Metallo-Nanozymes, या कृत्रिम जैव उत्प्रेरक, प्राकृतिक एंजाइमों की नकल करते हैं जो अपनी उत्प्रेरक गतिविधि के लिए धातु आयनों का उपयोग करते हैं,
Metallo-nanozymes
इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण को नियंत्रित करने में सक्षम हैं, जो सेलुलर ऊर्जा को विनियमित करने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। मेटालो-नैनोजाइम का यह नया पहचाना गया गुण जैविक प्रणालियों में सहजता से एकीकृत होता है,
जिससे स्थायी ऊर्जा उत्पादन, चिकित्सा आविष्कार और पर्यावरणीय समाधान संभव होते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि नैनोजाइम लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं, नैनोजाइम की वर्तमान पीढ़ी कई कठिनाइयाँ प्रस्तुत करती है, विशेष रूप से चिकित्सीय अनुप्रयोगों में। इससे कोशिकीय शिथिलता और इसके साथ आने वाली जटिलताएं हो सकती हैं।
अगली पीढ़ी के नैनोजाइम में ऐसी सक्रिय साइटें होनी चाहिए जो इस बाधा को दूर करने के लिए सब्सट्रेट के साथ अंतःक्रिया को ठीक से विनियमित करें और इलेक्ट्रॉन प्रवाह को नियंत्रित करें।
सीएसआईआर-केंद्रीय चमड़ा अनुसंधान संस्थान (सीएलआरआई), चेन्नई में अमित वर्नेकर के पीएचडी छात्र डॉ आदर्श फत्रेकर और इंस्पायर फैकल्टी फेलो अमित वर्नेकर ने Cu-Phen के कार्य को परिभाषित किया है, जो एक उत्प्रेरक-द्वारा-डिजाइन रणनीति द्वारा तैयार किया गया स्व-संयोजन नैनोजाइम है।
Cu-Phen कृत्रिम एंजाइमों के विकास में एक महत्वपूर्ण उन्नति है क्योंकि यह फेनिलएलनिन लिगैंड से बना है जो अमीनो एसिड से बने होते हैं जो तांबे के आयनों (Cu2+) से समन्वित होते हैं और इसमें एक एकत्रित नैनोस्ट्रक्चर होता है।
Cu-Phen इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में एक महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉन दाता प्रोटीन, साइटोक्रोम c के साथ एक रिसेप्टर-लिगैंड तरीके से बातचीत करके संचालित होता है, जैसा कि प्राकृतिक प्रणालियों में देखा जाता है।
Cu-Phen साइटोक्रोम c के साथ विशिष्ट हाइड्रोफोबिक अंतःक्रिया स्थापित करने के बाद Cu2+ केंद्र में एक अद्वितीय प्रोटॉन-युग्मित इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण को पार करता है।
सक्रिय साइट डिज़ाइन
यह घटना ऑक्सीजन को पानी में कुशलतापूर्वक कम करती है, जिससे ROS जैसे हानिकारक उपोत्पादों की उत्पत्ति से बचा जा सकता है, जो कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकते हैं और ऑक्सीडेटिव तनाव और अन्य बीमारियों का कारण बन सकते हैं।
सेलुलर ऊर्जा के उत्पादन के लिए इलेक्ट्रॉन प्रवाह को नियंत्रित करना आवश्यक है, इसलिए इन निष्कर्षों का विनियमित जैव ऊर्जा के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है।
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यह कार्य जैव प्रौद्योगिकी और ऊर्जा अनुसंधान के लिए अधिक उन्नत कृत्रिम एंजाइमों के निर्माण का मार्ग भी प्रशस्त कर सकता है यह कार्य नैनोजाइम इंजीनियरिंग के भविष्य के लिए रोमांचक नई संभावनाओं को भी खोलता है,
जहाँ सक्रिय साइट डिज़ाइन और इलेक्ट्रॉन प्रवाह विनियमन में सटीकता जैव-प्रेरित अनुप्रयोगों में कृत्रिम एंजाइमों की पूरी क्षमता का दोहन करने के लिए महत्वपूर्ण है।
वैज्ञानिक एंजाइम जैसे उत्प्रेरक विकास की सीमाओं को आगे बढ़ा रहे हैं ताकि अधिक स्मार्ट और अधिक प्रभावी उत्प्रेरक बनाए जा सकें जो जैविक प्रणालियों में सहज रूप से एकीकृत हो सकें, जिससे टिकाऊ ऊर्जा उत्पादन, चिकित्सा नवाचार और पर्यावरणीय समाधान संभव हो सकें।
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