சினெர்ஜிடிக் பனி தடுப்பு விளைவுகளின் அடிப்படையில் உயிரணுக்களின் உயர் செயல்திறன்

சீன அறிவியல் அகாடமியின் சீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் (USTC) பேராசிரியர். ஜாவோ கேங் தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு, USTC-இன் முதல் இணைந்த மருத்துவமனையைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் லியு ஹுய்லனுடன் இணைந்து, வாழ்க்கையின் உயர் செயல்திறன் கொண்ட cryopreservation-ஐ அடைந்துள்ளது. இரு பரிமாண (2D) டைட்டானியம் கார்பைடு (Ti₃C₂T_x) MXene நானோஷீட்டின் சினெர்ஜெடிக் பனி தடுப்பு விளைவுகளைப் பயன்படுத்தும் செல்கள் ஆகும்.

இந்த சாதனை இயற்பியல் துறைகளின் அடிப்படையில் திறமையான cryopreserving பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்துகிறது. ACS நானோவில் தொடர்புடைய முடிவுகள் வெளியிடப்பட்டன.

Cryopreservation, பனிக்கட்டி உருவாக்கம், வளர்ச்சி மற்றும் காயங்கள் ஆகியவை வெற்றிகரமான செல், திசு, உறுப்பு மற்றும் உயிரி கலவை கிரையோபிரசர்வேஷனுக்கான முக்கிய சவால்களாகும். பனி படிக உருவாக்கம் மற்றும் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்த பயனுள்ள முறைகளின் வளர்ச்சி ஆகியவற்றைப் புரிந்துகொள்வது அடிப்படை ஆராய்ச்சி மற்றும் நடைமுறை பயன்பாடுகளில் ஆழமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

செயல்பாட்டு நானோ பொருள் பனிக்கட்டி தடுப்பு பொருட்கள் பனி தடுப்பு பொருட்களுக்கான ஆராய்ச்சி மையங்களாக மாறியுள்ளன. பெரும்பாலான ஆய்வுகள் நானோ துகள்களின் மூலக்கூறு பனி அடக்குமுறை விளைவுகளை மட்டுமே பார்க்கின்றன. ஃபோட்டோதெர்மல் அல்லது மேக்னடோதெர்மல் விளைவுகளுடன் இணைந்து சினெர்ஜிடிக் பனி தடுப்பு விளைவுகள் பற்றிய ஆய்வுகள் இன்னும் அரிதானவை.

2D Ti₃C₂T_x, MXenes-இன் ஒருங்கிணைந்த பனி ஒடுக்குமுறை விளைவை ஆராய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பனி படிக உருவவியல், வளர்ச்சி மற்றும் உருகுதல் ஆகியவற்றின் ஒழுங்குபடுத்தும் செயல்பாட்டை ஆய்வு செய்தனர்.

ஆராய்ச்சியாளர்களின் கண்டுபிடிப்புகளின்படி, குளிரூட்டும் செயல்பாட்டில் டைட்டானியம் கார்பைடு (Ti₃C₂T_x) பனி படிகங்களின் கூர்மையான விளிம்புகளை உருவாக்குவதைத் தடுக்கும் மற்றும் அவற்றின் நேரடி சேதத்தை குறைக்கும். உருகும் நிலையில், Ti₃C₂T_x-இன் உயர்-செயல்திறன் ஒளிவெப்ப மாற்றப் பண்பு விரைவான பனி உருகலை எளிதாக்குகிறது, இதனால் சிதைவு மற்றும் பனி மறுபடிகமயமாக்கலைக் குறைக்கிறது.

இந்த 2D MXene நானோஷீட்களின் சினெர்ஜிஸ்டிக் பனி-அடக்கும் விளைவைப் பயன்படுத்தி, ஸ்டெம்-செல்-லேடன் ஹைட்ரோஜெல் கட்டுமானங்களின் உயர்-செயல்திறன் கிரையோபிரெசர்வேஷன்  உணரப்பட்டது.

References:

• Cao, Y., Chang, T., Fang, C., Zhang, Y., Liu, H., & Zhao, G. (2022). Inhibition Effect of Ti₃C₂T _x MXene on Ice Crystals Combined with Laser-Mediated Heating Facilitates High-Performance Cryopreservation. ACS nano.
• Hasan, M., Fayter, A. E., & Gibson, M. I. (2018). Ice recrystallization inhibiting polymers enable glycerol-free cryopreservation of microorganisms. Biomacromolecules, 19(8), 3371-3376.
• Sun, X., He, G., Xiong, C., Wang, C., Lian, X., Hu, L., & Tian, J. (2021). One-pot fabrication of hollow porphyrinic MOF nanoparticles with ultrahigh drug loading toward controlled delivery and synergistic cancer therapy. ACS Applied Materials & Interfaces, 13(3), 3679-3693.
• Cai, X., Jia, X., Gao, W., Zhang, K., Ma, M., Wang, S., & Chen, H. (2015). A versatile nanotheranostic agent for efficient dual‐mode imaging guided synergistic chemo‐thermal tumor therapy. Advanced Functional Materials, 25(17), 2520-2529.
• Akoachere, M., Buchholz, K., Fischer, E., Burhenne, J., Haefeli, W. E., Schirmer, R. H., & Becker, K. (2005). In vitro assessment of methylene blue on chloroquine-sensitive and-resistant Plasmodium falciparum strains reveals synergistic action with artemisinins. Antimicrobial agents and chemotherapy, 49(11), 4592-4597.