લોખંડ (આયર્ન), સીસું (લેડ) અને નિકલમાં સમાનતા શું છે? આ ભારે ધાતુઓ અસંખ્ય ઉદ્યોગોનો એક અનિવાર્ય હિસ્સો છે. જો કે, તેઓ એક કાળી વાસ્તવિકતા પણ ધરાવે છે. તેઓ ગંભીર પર્યાવરણીય અને જાહેર આરોગ્ય માટે ખતરો છે. દરરોજ, તેઓ ઔદ્યોગિક પ્રવૃત્તિઓ, ખાણકામ અને શહેરી કચરા દ્વારા વાતાવરણ અને જળાશયોમાં પોતાનો માર્ગ શોધી લે છે. ભારે ધાતુઓ અત્યંત ઝેરી હોય છે, કુદરતી રીતે વિઘટન પામતી નથી અને સમય જતાં જીવંત સજીવોની પેશીઓમાં એકઠી થવાની વૃત્તિ ધરાવે છે. હાર્વર્ડ ટી. એચ. ચાન સ્કૂલ ઓફ પબ્લિક હેલ્થની વેબસાઈટ પર તાજેતરના એક અહેવાલમાં હાઇલાઇટ કરવામાં આવ્યું છે કે પાવર પ્લાન્ટ્સમાંથી તેમનું ઉત્સર્જન ગંભીર આરોગ્ય અસરો પેદા કરી શકે છે, જેમ કે સોજો (ઇન્ફ્લેમેશન), શ્વાસનળીનું સંકોચન, લોહી ગંઠાઈ જવું અને હૃદય પર દબાણ (કાર્ડિયાક સ્ટ્રેસ). આ પ્રદૂષકોને શોધવા, જે તેમની સામે અસરકારક રીતે લડવા માટે આવશ્યક છે, તેના માટે ઘણીવાર અત્યાધુનિક સાધનો અને ખર્ચાળ પરીક્ષણ પ્રક્રિયાઓની જરૂર પડે છે.

શું થશે જો આનો એક આશાસ્પદ ઉકેલ સામાન્ય ઔષધીય વનસ્પતિઓથી શરૂ થાય જે ભારતીય ઘરોમાં ખૂબ જ પરિચિત છે અને પેઢીઓથી મૂલ્યવાન માનવામાં આવે તો? ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી ગાંધીનગર (IITGN) ના સંશોધકોએ જામુન (સિઝીગિયમ ક્યુમિની), તુલસી (ઓસિમમ સેન્ક્ટમ), લીમડો (અઝાદિરાચ્તા ઇન્ડિકા), જામફળ (સાઇડિયમ ગુઆજાવા) અને મીઠા લીમડાના વૃક્ષ (બર્ગેરા કોએનિગી) નો ઉપયોગ કર્યો અને અત્યંત સંવેદનશીલ, ઇકો-ફ્રેન્ડલી કાર્બન નેનોપાર્ટિકલ્સ (CNPs) વિકસાવવા માટે એક સરળ અને સમય-કાર્યક્ષમ અભિગમ રજૂ કર્યો. તેમનો આ અભ્યાસ 'નેનો એક્સપ્રેસ' માં પ્રકાશિત થયો હતો. આ વનસ્પતિઓની પસંદગી એન્ટીઑકિસડન્ટ અને એન્ટી-કેન્સર જેવા ગુણધર્મોના આધારે કરવામાં આવી હતી.

CNPs શું છે? તેઓ મેટલ આયન ડિટેક્શન (ધાતુના આયનોની શોધ), બાયો-ઇમેજિંગ અને એન્ટીમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ જેવા ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગો ધરાવતા આશાસ્પદ પદાર્થો છે. CNPs નેનોસાઇઝ્ડ કાર્બન તત્વો ધરાવે છે, જે સામાન્ય રીતે જીવંત પેશીઓ સાથે સુરક્ષિત રીતે પ્રતિક્રિયા કરવાની ઉત્કૃષ્ટ ક્ષમતા અને ઓછી ઝેરીતા ધરાવે છે. તાજેતરના સમયમાં ગ્રીન અભિગમો પર વધતા ભારને કારણે, CNPs ઉત્પન્ન કરવા માટે ફળો, શાકભાજી અને વનસ્પતિના પાંદડા જેવા કુદરતી અને નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે. આ ખર્ચ, ઉર્જા-સઘન પ્રોસેસિંગ અને જોખમી રસાયણોના ઉપયોગને ન્યૂનતમ કરવાનો એક પ્રયાસ છે. આ ઉદ્દેશ્ય તરફ આગળ વધતા, ટીમે ઉન્નત સંવેદનશીલતા અને પ્રદર્શન સાથે CNPs જનરેટ કરવા માટે એક ઝડપી માઇક્રોવેવ-આસિસ્ટડ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો.

તમામ પાંચ પ્રકારના CNPs યુવી (UV) પ્રકાશ હેઠળ તેજસ્વી લાલ (ફ્લોરોસેન્સ) રંગના બન્યા હતા. આ CNPs સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કર્યા પછી, ચોક્કસ ભારે ધાતુના આયનો શમનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને તેમના દ્વારા ઉત્સર્જિત ફ્લોરોસેન્સની તીવ્રતા ઘટાડે છે. આ લક્ષણ પ્રદૂષકોને શોધવા માટેનું એક અસરકારક સાધન છે. સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે જામફળમાંથી મેળવેલા CNPs એ નિકલ આયનો પ્રત્યે સંવેદનશીલતા દર્શાવી, અને લીમડા તથા જામુનમાંથી મેળવેલા CNPs એ આયર્ન આયનો (પહેલા માટે ફેરસ આયનો અને બીજા માટે ફેરિક આયનો) પ્રત્યે સંવેદનશીલતા દર્શાવી. તુલસીમાંથી મેળવેલા CNPs આયર્ન (ફેરસ આયનો) અને સીસું (લેડ) આયનો શોધવામાં સક્ષમ હતા. "આકર્ષક રીતે, ભારે ધાતુના આયનની સાંદ્રતા વધવાની સાથે ફ્લોરોસેન્સની તીવ્રતામાં ઘટાડો વધુ સ્પષ્ટ થતો ગયો! મીઠા લીમડામાંથી મેળવેલા CNPs એ આવું વર્તન દર્શાવ્યું ન હતું, જે આ અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલા મેટલ આયનો પ્રત્યે તેમની બિન-પસંદગીયુક્તતા જેવા પરિબળોને આભારી હોઈ શકે છે," IIT ગાંધીનગર ખાતે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના અંતિમ વર્ષના પીએચડી વિદ્યાર્થી પારુલ સિંઘે જણાવ્યું હતું.

સેન્સિંગ (શોધવા) ઉપરાંત, વનસ્પતિમાંથી મેળવેલા CNPs એ મજબૂત એન્ટીઑકિસડન્ટ પ્રવૃત્તિ પણ દર્શાવી હતી, જેમાં જામુન તુલસી કરતાં વધુ સારું હોવાનો ક્રમ જોવા મળ્યો હતો, ત્યારબાદ અનુક્રમે જામફળ, લીમડો અને મીઠો લીમડો આવે છે. એન્ટીઑકિસડન્ટો મુક્ત કણો (ફ્રી રેડિકલ્સ) તરીકે ઓળખાતા અસ્થિર અણુઓને તટસ્થ કરવામાં મદદ કરે છે, જે સેલ્યુલર નુકસાન, વૃદ્ધત્વ (એજિંગ) અને અસંખ્ય રોગો જેવી પરિસ્થિતિઓ સાથે સંકળાયેલા છે. સંશોધકોએ બે ફ્રી રેડિકલ્સનો ઉપયોગ કર્યો અને શોધી કાઢ્યું કે CNPs ના સંપર્કમાં આવતા જ તેમનો જાંબલી અને વાદળી-લીલો રંગ આછા પીળા રંગમાં ફેરવાઈ ગયો, જે એન્ટીઑકિસડન્ટ વર્તનની હાજરી દર્શાવે છે. વધુમાં, બાયોકોમ્પેબિલિટી મૂલ્યાંકનોએ ઓછી સાંદ્રતા પર સેલ લાઇનના એક પ્રકાર માટે આ CNPs ની ન્યૂનતમ ઝેરીતા જાહેર કરી, જેમાં તુલસીમાંથી મેળવેલા CNPs સૌથી વધુ સુસંગત (કોમ્પેબલ) હતા. આ તારણો ડાયગ્નોસ્ટિક (નિદાન) અને ઉપચારાત્મક ઉપયોગો માટે તેમની ક્ષમતા સૂચવે છે.

ડૉ. જુમા સાહાના જણાવ્યા અનુસાર, “અમારું કાર્ય દર્શાવે છે કે ઔષધીય વનસ્પતિઓના ઘટકો ઓપ્ટિકલ, સેન્સિંગ અને બાયોમેડિકલ ક્ષમતાઓ ધરાવતા નેનોમટીરિયલ્સ માટે બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ તરીકે કામ કરી શકે છે. અમારી સંશ્લેષણ તકનીકની માપનક્ષમતા અને પર્યાવરણીય સુધારણા તથા જૈવિક ઉપયોગોમાં અમારા CNPs ના વ્યવહારિક ઉપયોગની શોધ કરવા માટે ભવિષ્યના સંશોધનની જરૂર છે.” ડૉ. સાહા IIT ગાંધીનગર ખાતે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગમાં આસિસ્ટન્ટ પ્રોફેસર છે. આ ટીમમાં બાયોલોજિકલ સાયન્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના પ્રો. ધીરજ ભાટિયા, પ્રો. મુકેશ ડંકા, સુશ્રી હિતાશા વિઠલાણી, શ્રી અનિરુદ્ધ દાન અને શ્રી નિહાલ સિંઘ, તથા મટીરિયલ્સ સાયન્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના સુશ્રી પદ્મા પ્રિયા કન્નનનો પણ સમાવેશ થાય છે.

જ્યારે આપણે જૂન મહિનામાં વિશ્વ પર્યાવરણ દિવસ અને વિશ્વ મહાસાગર દિવસની ઉજવણી કરીએ છીએ, ત્યારે આવા અભ્યાસો હાઇલાઇટ કરે છે કે કેવી રીતે ટકાઉ નવીનતાઓ સ્વચ્છ ઇકોસિસ્ટમમાં યોગદાન આપી શકે છે. આ સંશોધન ભારત સરકારના મિશન ઓન નેનો સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી (નેનોટેકનોલોજી આધારિત એપ્લિકેશન્સ વિકસાવવા) અને મિશન લાઈફ (MiSSION LiFE - પર્યાવરણનું રક્ષણ કરવા) સાથે સુસંગત છે. સામાન્ય રીતે ઉપલબ્ધ વનસ્પતિઓમાંથી CNPs વિકસાવવા એ આત્મનિર્ભર ભારતના વિઝનને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે દેશમાં જ વિકસાવેલા ઉકેલો પર ભાર મૂકે છે. આ અભ્યાસ સંયુક્ત રાષ્ટ્રના સસ્ટેનેબલ ડેવલપમેન્ટ ગોલ 6 (સ્વચ્છ પાણી અને સ્વચ્છતાનું ટકાઉ સંચાલન) અને ગોલ 9 (ઉદ્યોગ, નવીનતા અને ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર) સાથે પણ સુસંગત છે.

(રીલીઝ આઈડી: 2270270) મુલાકાતી સંખ્યા : 23