ஆர்கனோபாஸ்பரஸ் பூச்சிக்கொல்லிகளை கண்டறிவதற்கான மின்வேதிய உயிரி உணர்வி

ஆர்கனோபாஸ்பரஸ் பூச்சிக்கொல்லிகள் (OPs-Organophosphorus pesticides), விவசாயத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆபத்தான நரம்பு முகவர்களின் ஒரு வகை, மனித ஆரோக்கியத்திற்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் ஒரு தீவிர அச்சுறுத்தலாக உள்ளது.

ஆர்கனோபாஸ்பரஸ் பூச்சிக்கொல்லிகளை விரைவாகக் கண்டறிவதற்கான சிறந்த கருவியாக அசிடைல்கொலினெஸ்டெரேஸின் (AchE) தடுப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு உயிரி உணர்வி கருதப்படுகிறது. ஆனால் மெதுவான மின்முனை இயக்கவியல் மற்றும் சமிக்ஞை இனங்களை நோக்கிய அதிக ஆக்ஸிஜனேற்றம் ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படுகிறது.

சமீபத்தில், சீன அறிவியல் அகாடமியின் (CAS) டேலியன் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் கெமிக்கல் பிசிக்ஸின் (DICP) பேராசிரியர். லு சியான்போ மற்றும் பேராசிரியர். சென் ஜிபிங் தலைமையிலான ஒரு ஆராய்ச்சி குழு குறுக்கீடு இல்லாத கண்டறிதலுக்காக உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்வேதியியல் உயிரி உணர்வியை உருவாக்கியுள்ளது.

இந்த ஆய்வு பயோசென்சர்ஸ் மற்றும் பயோ எலக்ட்ரானிக்ஸில் பிப்ரவரி 21 அன்று வெளியிடப்பட்டது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு-படி மூலோபாயத்தின் மூலம் முப்பரிமாண அல்ட்ராதின் கிராப்டியின் (GDY-Graphdiyne ) நானோஷீட்களில் (Cu@GDY என குறிப்பிடப்படுகிறது) ஒரே மாதிரியாக ஏற்றப்பட்ட அல்ட்ராஃபைன் Cu குவாண்டம் புள்ளிகளின் (QD-Quantum Dots) நானோகாம்போசிட்டை ஒருங்கிணைத்தனர். Cu@GDY நிலையான நிலைத்தன்மையுடன் செயலில் உள்ள தளங்களின் அதிக அடர்த்தியைக் காட்டியது.

பின்னர், OP-களைக் கண்டறிய Cu@GDY-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ACHE உயிரி உணர்வியை உருவாக்கினர் மற்றும் Cu@GDY நானோகாம்போசிட்டின் முடிவுகள் மின் வேதியியல் சமிக்ஞையைப் பெருக்கி OP-களுக்கான ஆக்சிஜனேற்றத் திறனைக் குறைக்கும் என்பதைக் கண்டறிந்தனர்.

மேலும், மின்முனை வினையின் இயக்கவியல், செயலில் உள்ள தளங்களின் ஆதாரம் மற்றும் சிக்னல் இனங்கள் மற்றும் செயலில் உள்ள தளத்திற்கு இடையேயான தொடர்பு ஆகியவற்றை வகைப்படுத்துவதன் மூலம் முன்மொழியப்பட்ட உயிரிஉணர்வின் சாத்தியமான மின்-வினையூக்க பொறிமுறை மற்றும் கட்டமைப்பு-செயல்பாட்டு தொடர்புகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. “என்சைம் தடுப்பு இயக்கவியலின் கோட்பாட்டு வழித்தோன்றல் மற்றும் சோதனை சரிபார்ப்புக்குப் பிறகு,  உயிரி உணர்வி OP-களைக் கண்டறிய அதிக உணர்திறனைக் கொண்டிருப்பதாகச் சரிபார்க்கப்பட்டது,” என்று பேராசிரியர் லு கூறினார்.

References:

• Niu, K., Zuo, Z., Lu, X., Zou, L., & Chen, J. (2022). Ultrathin graphdiyne nanosheets confining Cu quantum dots as robust electrocatalyst for biosensing featuring remarkably enhanced activity and stability. Biosensors and Bioelectronics, 114111.
• Anusha, J. R., Arasu, M. V., Al-Dhabi, N. A., & Raj, C. J. (2022). Nanomaterials in Electrochemical Biosensors and Their Applications. In Emerging Nanomaterials for Advanced Technologies(pp. 487-516). Springer, Cham.
• Wu, J., Yang, Q., Li, Q., Li, H., & Li, F. (2021). Two-dimensional MnO2 nanozyme-mediated homogeneous electrochemical detection of organophosphate pesticides without the interference of H2O2 and color. Analytical Chemistry, 93(8), 4084-4091.
• Lin, Y., Yantasee, W., & Wang, J. (2005). Carbon nanotubes (CNTs) for the development of electrochemical biosensors.  Biosci, 10(492-505), 582.
• Mishra, R. K., Mohan, A. V., Soto, F., Chrostowski, R., & Wang, J. (2017). A microneedle biosensor for minimally-invasive transdermal detection of nerve agents. Analyst, 142(6), 918-924.