# நானோ உயிரித் தொழில்நுட்பம்

## உயிர் எதிர்ப்பொருள்-நானோ துகள் கணக்கீட்டு மாதிரியமைத்தல்

ஏற்பி-அணைவி அடையாளம் காணல் முறைகள் மூலமாக உயர் பிணைப்பு மற்றும் தனித்தன்மையுடன் கூடிய உயிர் எதிர்ப்பொருள்கள் மற்றும் நானோ துகள்களின் இணைப்பானது நோயறிதல், புற்றுநோய் மற்றும் பல்வேறு மற்ற நோய்களுக்கான சிகிச்சை, நோய் எதிர்ப்புத் திறன் நோயியல்புப் பயன்பாடுகள் மற்றும் பலவற்றிக்காக பயன்படுத்தப்படும் கடத்திகளின் மேம்பாடுகளில் தலையாய முக்கியத்துவம் கொண்டதாக இருக்கிறது. செயற்கையான நானோபொருள் (நானோலிப்போசோம்கள், நானோதுகள்கள்) மூலமாக உருவாக்கப்படும் உயிரி-நானோகாம்ப்ளக்ஸ் மற்றும் உயிர் எதிர்ப்பொருள் போன்ற உயிரியல் சார் உட்பொருள் போன்றவை நீர்க் கரைதிறன், உயிரி ஒவ்வுமை மற்றும் உயிரி மக்கியழியும் தன்மை போன்ற அவற்றின் தனித்துவ இரசாயனம் மற்றும் கட்டமைப்புப் பண்புகள் சார்ந்த சக இணைப்புப் பிணைப்புகளின் உருவாக்கத்தினால் கொண்டுவரப்படுகின்றன. உயிர் எதிர்ப்பொருள்-மென்படல இணைப்பு, மென்படலக் கட்டு உயிர் எதிர்ப்பொருள்களின் சீரான பெயர்ச்சி, சுழலும் தன்மையுள்ள நகர்வுத்தன்மைகள், பல்வகைப்பட்ட உயிரணு புறப்பரப்புடனான இடைவினைகள், சுழற்சியுறும் மூலக்கூறுகள் மற்றும் பல்வேறு செயற்கையான நானோமூலக்கூறுகள் அத்துடன் இணக்கம் ஆகியவற்றின் வெப்பவியக்கவிசை மற்றும் இயக்க அம்சங்களின் தொடர்பினை விரிவாக புரிந்துகொள்ள வேண்டிய தேவை உள்ளது. இந்த விவரங்கள் பல்வேறு நானோ அளவை நோய் எதிர்ப்புத் திறன் கண்டறிதல் சாதனங்களின் உருவாக்கம் மற்றும் பயன்பாட்டில் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவையாக இருக்கின்றன. உயிரணு புறப்பரப்புடன் கூடிய உயிர் எதிர்ப்பொருள்களின் இணைப்பானது உயிரணுவால் விழுங்கல், உயிர் எதிர்ப்பொருள் செயலூக்கி நோய்த்தடுப்பாற்றல் சார்ந்த உயிரணு செயலூக்கி சைட்டோடாக்சிசிட்டி போன்ற உயிர் எதிர்ப்பொருள் செயலூக்கி நோய்த்தடுப்பாற்றல் பொறிமுறைகளின் முக்கிய மூலக்கூறு நிகழ்வாகும்.  
ஏற்கனவே இருக்கும் சில இயற்கையான புரதங்கள், உயிர் எதிர்ப்பொருள்களால் குறிப்பிட்ட நானோதுகளை அடையாளம் காணும் என்பது சமீபத்தில் கண்டறியப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக எலியின் நோய்த் தடுப்பாற்றல் மண்டலத்தில் இருந்து பெறப்படும் குறிப்பிட்ட உயிர் எதிர்ப்பொருளால் சுமார் 25 நேமீ கட்டமைப்புப் பிணைப்புடன் கூடிய வழிப்பேறு சி60 கூடுக்கரிமங்களைக் திட்டவட்டமாய்க் கண்டறிய முடிந்தது.  
மாதிரியமைத்தல் ஆய்வுகளில் உயிர் எதிர்ப்பொருளின் ஆரம்ப ஆயங்கள் புரதத் தரவு வங்கியில் (Protein Data Bank) (PDB) இருந்து கிடைக்கக் கூடியதாக இருக்கலாம்.  
மேம்பட்ட நீர் விலக்கு நானோபொருள்-உயிர் எதிர்ப்புப் பொருள் இடைவினைகளில் நீர்நாட்டமுள்ள மூலத்திலிருந்து வருவிக்கப்பெருதல்கள் முக்கியமான பங்கைச் செய்யாது என்பதும் இணைப்பின்போது மின்னணு வடிவமைபபானது மாறாது அப்படியே இருக்கும் என்பதும் மாதிரியமைத்தல் ஆய்வின்போது முதலாவது அணுகுதலாக எடுக்கப்பட்ட அடிப்படை எடுகோள்களாக இருக்கலாம். நானோ துகளானது முன்பே நிறைவுற்ற ஆய்வுகளில் இருந்து பரிந்துரைக்கப்பட்ட பிணைப்புத் தளத்தில் வைக்கப்பட்டது. இதற்கு முனைவு ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் செயல்பாடு (PARAM19) மற்றும் புரதத்துக்கான மாற்றியமைக்கப்பட்ட TIP3P நீர்க் கரைப்பான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.[1].  
இந்த உருவகப்படுத்துதல் உயர்சாய்விறக்கம் மற்றும் நியூட்டன் ராப்சன் முறைகளைப் பயன்படுத்தித் தோராயமாக சுமார் 300 சிறுமம் காணல் படிநிலைகளில் ஈடுபடுகிறது. தேவைப்படும் உருவகப்படுத்தல் நேரத்தைக் குறைப்பதற்கு புரதத்தின் இயங்கு தளத்தின் இடஞ்சார்ந்த இடைவினைகளை உருவகப்படுத்துவதற்கான மிகவும் திறன் வாய்ந்த முறையான ஸ்டோசாஸ்டிக் பவுண்டரி மாலிகுலர் டைனமிக்ஸ் (stochastic boundary molecular dynamics) (SBMD) பயன்படுத்தப்படுகிறது. SBMD இன் அமைப்பை பிரிப்பதற்கான சுட்டுப் புள்ளியானது சமச்சீர் கோளமாகக் கருதப்படும் நானோ பொருட்களின் மையத்திற்கு அருகில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. கடினமான நானோ-உயிரி அமைப்பானது கோளத்திற்குரிய தேக்கம் மற்றும் எதிர்விளைவு மண்டலங்களினுள் பிரிந்திருப்பதாகக் கருதப்படலாம். இதில் எதிர்விளைவு மண்டலமானது எதிர்விளைவுப் பிராந்தியம் மற்றும் செறிவு மாறாத் தாங்கி வட்டாரம் என மேலும் பிரிக்கப்படுகிறது. எதிர்விளைவு வட்டாரத்திலுள்ள அணுக்கள் மூலக்கூறு இயக்கவியல் மூலமாக பரவுகின்றன. அதே சமயம் லாங்கவின் இயக்கவியல் தொடர்புடைய செறிவு மாறாத் தாங்கி வட்டாரம் அலை அடுக்கு மீட்சி ஆற்றல்களைப் பயன்படுத்தி நீடித்திருக்கிறது.