محققین ایک پلسنگ نینو موٹر ڈیزائن کرتے ہیں۔

19 اکتوبر 2023 (نانورک نیوزبون یونیورسٹی کی سربراہی میں سائنسدانوں کی ایک بین الاقوامی ٹیم نے ایک نئی قسم کی نینو موٹر تیار کی ہے۔ یہ ایک ہوشیار میکانزم کے ذریعہ کارفرما ہے اور نبض کی حرکتیں انجام دے سکتا ہے۔ محققین اب اسے ایک جوڑے کے ساتھ فٹ کرنے اور پیچیدہ مشینوں میں ڈرائیو کے طور پر انسٹال کرنے کا منصوبہ بنا رہے ہیں۔

کلیدی لے لو

محققین نے ایک نئی قسم کی نینو موٹر تیار کی ہے جو ہینڈ گرفت ٹرینر کی طرح نبض کی حرکتیں کرتی ہے، لیکن یہ ایک ملین گنا چھوٹی ہے۔

نانوموٹر ڈی این اے اسٹرینڈ کے ساتھ حرکت کرنے کے لیے آر این اے پولیمریز کا استعمال کرتا ہے، اپنے ہینڈلز کو ایک چکر میں ایک دوسرے کے قریب کھینچتا ہے، خلیوں میں پروٹین کے کام کی نقل کرتا ہے۔

یہ انوکھی موٹر نیوکلیوٹائڈ ٹرائی فاسفیٹس سے چلتی ہے، وہی توانائی کا ذریعہ جو خلیات پروٹین بنانے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔

موٹر کو دوسرے ڈھانچے کے ساتھ آسانی سے جوڑنے کا مظاہرہ کیا گیا ہے، جو پیچیدہ نینو مشینوں میں اس کے ممکنہ استعمال کی تجویز کرتا ہے۔

Further work is being done to optimize the nanomotor’s performance, including the development of a clutch system to control its activity.

آر این اے پولیمریز کے ساتھ نانو موٹر کی نئی قسم، جو دونوں "ہینڈلز" کو ایک ساتھ کھینچتی ہے اور پھر انہیں دوبارہ جاری کرتی ہے۔ یہ ایک نبض کی تحریک پیدا کرتا ہے. (تصویر: میتھیاس سینٹولا، یونیورسٹی آف بون)

تحقیق

The team’s findings have now appeared in the journal فطرت نانو (“A rhythmically pulsing leaf-spring DNA-origami nanoengine that drives a passive follower”)۔ یہ نئی قسم کی موٹر ہینڈ گرفت ٹرینر کی طرح ہے جو باقاعدگی سے استعمال کرنے پر آپ کی گرفت کو مضبوط کرتی ہے۔ تاہم، موٹر لگ بھگ دس لاکھ گنا چھوٹی ہے۔ دو ہینڈل ایک بہار کے ذریعہ V کے سائز کے ڈھانچے میں جڑے ہوئے ہیں۔ ہینڈ گرفت ٹرینر میں، آپ سپرنگ کی مزاحمت کے خلاف ہینڈلز کو ایک ساتھ نچوڑتے ہیں۔ ایک بار جب آپ اپنی گرفت کو چھوڑ دیتے ہیں، تو بہار ہینڈلز کو ان کی اصل پوزیشن پر واپس دھکیل دیتی ہے۔ بون یونیورسٹی کے لائف اینڈ میڈیکل سائنسز (LIMES) انسٹی ٹیوٹ سے پروفیسر ڈاکٹر مائیکل فامولوک بتاتے ہیں، "ہماری موٹر بالکل اسی طرح کے اصول کا استعمال کرتی ہے۔" "لیکن ہینڈلز کو ایک ساتھ نہیں دبایا جاتا بلکہ ایک ساتھ کھینچا جاتا ہے۔" اس مقصد کے لیے، محققین نے ایک ایسا طریقہ کار دوبارہ تیار کیا ہے جس کے بغیر کوئی پودے یا جانور نہیں ہوں گے۔ ہر سیل ایک طرح کی لائبریری سے لیس ہے۔ اس میں ہر قسم کے پروٹین کے بلیو پرنٹس ہوتے ہیں جن کی سیل کو اپنا کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر سیل ایک خاص قسم کا پروٹین تیار کرنا چاہتا ہے، تو وہ متعلقہ بلیو پرنٹ کی ایک کاپی آرڈر کرتا ہے۔ یہ نقل آر این اے پولیمریز کے ذریعہ تیار کی گئی ہے۔

آر این اے پولیمریز نبض کی نقل و حرکت کو چلاتے ہیں۔

اصل بلیو پرنٹ ڈی این اے کے لمبے کناروں پر مشتمل ہے۔ آر این اے پولیمیریز ان تاروں کے ساتھ ساتھ حرکت کرتے ہیں اور ذخیرہ شدہ معلوماتی خط کو حرف بہ حرف نقل کرتے ہیں۔ "ہم نے ایک RNA پولیمریز لیا اور اسے اپنی نینو مشین کے ایک ہینڈل سے منسلک کیا،" Famulok بتاتے ہیں، جو بون یونیورسٹی میں "زندگی اور صحت" اور "معاملہ" کے ٹرانس ڈسپلنری ریسرچ ایریاز کے رکن بھی ہیں۔ "قربت میں، ہم نے دونوں ہینڈلز کے درمیان ایک DNA اسٹرینڈ کو بھی دبا دیا۔ پولیمریز اس کو نقل کرنے کے لیے اس اسٹرینڈ کو پکڑ لیتا ہے۔ یہ خود کو اسٹینڈ کے ساتھ کھینچتا ہے اور غیر نقل شدہ سیکشن تیزی سے چھوٹا ہوتا جاتا ہے۔ یہ دوسرے ہینڈل کو تھوڑا تھوڑا کرکے پہلے والے کی طرف کھینچتا ہے، اسی وقت اسپرنگ کو کمپریس کرتا ہے۔" ہینڈلز کے درمیان ڈی این اے اسٹرینڈ اپنے اختتام سے کچھ دیر پہلے حروف کی ایک خاص ترتیب پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ نام نہاد اختتامی ترتیب پولیمریز کو اشارہ کرتا ہے کہ اسے ڈی این اے کو چھوڑ دینا چاہیے۔ بہار اب دوبارہ آرام کر سکتی ہے اور ہینڈلز کو الگ کر دیتی ہے۔ یہ پولیمریز کے قریب اسٹرینڈ کی شروعاتی ترتیب کو لاتا ہے اور مالیکیولر کاپیئر ایک نیا ٹرانسکرپشن عمل شروع کر سکتا ہے: سائیکل اس طرح دہرایا جاتا ہے۔ "اس طرح سے، ہماری نینو موٹر ایک پلنگ ایکشن کرتی ہے،" پروفیسر فامولوک کی سربراہی میں تحقیقی گروپ سے تعلق رکھنے والے میتھیاس سینٹولا کی وضاحت کرتا ہے، جس نے تجربات کا ایک بڑا حصہ انجام دیا۔

حروف تہجی کا سوپ ایندھن کا کام کرتا ہے۔

اس موٹر کو بھی کسی دوسری قسم کی موٹر کی طرح توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ "حروف تہجی کے سوپ" کے ذریعہ فراہم کیا جاتا ہے جس سے پولیمریز نقلیں تیار کرتا ہے۔ ان میں سے ہر ایک حرف (تکنیکی اصطلاح میں: نیوکلیوٹائڈس) کی ایک چھوٹی دم ہوتی ہے جس میں تین فاسفیٹ گروپ ہوتے ہیں - ایک ٹرائی فاسفیٹ۔ موجودہ جملے میں ایک نیا خط منسلک کرنے کے لیے، پولیمریز کو ان میں سے دو فاسفیٹ گروپس کو ہٹانا ہوگا۔ اس سے توانائی خارج ہوتی ہے جسے یہ حروف کو آپس میں جوڑنے کے لیے استعمال کر سکتا ہے۔ "ہماری موٹر اس طرح ایندھن کے طور پر نیوکلیوٹائڈ ٹرائی فاسفیٹ استعمال کرتی ہے،" Famulok کہتے ہیں۔ "یہ صرف اس وقت چلنا جاری رکھ سکتا ہے جب ان کی کافی تعداد دستیاب ہو۔" انفرادی نینو موٹرز کی نگرانی کرتے ہوئے، امریکی ریاست مشی گن میں قائم تعاون کے شراکت داروں میں سے ایک یہ ظاہر کرنے کے قابل تھا کہ وہ درحقیقت متوقع تحریک کو انجام دیتے ہیں۔ ایریزونا میں ایک تحقیقی گروپ نے بھی تیز رفتار کمپیوٹرز پر اس عمل کو نقل کیا۔ نتائج کو استعمال کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، موٹر کو ایک خاص دھڑکن کی شرح پر کام کرنے کے لیے بہتر بنانے کے لیے۔ مزید برآں، محققین یہ ظاہر کرنے کے قابل تھے کہ موٹر آسانی سے دوسرے ڈھانچے کے ساتھ مل سکتی ہے۔ اس سے اس کے لیے یہ ممکن ہو جائے گا کہ وہ کسی سطح پر گھوم پھرے - ایک انچ کیڑے کی طرح جو اپنے مخصوص انداز میں شاخ کے ساتھ کھینچتا ہے۔ "ہم ایک قسم کا کلچ تیار کرنے کا بھی منصوبہ بنا رہے ہیں جو ہمیں صرف مخصوص اوقات میں موٹر کی طاقت کو استعمال کرنے کی اجازت دے گا اور بصورت دیگر اسے بیکار چھوڑ دے گا،" Famulok بتاتے ہیں۔ طویل مدتی میں، موٹر ایک پیچیدہ نینو مشین کا دل بن سکتی ہے۔ "تاہم، اس مرحلے تک پہنچنے سے پہلے ابھی بہت کام کرنا باقی ہے۔"

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63890.php