Fail-safes in nanotechnology
ন্যানোটেকনোলজিতে ব্যর্থতা-নিরাপদ হল ন্যানোটেকনোলজির সাথে সমন্বিত যন্ত্র বা বৈশিষ্ট্য যা ব্যর্থতার ক্ষেত্রে এমনভাবে সাড়া দেয় যা অন্যান্য যন্ত্র বা কর্মীদের কোনও ক্ষতি করবে না, বা কমপক্ষে ন্যূনতম ক্ষতি করবে না। ব্যর্থ-নিরাপদ নীতিগুলি জাতীয় মান এবং প্রকৌশল অনুশীলন দ্বারা পরিচালিত হয় এবং প্রচলিত প্রকৌশল নকশায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ন্যানো-স্কেলে অনুরূপ প্রয়োগের জন্য ম্যাক্রো-স্কেল ব্যর্থ-নিরাপদ নীতি এবং ডিভাইসগুলি হ্রাস করা সম্ভব। ন্যানোটেকনোলজি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যর্থ-নিরাপদগুলির ব্যবহার ব্যবহারকারীদের ঝুঁকি হ্রাস করে সেই অ্যাপ্লিকেশনগুলির সামাজিক গ্রহণযোগ্যতা সমর্থন করে; ন্যানোটেকনোলজিতে ব্যর্থ-নিরাপদ নকশাগুলি বাস্তবায়নের তাত্ত্বিক এবং ব্যবহারিক উভয় উপায় রয়েছে। ন্যানোটেকনোলজির সামাজিক গ্রহণযোগ্যতার জন্য একটি প্রধান চ্যালেঞ্জ মানবদেহে ন্যানোস্ট্রাকচারের চিকিৎসা ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত। যদিও চিকিৎসা ব্যবহারের জন্য যে কোনও কাঠামো জৈব-সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং ক্ষতিকারক হিসাবে তৈরি করা হবে, সাউন্ড ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনকে অবশ্যই ব্যর্থতার সমস্ত সম্ভাবনা বিবেচনা করতে হবে। সুতরাং, নকশায় ব্যর্থতার ক্ষেত্রে শরীরের কাঠামোগুলি পরিচালনা করার উপায়গুলি অন্তর্ভুক্ত থাকবে। লৌহঘটিত ন্যানো পার্টিকেলস অনেক গবেষক ন্যানো-স্কেল রোবট ("ন্যানোবোট") তৈরির দিকে নজর রাখছেন, এমন কাজ করার উদ্দেশ্যে যেখানে মানবদেহের অভ্যন্তরে ন্যানো স্কেলে কেবল রোবট ব্যবহার করা যেতে পারে। এই রোবটগুলির অন্যান্য ন্যানোস্ট্রাকচার তৈরি করার বা চিকিৎসা পদ্ধতি সম্পাদন করার ক্ষমতা থাকবে এবং একটি ইনজেকশনের মাধ্যমে শরীরে প্রবেশ করানো হবে। রোবটগুলির শেল এবং সার্কিটগুলি লৌহঘটিত ন্যানো পার্টিকেল দিয়ে তৈরি করা হবে যাতে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তাদের গতিবিধি প্রতিরোধ বা পরিচালনা করতে ব্যবহার করা যায়। ব্যর্থতা বা ত্রুটির ক্ষেত্রে, ন্যানোবোটগুলিকে নিষ্ক্রিয় করতে একটি ছোট ই. এম. পি বা এম. আর. আই ব্যবহার করা যেতে পারে। উভয় কৌশলই একটি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রকে প্ররোচিত করে, স্মৃতিকে কলুষিত করে এবং সীমার মধ্যে যে কোনও বৈদ্যুতিন যন্ত্রের সার্কিটিকে সংক্ষিপ্ত করে দেয়। গবেষকরা অ্যামিনো অ্যাসিড ব্যবহার করে ন্যানোস্ট্রাকচার তৈরির কাজ চালিয়ে যাচ্ছেন। অ্যামিনো অ্যাসিড ব্যবহার করে তৈরি করা ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি শুধুমাত্র সিন্থেটিক ধরনের অ্যামিনো অ্যাসিড ব্যবহার করে তৈরি করা হয়, যা এই কাঠামোগুলিকে অনন্য অণু দিয়ে চিহ্নিত করে। এই ইঞ্জিনিয়ারড অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি মূলত সিন্থেটিক প্রোটিন তৈরি করে যা মানবদেহে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া প্রোটিনগুলির থেকে আলাদা। ইঞ্জিনিয়ারড অ্যামিনো অ্যাসিডের এই পার্থক্য এই প্রোটিনগুলিকে পৃথক এবং লক্ষ্যবস্তু করা সহজ করে তোলে। ব্যর্থতা বা ত্রুটির ক্ষেত্রে, নির্দিষ্ট লক্ষ্যযুক্ত অণুগুলি ব্যবহার করে এই প্রোটিনগুলি সনাক্ত করা সম্ভব, যা লক্ষ্যের অবস্থান নির্দেশ করার জন্য একটি পতাকা হিসাবে কাজ করে। তারপর, তাদের বিচ্ছিন্ন করতে এবং নিষ্ক্রিয় করতে আরেকটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হবে। আমাদের দেহের মধ্যে ডিএনএ স্বাভাবিকভাবেই ভেঙে যায়, নিজেকে প্রতিলিপি করে এবং প্রতিবার কোনও কোষ বিভক্ত হওয়ার সময় নিজেকে পুনরায় পূরণ করে। এই প্রক্রিয়াগুলি বিভিন্ন এনজাইম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত এবং সম্পূর্ণ হয়। ডিএনএ অণুগুলি ডাবল-হেলিক্স গঠনে সংশ্লিষ্ট বেস পেয়ার নিউক্লিওটাইড দ্বারা গঠিত, যা এই প্রক্রিয়াগুলিকে খুব দক্ষ, নির্ভুল এবং অনুমানযোগ্য করে তোলে। সহজেই ডি. এন. এ অণু তৈরি করা যেতে পারে বলে একাডেমিক সমাজের অনেক প্রকাশনা ডি. এন. এ ব্যবহার করে ন্যানোস্ট্রাকচার তৈরির দিকে এগিয়ে চলেছে। একটি ডিএনএ-ভিত্তিক ন্যানো-ডিভাইসের সাহায্যে কৃত্রিম প্রোটিন তৈরি করা যেতে পারে, যা একটি ন্যানো-ডিভাইসকে নিষ্ক্রিয় করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই সিন্থেটিক প্রোটিনগুলি ডিএনএ ভেঙে ফেলার জন্য শরীরে ইনজেকশন দেওয়া হবে এবং কোনও ত্রুটির ক্ষেত্রে একটি ন্যানো-ডিভাইসকে ক্ষতিকারক করে তুলবে। মানবদেহের মধ্যে জৈবিক প্রোটিনগুলি তিনটি প্রধান কাজ করেঃ সেগুলি কাঠামোগত বিল্ডিং ব্লক, এনজাইম এবং সেলুলার সিগন্যালিংকে সহজতর করে। সিন্থেটিক প্রোটিনগুলি নির্দেশক হিসাবে তৈরি করা যেতে পারে এবং একটি ডিএনএ-ভিত্তিক ন্যানো-ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে। এই সূচকটি তখন মানবদেহে ন্যানো-ডিভাইস পর্যবেক্ষণের উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হবে। যদি সমস্ত ডিএনএ-ভিত্তিক ন্যানো-ডিভাইসগুলি মানবদেহে নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়, তবে কোনও ত্রুটির ক্ষেত্রে সেগুলি দ্রুত নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। ন্যানোপ্রযুক্তিতে, বিশেষত ন্যানোবোটগুলিতে, ত্রুটির ক্ষেত্রে ক্ষতির সম্ভাব্য উচ্চ ঝুঁকির কারণে একটি সাউন্ড প্রোগ্রামিং স্থাপত্যের প্রয়োজনীয়তা গুরুত্বপূর্ণ। ন্যানো-ডিভাইস নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি দ্বি-স্তর পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারেঃ (1) প্রত্যাশিত ব্যর্থতার ক্ষেত্রে একটি পূর্বনির্ধারিত ব্যর্থ-নিরাপদ কার্যকারিতা প্রদান করে; এবং (2) অপ্রত্যাশিত পরিস্থিতিতে ব্যবহারের জন্য একটি রিমোট-নিয়ন্ত্রিত ওভাররাইড। "রিমোট"-নিয়ন্ত্রিত ন্যানো-ডিভাইসটির পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে ন্যানোবোটকে গাইড করার জন্য ঘরে একজন বিশেষজ্ঞের প্রয়োজন হবে। সেলুলার ইঞ্জিনিয়ারিং অনেক গবেষক এমন পদ্ধতি তৈরি করছেন যা ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করে ওষুধ সরবরাহ করে। এই ব্যাকটেরিয়াগুলি একটি নির্দিষ্ট কাজ সম্পাদনের জন্য "প্রোগ্রাম" করা যেতে পারে এবং শরীরের লক্ষ্যযুক্ত স্থানে যাওয়ার জন্য নির্দেশ করা যেতে পারে। যাইহোক, ব্যাকটেরিয়া স্বাস্থ্যকর অঙ্গগুলির ক্ষতি করতে পারে বা কোনও ত্রুটির ক্ষেত্রে অসুস্থ অঙ্গে ওষুধ সরবরাহ করতে ব্যর্থ হতে পারে। এই ধরনের ক্ষেত্রে, ব্যাকটেরিয়াকে নিষ্ক্রিয় করতে এবং ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য একটি ব্যর্থ-নিরাপদ প্রক্রিয়া প্রয়োজন। একটি অ্যান্টিবায়োটিক সাধারণত ব্যর্থ-নিরাপদ এজেন্ট হিসাবে উপযুক্ত। তথ্যসূত্র ন্যানোপ্রযুক্তি