वैज्ञानिकों ने बाहरी अंतरिक्ष में सूक्ष्मजीवों को विकसित करने के लिए उपकरण विकसित किया

नई दिल्ली, 04 सितंबर (इंडिया साइंस वायर): भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी) और भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) के शोधकर्ताओं ने सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके बाहरी अंतरिक्ष में जैविक प्रयोग करने के लिए एक विशेष मॉड्यूलर, स्व-निहित उपकरण विकसित किया है।   एक्टा एस्ट्रोनॉटिका में प्रकाशित एक अध्ययन में, टीम ने दिखाया कि कैसे डिवाइस का उपयोग कम से कम मानवीय भागीदारी के साथ कई दिनों में स्पोरोसारसीना पेस्टुरी नामक जीवाणु के विकास को सक्रिय और ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है। 

यह समझना कि वातावरण में रोगाणु कैसे व्यवहार करते हैं, मानव अंतरिक्ष मिशन जैसे कि ‘गगनयान’, भारत के पहले चालक दल के अंतरिक्ष यान के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिक तेजी से लैब-ऑन-चिप प्लेटफार्मों के उपयोग की खोज कर रहे हैं – जो ऐसे प्रयोगों के लिए कई विश्लेषणों को एक एकीकृत चिप में जोड़ते हैं। लेकिन जमीन पर प्रयोगशाला की तुलना में बाहरी अंतरिक्ष के लिए ऐसे प्लेटफार्मों को डिजाइन करने के लिए अतिरिक्त चुनौतियां हैं।  

मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग में सहायक प्रोफेसर और अध्ययन के एक वरिष्ठ लेखक कौशिक विश्वनाथन बताते हैं, “इसे पूरी तरह आत्मनिर्भर होना चाहिए।” “इसके अलावा, आप सामान्य प्रयोगशाला सेटिंग में समान परिचालन स्थितियों की अपेक्षा नहीं कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आपके पास ऐसा कुछ नहीं हो सकता है जो 500W की शक्ति का उपभोग करे।” 

आईआईएससी और इसरो टीम द्वारा विकसित डिवाइस प्रयोगशाला में उपयोग किए जाने वाले स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के समान ऑप्टिकल घनत्व या प्रकाश के प्रकीर्णन को मापकर बैक्टीरिया के विकास को ट्रैक करने के लिए एक एलईडी और फोटोडायोड सेंसर संयोजन का उपयोग करता है। इसमें विभिन्न प्रयोगों के लिए अलग-अलग डिब्बे हैं। प्रत्येक कम्पार्टमेंट या ‘कैसेट’ में एक कक्ष होता है जहां बैक्टीरिया सुक्रोज के घोल में बीजाणु के रूप में निलंबित होते हैं और एक पोषक माध्यम को दूर से एक स्विच पर क्लिक करके विकास को किकस्टार्ट करने के लिए मिश्रित किया जा सकता है।

प्रत्येक कैसेट से डेटा स्वतंत्र रूप से एकत्र और संग्रहीत किया जाता है। तीन कैसेट को एक ही कार्ट्रिज में जोड़ा जाता है, जो सिर्फ 1W से कम बिजली की खपत करता है। शोधकर्ताओं ने कल्पना की है कि एक पूर्ण पेलोड जो एक अंतरिक्ष यान में जा सकता है उसमें चार ऐसे कारतूस होंगे जो 12 स्वतंत्र प्रयोग करने में सक्षम होंगे। टीम को यह भी सुनिश्चित करना था कि डिवाइस लीक-प्रूफ था और अभिविन्यास में किसी भी बदलाव से अप्रभावित था।

मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर और एक अन्य वरिष्ठ लेखक आलोक कुमार कहते हैं की, “बैक्टीरिया के बढ़ने के लिए यह एक गैर-पारंपरिक वातावरण है। यह पूरी तरह से सील है और इसकी मात्रा बहुत कम है। हमें यह देखना था कि क्या हमें इस छोटी मात्रा में लगातार [विकास] परिणाम मिलेंगे।” अन्य बातों के अलावा, शोधकर्ताओं को यह सुनिश्चित करना था कि एलईडी चालू और बंद होने से अधिक गर्मी उत्पन्न नहीं होगी, जो बैक्टीरिया के विकास की विशेषताओं को बदल सकती है।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, शोधकर्ता यह पुष्टि करने में सक्षम थे कि बीजाणु बढ़े और उपकरण के अंदर रॉड के आकार के बैक्टीरिया में गुणा हो गए, क्योंकि वे प्रयोगशाला में सामान्य परिस्थितियों में होते। विश्वनाथन कहते हैं, “अब जब हम इस प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट के कामों को जानते हैं, तो हमने पहले ही एक फ़्लाइट मॉडल [डिवाइस का] के अगले चरण की शुरुआत कर दी है।”

शोधकर्ताओं का कहना है कि डिवाइस को अन्य जीवों जैसे कि कीड़े और गैर-जैविक प्रयोगों के अध्ययन के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है। विश्वनाथन बताते हैं, “हमारा विचार भारतीय शोधकर्ताओं के लिए एक मॉडल मंच विकसित करना था।”  

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