જે પસંદગીના જથ્થાને પસંદ કરી શકે છે ગ્લુકોઝ સમાન જટિલ ઉકેલમાં માનવ લાળ. આ અગાઉથી એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે ઉપકરણ જે લોકો સાથે સક્ષમ બનાવશે ડાયાબિટીસ રક્તને રેખાંકન કર્યા વગર તેમના શર્કરાના સ્તરને ચકાસવા.

નવી ચિપ ચોક્કસ શ્રેણીબદ્ધ ઉપયોગ કરે છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પ્લસોમોનિક ઇન્ટરફેરોમેટ્રી સાથે જોડાયેલી, પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને સંયોજનોના રાસાયણિક હસ્તાક્ષરો શોધવાનો એક સાધન. ઉપકરણ એ ગ્લુકોઝ સાંદ્રતામાં તફાવતોને શોધવા માટે પૂરતી સંવેદનશીલ છે જે સેમ્પલ્ડ વોલ્યુમમાં માત્ર થોડા હજાર અણુ જેટલો જથ્થો છે.

સાયન્સ દૈનિક પર વાંચવા 

બ્રાઉનની એન્જિનિયરિંગના સહાયક પ્રાધ્યાપક ડોમેનિકો પેસિફિકીએ જણાવ્યું હતું કે, લાળમાં સામાન્ય રીતે ગ્લુકોઝ સાંદ્રતાને માપવા માટે જરૂરી સંવેદનશીલતાને દર્શાવ્યું છે, જેણે રક્ત કરતા 100 ગણી ઓછી છે. "હવે અમે આને અત્યંત ઉચ્ચ વિશિષ્ટતા સાથે કરી શકીએ છીએ, જેનો અર્થ એ છે કે અમે લાળના પૃષ્ઠભૂમિ ઘટકોમાંથી ગ્લુકોઝને અલગ પાડી શકીએ છીએ." જર્નલ નેનોફોટોનિક્સના જૂન અંકના કવર લેખમાં નવા સંશોધનનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. બાયોચીપ ચાંદીના પાતળા સ્તર સાથે કોટેડ એક ક્વાર્ટઝના એક ઇંચ-ચોરસ ભાગમાંથી બનાવવામાં આવે છે. ચાંદીમાં ખોદી કાઢેલું હજારો નેનોસ્કેલ ઇન્ટરએફેરોમિટર છે - દરેક બાજુ પર ખાંચાવાળા નાના સ્લિટ્સ. આ ગેરોવ્સ 200 નેનોમીટર્સ પહોળા, અને ચીરો 100 નેનોમીટર્સ પહોળા છે - માનવ વાળ કરતાં 1,000 પાતળા વિશે. જ્યારે ચીપ ચિપ પર ચમકતા હોય છે, ત્યારે પોલાણ ચાંદીમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની તરંગોનું કારણ બને છે - એક સપાટી પ્લસમોન પોલરીટોન - સ્લિપ તરફ પ્રચાર કરે છે. તે મોજાં ચિત્તમાંથી પસાર થતા પ્રકાશથી દખલ કરે છે સંવેદનશીલ ડિટેક્ટર્સ પછી પોલાણવાળી અને સ્લિટ્સ દ્વારા પેદા કરવામાં આવેલા દખલના પેટર્નનું માપ કાઢે છે.
જ્યારે પ્રવાહીને ચીપ પર જમા કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે એકબીજા સાથે દખલ કરે તે પહેલા તે પ્રવાહી દ્વારા પ્રકાશ અને સપાટીના પ્લાસોમન મોજા પ્રચાર કરે છે. તે પ્રવાહીના રાસાયણિક મેકઅપને આધારે ડિટેક્ટર્સ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલી હસ્તક્ષેપ પેટર્નને બદલે છે. ગ્રોવ્સ અને કેન્દ્રના ટુકડા વચ્ચેના અંતરનું એડજસ્ટ કરીને, વિશિષ્ટ સંયોજનો અથવા અણુઓના હસ્તાક્ષરને શોધી કાઢવા માટે ઇન્ટરફેરોમીટર્સને માપાંકિત કરી શકાય છે, અત્યંત નાના નમૂના વોલ્યુમોમાં ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા સાથે. 2012 માં પ્રકાશિત થયેલા એક પેપરમાં, બ્રાઉનની ટીમએ દર્શાવ્યું હતું કે પાણીમાં ગ્લુકોઝને શોધવા માટે બાયોચીપ પર ઇન્ટરફેરોમીટરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. જો કે, જટિલ ઉકેલ જેવી કે માનવ લાળમાં ગ્લુકોઝ પસંદ કરવાનું અન્ય બાબત છે

"લાળનું પાણી લગભગ 99 ટકા જેટલું છે, પરંતુ તે 1 ટકા છે કે જે પાણીની સમસ્યાને રજૂ કરતી નથી," પેસિફિકીએ જણાવ્યું હતું. "ત્યાં ઉત્સેચકો, મીઠું, અને અન્ય ઘટકો છે જે સેન્સરની પ્રતિક્રિયાને અસર કરી શકે છે. આ કાગળથી અમે અમારી સેન્સિંગ યોજનાની ચોક્કસતાની સમસ્યાને હલ કરી દીધી છે. "
તેઓ ગ્લુકોઝ માટે ટ્રેક કરી શકાય તેવા માર્કર બનાવવા માટે ડાય કેમિસ્ટ્રીનો ઉપયોગ કરીને તે કર્યું. સંશોધકોએ બે ઉત્સેચકો જે અત્યંત ચોક્કસ રીતે ગ્લુકોઝથી પ્રતિક્રિયા કરે છે તે રજૂ કરવા માટે ચિપમાં માઇક્રોફ્લુડિઆડિક ચેનલો ઉમેર્યા છે. પ્રથમ એન્ઝાઇમ, ગ્લુકોઝ ઑકિસડેઝ, હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઇડના પરમાણુ રચવા માટે ગ્લુકોઝથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ પરમાણુ પછી બીજા એન્ઝાઇમ, હૉર્સીડિશ પેરોક્સિડેઝ સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, જેને રિસોરફિન નામના પરમાણુ પેદા કરે છે, જે લાલ પ્રકાશને ગ્રહણ કરે છે અને બહાર કાઢે છે, આમ ઉકેલને રંગ કરે છે. સંશોધકો પછી રેડ રિસોફિઅન અણુ શોધી શકે તે માટે ઇન્ટરફેરોમીટરને ટ્યુન કરી શકે છે.
"પ્રતિક્રિયા એક-થી-એક ફેશનમાં થાય છે: ગ્લુકોઝનું પરમાણુ રિસરફુફિનના એક પરમાણુ પેદા કરે છે," પેસિફીઇએ જણાવ્યું હતું. "તેથી અમે ઉકેલ માં resorufin પરમાણુઓ સંખ્યા ગણતરી કરી શકો છો, અને ગ્લુકોઝ અણુ સંખ્યા કે મૂળ ઉકેલમાં હાજર હતા."
ટીમએ કૃત્રિમ લાળમાં ગ્લુકોઝ શોધીને, વાસ્તવિક માનવીની લાળને આવરી લેતા પાણી, મીઠાં અને ઉત્સેચકોનું મિશ્રણ કરીને રંગની રસાયણશાસ્ત્ર અને પ્લસોમોનિક ઇન્ટરફેરિમેટ્રીનું મિશ્રણ પરીક્ષણ કર્યું છે. તેમને જાણવા મળ્યું હતું કે તેઓ રીઅરફૂફિનને વાસ્તવિક સમયથી મહાન સચોટતા અને વિશિષ્ટતા સાથે શોધી શકે છે. તેઓ લિટર દીઠ 0.1 માઇક્રોમોસની ગ્લુકોઝ સાંદ્રતામાં ફેરફારો શોધી શકે છે - 10 વખત સંવેદનશીલતા જે એકલા ઇન્ટરફેરોમીટર દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
પેસિફિકિયા કહે છે, કામના આગળનું પગલું, વાસ્તવિક માનવ લાળમાં પદ્ધતિનું પરીક્ષણ શરૂ કરવાનું છે. આખરે, સંશોધકો આશા રાખે છે કે તેઓ એક નાનકડા, આત્મનિર્ભર ઉપકરણ વિકસિત કરી શકે છે જે ડાયાબિટીસને તેમના શર્કરાના સ્તરનું નિરીક્ષણ કરવા માટે એક અવિભાજ્ય માર્ગ આપી શકે છે.
ત્યાં અન્ય સંભવિત કાર્યક્રમો પણ છે
પેસિફિકિયાએ જણાવ્યું હતું કે, "અમે હવે આ ઉપકરણને ઇન્સ્યુલિન માટે માપવા માગીએ છીએ," પેસિફિકીએ જણાવ્યું હતું કે, "પરંતુ સિદ્ધાંતમાં અમે કોઈ પણ રુચિના અણુની શોધ માટે આ 'પ્લેસોમોનીક ક્યુવેટ' સેન્સરને યોગ્ય રીતે સંશોધિત કરી શકીએ છીએ."
તે હવા અથવા પાણીમાં ઝેરને શોધવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે અથવા રસાયણ પ્રતિક્રિયાઓ પર દેખરેખ રાખવા માટે પ્રયોગશાળામાં ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તે વાસ્તવિક સમયમાં સેન્સરની સપાટી પર થાય છે, પેસિફિકિયાએ જણાવ્યું હતું.

પ્લાસ્મોનીક ઇન્ટરફેરોમીટર પાણીમાં ગ્લુકોઝ અણુઓ શોધી શકે છે. જટિલ પ્રવાહીમાં ગ્લુકોઝની શોધ વધુ પડકારજનક છે. ગ્રોવ્સ વચ્ચેનો અંતર નિયંત્રણ અને ગ્લુકોઝ અણુ પર ડાય કેમિસ્ટ્રીનો ઉપયોગ કરીને સંશોધકો પાણીની નસની 1 ટકા હોવા છતાં પણ ગ્લુકોઝના સ્તરને માપવા માટે પરવાનગી આપે છે.

http://www.brown.edu/

ક્રેડિટ: બ્રાઉન યુનિવર્સિટીના ચિત્ર સૌજન્ય