पहली स्व-चलित कृत्रिम कोशिका बनाई गई

पहली कृत्रिम कोशिका बिना जीवन के, सिर्फ़ तीन बुनियादी घटकों और रसायन विज्ञान के नियमों का उपयोग करके गति कर सकती है। इस खोज से सिंथेटिक जीव विज्ञान में नई दिशाएँ खुलती हैं और यह पता चलता है कि जीवन कैसे गति करता है।

अपने मौलिक वैज्ञानिक मूल्य के अलावा, स्व-चलित कृत्रिम कोशिकाओं के निर्माण की सफलता जैव-चिकित्सा और निर्माण में भी कई संभावित अनुप्रयोगों के द्वार खोलती है - फोटो: एआई

साइंस जर्नल में प्रकाशित कार्य में, वैज्ञानिकों के एक समूह ने कैटेलोनिया जैव प्रौद्योगिकी संस्थान (IBEC) , बार्सिलोना विश्वविद्यालय, यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन, लिवरपूल विश्वविद्यालय, बायोफिसिका संस्थान और इकरबास्क विज्ञान फाउंडेशन का कहना है कि यह कृत्रिम कोशिका अब तक निर्मित सबसे सरल संरचनाओं में से एक है: इसमें केवल एक लिपिड झिल्ली, एक एंजाइम और एक छिद्र होता है। फिर भी, इसमें रासायनिक प्रतिक्रियाओं के आधार पर खुद को दिशा देने और गति करने की क्षमता होती है, ठीक वैसे ही जैसे शुक्राणु अंडों का पता लगाते हैं या श्वेत रक्त कोशिकाएँ संक्रमण के संकेतों का पता लगाती हैं।

इस घटना को केमोटैक्सिस कहा जाता है, रासायनिक सांद्रता के अनुसार गति करने की क्षमता, जो जैविक दुनिया में एक महत्वपूर्ण अस्तित्व कौशल है। इस कृत्रिम कोशिका की खास बात यह है कि इसे फ्लैगेला या रिसेप्टर्स जैसी जटिल संरचनाओं की आवश्यकता नहीं होती है।

प्रोफेसर ग्यूसेप बट्टाग्लिया (आईबीईसी) ने बताया, "हमने इस सारी गतिशीलता को सिर्फ तीन तत्वों से निर्मित किया: एक झिल्ली, एक एंजाइम और एक नाभिकीय छिद्र। कोई झंझट नहीं। और फिर जीवन के छिपे हुए नियम सामने आ गए।"

कृत्रिम कोशिकाएँ लिपोसोम्स से बनी होती हैं, यानी वसायुक्त बुलबुले जो असली कोशिका झिल्लियों की नकल करते हैं। जब इन्हें ग्लूकोज़ या यूरिया सांद्रता प्रवणता वाले वातावरण में रखा जाता है, तो लिपोसोम्स के अंदर मौजूद एंजाइम इन अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे सांद्रता में अंतर पैदा होता है।

यह असंतुलन कोशिका की सतह पर एक सूक्ष्म प्रवाह उत्पन्न करता है, जो उसे उच्च सांद्रता की ओर धकेलता है। झिल्ली के छिद्र एक नियंत्रित "स्लुइस गेट" की तरह काम करते हैं, जिससे आवश्यक असममिति उत्पन्न होती है जो प्रणोद उत्पन्न करती है, ठीक उसी तरह जैसे एक नाव पानी के प्रवाह से खुद को आगे बढ़ाती है।

अपने प्रयोगों में, टीम ने सूक्ष्म द्रवीय चैनलों में 10,000 से ज़्यादा कृत्रिम कोशिकाओं का परीक्षण, कड़े नियंत्रित ढाल स्थितियों में किया। परिणामों से पता चला कि ज़्यादा केंद्रकीय छिद्रों वाली कोशिकाएँ, कीमोटैक्सिस की दिशा में ज़्यादा तेज़ी से गति करती हैं; जबकि बिना छिद्रों वाली कोशिकाएँ केवल निष्क्रिय रूप से, संभवतः साधारण विसरण द्वारा, गति करती हैं।

प्रकृति में, गतिशीलता एक महत्वपूर्ण उत्तरजीविता रणनीति है जो जीवित कोशिकाओं को पोषक तत्व खोजने, विषाक्त पदार्थों से बचने और उनके विकास को समन्वित करने में मदद करती है। केवल तीन न्यूनतम घटकों के साथ इस परिघटना का सटीक अनुकरण करने से वैज्ञानिक इस बात को समझने के करीब पहुँच गए हैं कि जीवन अपने प्रारंभिक विकास में कैसे गति करने लगा होगा।

अपने मौलिक वैज्ञानिक महत्व के अलावा, यह शोध जैव-चिकित्सा और निर्माण क्षेत्र में भी कई संभावित अनुप्रयोगों के द्वार खोलता है। उदाहरण के लिए, कृत्रिम कोशिकाओं को शरीर में क्षति के सही स्थान पर दवाएँ पहुँचाने, सूक्ष्म वातावरण में रासायनिक परिवर्तनों का पता लगाने, या निर्माण उद्योग में प्रोग्राम करने योग्य स्व-संगठित प्रणालियाँ बनाने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।

चूंकि ये कोशिकीय घटक जीव विज्ञान में सर्वव्यापी हैं, इसलिए इन्हें बढ़ाया जा सकता है या नरम बायोमिमेटिक माइक्रोरोबोट बनाने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जिन्हें धातु फ्रेम या इलेक्ट्रॉनिक सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है।

"एक कृत्रिम कोशिका को ध्यान से देखें। इसके अंदर रहस्य छिपा है: कोशिका कैसे फुसफुसाती है, कैसे महत्वपूर्ण चीज़ों का परिवहन करती है। लेकिन प्राकृतिक जीवविज्ञान बहुत शोरगुल वाला, बहुत विस्तृत है। इसलिए हम थोड़ा 'धोखा' देते हैं। और फिर सब कुछ सुव्यवस्थित, सुंदर, एक शुद्ध रासायनिक संगीत बन जाता है," प्रोफ़ेसर बैटाग्लिया ने तुलना की।

मिन्ह हाई

स्रोत: https://tuoitre.vn/lan-dau-tien-tao-ra-te-bao-nhan-tao-tu-di-chuyen-20250727080301666.htm