সম্প্রতি, মাইক্রো অ্যান্ড ন্যানো ইঞ্জিনিয়ারিং ল্যাবরেটরি, স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং সায়েন্স, ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি অফ চায়না (ইউএসটিসি) এর সহযোগী অধ্যাপক লি জিয়াওয়েনের গ্রুপ 3D কৈশিক স্ক্যাফোল্ডগুলির দক্ষ নির্মাণের জন্য একটি ফেমটোসেকেন্ড লেজার ডায়নামিক হলোগ্রাফিক প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির প্রস্তাব করেছে, যা হতে পারে। 3D কৈশিক নেটওয়ার্ক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। কাজটি "র্যাপিড কনস্ট্রাকশন অফ 3D বায়োমিমেটিক ক্যাপিলারি নেটওয়ার্কস উইথ কমপ্লেক্স মর্ফোলজি ইউজিং ডাইনামিক হলোগ্রাফিক প্রসেসিং" নামে প্রকাশিত হয়েছিল "র্যাপিড কনস্ট্রাকশন অফ 3D বায়োমিমেটিক ক্যাপিলারি নেটওয়ার্কস উইথ কমপ্লেক্স মোর্ফোলজি ইউজিং ডাইনামিক হলোগ্রাফিক প্রসেসিং" শিরোনামে অ্যাডভান্সড ফাংশনাল ম্যাটেরিয়ালস-এ প্রকাশিত হয়েছিল। জার্নালের কভার পেপার হিসাবে নির্বাচিত, এবং সম্পর্কিত প্রযুক্তি একটি পেটেন্ট দ্বারা অনুমোদিত ছিল।
ফেমটোসেকেন্ড লেজার টু-ফোটন পলিমারাইজেশনে ন্যানোস্কেল প্রসেসিং রেজোলিউশন এবং ত্রি-মাত্রিক ফ্যাব্রিকেশন ক্ষমতা রয়েছে, তবে মাইক্রোভাসকুলার নেটওয়ার্কগুলি মুদ্রণের জন্য ঐতিহ্যগত প্রক্রিয়াকরণ কৌশলটি অদক্ষ। পূর্ববর্তী কাজের উপর ভিত্তি করে, গ্রুপটি একটি রিং-আকৃতির বেসেল রশ্মির উপর ভিত্তি করে একটি রিং-আকৃতির খাঁজযুক্ত আলোর ক্ষেত্র তৈরি করার জন্য একটি স্থানীয় ফেজ মড্যুলেশন পদ্ধতির প্রস্তাব করে এবং ফটোরেসিস্টের ভিতরে প্রকাশ করার জন্য দ্রুত-পরিবর্তনশীল খাঁজযুক্ত রিং-আকৃতির আলোকে ব্যবহার করে, উপলব্ধি করে জটিল আকৃতির দ্বিখন্ডিত মাইক্রোটিউবুল নেটওয়ার্ক এবং বায়োনিক ছিদ্রযুক্ত মাইক্রোটিউবুলের উচ্চ-দক্ষতা মেশিনিং, এবং মেশিনিং গতি ঐতিহ্যগত পয়েন্ট-বাই-পয়েন্ট মেশিনিং পদ্ধতির চেয়ে 30 গুণ বেশি। গোষ্ঠীটি ছিদ্রযুক্ত মাইক্রোটিউবুল নেটওয়ার্কটিকে একটি ভারা হিসাবে ব্যবহার করে এন্ডোথেলিয়াল কোষগুলিকে প্রাচীরের বিপরীতে বৃদ্ধি পেতে নির্দেশিত করতে, সংজ্ঞায়িত আকারবিদ্যা সহ জটিল মাইক্রোভাসকুলার নেটওয়ার্কের নির্মাণ উপলব্ধি করে এবং এই কাজটি টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং, ড্রাগ স্ক্রীনিং এর ক্ষেত্রে গবেষণা কাজের জন্য একটি প্ল্যাটফর্ম প্রদান করবে। এবং ভাস্কুলার ফিজিওলজি। বোয়েন সং, একজন মাস্টার্সের ছাত্র, একজন ডক্টরাল ছাত্র শেংইং ফ্যান, এবং পোস্টডক্টরাল ফেলো চাওই ওয়াং, কাগজটির সহ-প্রথম লেখক, এবং জিয়াওয়েন লি সংশ্লিষ্ট লেখক।
চিত্র মাইক্রোভাসকুলার নেটওয়ার্কের দক্ষ নির্মাণ পদ্ধতি: (ক) গতিশীল হলোগ্রাফিক দক্ষ প্রক্রিয়াকরণের পরিকল্পিত; (b) দ্বিখণ্ডিত মাইক্রোটিউবুলস; (c) মাইক্রোটিউবুলের পৃষ্ঠে এন্ডোথেলিয়াল কোষ
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, জিয়াওয়েন লি'র গ্রুপ সক্রিয়ভাবে বায়োমেডিকাল ক্ষেত্রে ফেমটোসেকেন্ড লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির প্রয়োগ অনুসন্ধান করেছে এবং মাইক্রো-ন্যানো রোবট তৈরির পদ্ধতিতে অগ্রগতি করেছে। মাইক্রো-ন্যানো রোবটগুলি বায়োমেডিসিনের ক্ষেত্রে দুর্দান্ত প্রয়োগের সম্ভাবনা দেখায়। জটিল পরিবেশে মাইক্রো-রোবটগুলির বৃহৎ আয়তনের প্রস্তুতি এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য পরিবহন উপলব্ধি করার জন্য, গ্রুপটি পরিবেশ-প্রতিক্রিয়াশীল মাইক্রো-হেলিকাল রোবটগুলির একটি দক্ষ প্রস্তুতির পদ্ধতির প্রস্তাব করে যা ঘূর্ণনগতভাবে গতিশীল হলোগ্রাফিক আলো ক্ষেত্রের উপর ভিত্তি করে, যা হাজার হাজার হাইড্রোজেল মাইক্রোকে প্রক্রিয়া করতে পারে। - হেলিকাল রোবট 0.5 ঘণ্টার মধ্যে। রোবটটি পিএইচ নিয়ন্ত্রণের অধীনে তার নিজস্ব রূপবিদ্যার বুদ্ধিমান অভিযোজিত বিকৃতি উপলব্ধি করে, যা ফলস্বরূপ একটি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা চালিত একাধিক গতি মোড তৈরি করে এবং লক্ষ্যযুক্ত ওষুধ পরিবহন অর্জন করে (ACS Nano 2021, 15, 18048; Light: Adv. Manufacturing, 2023: 423 29)। কম চৌম্বকীয় বিষয়বস্তু এবং মাইক্রো-হেলিকাল রোবটগুলির ছোট চালিকা শক্তির সমস্যা সমাধানের জন্য, যা পরিবেশগত প্রবাহ বেগের প্রভাবকে অতিক্রম করা কঠিন, গ্রুপটি বিশুদ্ধ প্রস্তুত করার জন্য দ্বি-ফোটন পলিমারাইজেশন গঠন এবং সিন্টারিং পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে একটি প্রক্রিয়া প্রস্তাব করেছে। নিকেল হেলিকাল মাইক্রো-রোবট, যার চৌম্বকীয় উপাদান প্রায় 90 wt%, কম শক্তির ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে চৌম্বকীয় টর্ক উন্নত করে, যার সর্বোচ্চ গতি প্রতি সেকেন্ডে 12.5 বডি দৈর্ঘ্য এবং একটি বস্তুর চেয়ে 200 গুণ বেশি ভারী বস্তুকে চালিত করার ক্ষমতা। নিজেই, এবং একটি তরলে নিয়ন্ত্রিত গতিতে (ল্যাব চিপ, 2024, DOI: 10.1039/d3lc01084h)।
চিত্র। মাইক্রো-ন্যানো স্পাইরাল রোবট: (ক) হাইড্রোজেল মাইক্রো-ন্যানো রোবটের দক্ষ প্রস্তুতি এবং পরিবেশগত প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্য; (b) মাইক্রো-ন্যানো ধাতব রোবট প্রবাহ বেগের প্রভাবকে অতিক্রম করতে পারে।
এছাড়াও, জিয়াওয়েন লি-এর গ্রুপ ফেমটোসেকেন্ড লেজার টু-ফোটন প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে নিউরোনাল বৃদ্ধির আচরণের উপর মাইক্রো-ন্যানোস্ট্রাকচারের প্রভাব অন্বেষণ করেছে। লাইফ সায়েন্সেস অ্যান্ড মেডিসিন বিভাগের অধ্যাপক গুও-কিয়াং বি এবং স্কুল অফ ইনফরমেশন সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির সহযোগী অধ্যাপক ওয়েইপিং ডিং-এর সহযোগিতায়, তারা বিভিন্ন স্পেসিং এবং উচ্চতা সহ প্যাটার্নযুক্ত মাইক্রোপিলারের অ্যারে তৈরি করতে ফেমটোসেকেন্ড টু-ফোটন প্রযুক্তি ব্যবহার করেছে। , এবং পাওয়া গেছে যে নিউরোনাল অ্যাক্সনগুলি আইসোমেট্রিক মাইক্রোপিলারগুলিতে বৃদ্ধি পেতে থাকে এবং মাইক্রোপিলার সারি (অ্যাড. হেলথকেয়ার মেটার। 2021, 10, 2100094) নির্মাণের মাধ্যমে নিউরনগুলিকে দিকনির্দেশনামূলক বৃদ্ধি এবং নিউরাল সার্কিটের দিকে পরিচালিত করা যেতে পারে। অ্যাক্সোনাল মায়লিনেশন দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, যৌথ গোষ্ঠী অ্যাক্সোনাল মায়লিনেশন অনুকরণ করার জন্য বিভিন্ন ব্যাস, প্রাচীরের বেধ এবং দৈর্ঘ্য সহ মাইক্রোটিউবুলের কাঠামো ডিজাইন এবং প্রস্তুত করে এবং আবিষ্কার করে যে মাইক্রোটিউবুল কাঠামো নিউরোনাল অ্যাক্সনগুলির বৃদ্ধির হারকে ত্বরান্বিত করতে সক্ষম হয়েছিল (10 বারের বেশি)। এছাড়াও, যৌথ গোষ্ঠীটি চুম্বকীয়ভাবে নিকেলের একটি চৌম্বকীয় পাতলা ফিল্ম এবং মাইক্রোটিউবুলসের পৃষ্ঠে টাইটানিয়ামের একটি জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ পাতলা ফিল্ম ছড়িয়ে দেয়, যা নির্দিষ্ট জৈবিক গঠনের জন্য একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের ম্যানিপুলেশনের অধীনে নিউরনের সুনির্দিষ্ট সংযোগের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। নিউরাল সার্কিট (Nano Lett., 2022, 22:8991)। মাইক্রো-ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি নিউরনের দিকনির্দেশক বৃদ্ধি এবং ত্বরান্বিত বৃদ্ধি উপলব্ধি করতে সক্ষম, যা বিচ্ছিন্ন স্নায়ু ক্লাস্টারগুলির দিকনির্দেশক সংযোগ, নিউরাল নেটওয়ার্ক নির্মাণ এবং স্নায়ুর ক্ষতি দ্রুত মেরামতের জন্য পদ্ধতি এবং ধারণা প্রদান করবে।
ডুমুর। নিউরোনাল অ্যাক্সন বৃদ্ধিতে মাইক্রো-ন্যানো কাঠামোর প্রভাব: (ক) নিউরোনাল অ্যাক্সন একই উচ্চতার মাইক্রো-পিলার বরাবর দিকনির্দেশনামূলক পদ্ধতিতে বৃদ্ধি পায়; (b) ছিদ্রযুক্ত মাইক্রোটিউবুলগুলি নিউরোনাল অ্যাক্সন বৃদ্ধিকে ত্বরান্বিত করে এবং নিউরনের দিকনির্দেশক সংযোগ উপলব্ধি করতে পারে।
উপরের গবেষণা কাজটি চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন, বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি মন্ত্রণালয়ের মূল গবেষণা ও উন্নয়ন কর্মসূচি এবং আনহুই প্রাদেশিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি প্রধান গবেষণা প্রকল্প দ্বারা সমর্থিত ছিল।
