Molecular self-assembly
রসায়ন এবং পদার্থবিজ্ঞানে, আণবিক স্ব-সমাবেশ হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে অণুগুলি বাইরের উৎস থেকে দিকনির্দেশনা বা পরিচালনা ছাড়াই একটি সংজ্ঞায়িত ব্যবস্থা গ্রহণ করে। দুই ধরনের স্ব-সমাবেশ রয়েছেঃ আন্তঃআণবিক এবং আন্তঃআণবিক। সাধারণত, আণবিক স্ব-সমাবেশ শব্দটি প্রথমটিকে বোঝায়, যেখানে পরেরটিকে সাধারণত ভাঁজ বলা হয়। সুপ্রামোলিকুলার সিস্টেম আণবিক স্ব-সমাবেশ সুপ্রামোলিকুলার রসায়নের একটি মূল ধারণা। এর কারণ হল এই ধরনের সিস্টেমে অণুগুলির সমাবেশ অ-সমযোজী মিথস্ক্রিয়া (যেমন, হাইড্রোজেন বন্ধন, ধাতব সমন্বয়, হাইড্রোফোবিক বল, ভ্যান ডার ওয়াল বল, পাই-স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া এবং/অথবা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক) পাশাপাশি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে পরিচালিত হয়। সাধারণ উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সারফ্যাক্ট্যান্ট অণু দ্বারা কোলয়েড, জৈব আণবিক ঘনীভূত, মাইসেল, ভেসিকল, তরল স্ফটিক পর্যায় এবং ল্যাংমুয়ার মনোলেয়ার গঠন। সুপ্রামোলিকুলার সমাবেশগুলির আরও উদাহরণগুলি দেখায় যে আণবিক স্ব-সমাবেশ ব্যবহার করে বিভিন্ন আকার এবং আকার পাওয়া যায়। আণবিক স্ব-সমাবেশ চ্যালেঞ্জিং আণবিক টপোলজি নির্মাণের অনুমতি দেয়। একটি উদাহরণ হল বোরোমিয়ান রিং, ইন্টারলকিং রিং যেখানে একটি রিং অপসারণ অন্য প্রতিটি রিংকে আনলক করে। বোরোমিয়ান বলয়ের একটি আণবিক এনালগ প্রস্তুত করতে ডিএনএ ব্যবহার করা হয়েছে। আরও সম্প্রতি, অ-জৈবিক বিল্ডিং ব্লক ব্যবহার করে একটি অনুরূপ কাঠামো প্রস্তুত করা হয়েছে। জৈবিক ব্যবস্থা আণবিক স্ব-সমাবেশ জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে জৈবিক ম্যাক্রোমোলিকুলার সমাবেশ এবং জৈব আণবিক ঘনীভূতকরণের নির্মাণের ভিত্তি, এবং তাই কোষের কার্যকারিতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি ঝিল্লি গঠনের জন্য লিপিডগুলির স্ব-সমাবেশে প্রদর্শিত হয়, পৃথক স্ট্র্যান্ডের হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে ডাবল হেলিকাল ডিএনএ গঠন এবং চতুর্ভুজ কাঠামো গঠনের জন্য প্রোটিনের সমাবেশে প্রদর্শিত হয়। অদ্রবণীয় অ্যামাইলয়েড ফাইবারে ভুলভাবে ভাঁজ করা প্রোটিনের আণবিক স্ব-সমাবেশ সংক্রামক প্রিওন-সম্পর্কিত নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের জন্য দায়ী। ন্যানোস্কেল কাঠামোর আণবিক স্ব-সমাবেশ উল্লেখযোগ্য β-কেরাটিন ল্যামেলা/সেটে/স্প্যাটুলা কাঠামোর বৃদ্ধিতে ভূমিকা পালন করে যা গেকোসকে দেয়াল আরোহণ এবং সিলিং এবং শিলা ওভারহ্যাংগুলিকে আটকে রাখার ক্ষমতা দেয়। প্রোটিন মাল্টিমার যখন একটি জিন দ্বারা এনকোড করা পলিপেপটাইডের একাধিক অনুলিপি একটি জটিল গঠনের জন্য স্ব-একত্রিত হয়, তখন এই প্রোটিন কাঠামোকে "মাল্টিমার" হিসাবে উল্লেখ করা হয়। যে জিনগুলি মাল্টিমার-গঠনকারী পলিপেপটাইডগুলিকে এনকোড করে তা সাধারণ বলে মনে হয়। যখন একটি নির্দিষ্ট জিনের দুটি ভিন্ন মিউট্যান্ট অ্যালিল দ্বারা উত্পাদিত পলিপেপটাইড থেকে একটি মাল্টিমার গঠিত হয়, তখন মিশ্র মাল্টিমার শুধুমাত্র প্রতিটি মিউট্যান্ট দ্বারা গঠিত মিশ্রিত মাল্টিমারের চেয়ে বেশি কার্যকরী কার্যকলাপ প্রদর্শন করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ঘটনাটিকে ইন্ট্রাজেনিক পরিপূরক হিসাবে উল্লেখ করা হয়। জেহলে উল্লেখ করেন যে, যখন একটি তরলে নিমজ্জিত হয় এবং অন্যান্য অণুর সাথে মিশে যায়, তখন আধানের ওঠানামা শক্তি নিকটতম প্রতিবেশী হিসাবে অভিন্ন অণুর সংযোগকে সমর্থন করে। ন্যানোটেকনোলজি আণবিক স্ব-সমাবেশ ন্যানোটেকনোলজির নীচের দিকের পদ্ধতির একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক। আণবিক স্ব-সমাবেশ ব্যবহার করে, চূড়ান্ত (কাঙ্ক্ষিত) কাঠামোটি অণুগুলির আকৃতি এবং কার্যকরী গোষ্ঠীতে প্রোগ্রাম করা হয়। লিথোগ্রাফির মতো 'টপ-ডাউন' কৌশলের বিপরীতে স্ব-সমাবেশকে 'বটম-আপ' উত্পাদন কৌশল হিসাবে উল্লেখ করা হয় যেখানে পছন্দসই চূড়ান্ত কাঠামোটি পদার্থের একটি বৃহত্তর ব্লক থেকে খোদাই করা হয়। আণবিক ন্যানোপ্রযুক্তির অনুমানমূলক দৃষ্টিভঙ্গিতে, ভবিষ্যতের মাইক্রোচিপগুলি আণবিক স্ব-সমাবেশের মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে। জৈবিক পদার্থের জন্য আণবিক স্ব-সমাবেশ ব্যবহার করে ন্যানোস্ট্রাকচার নির্মাণের একটি সুবিধা হল যে তারা পৃথক অণুতে ফিরে যাবে যা শরীর দ্বারা ভেঙে ফেলা যেতে পারে। ডি. এন. এ ন্যানোপ্রযুক্তি ডি. এন. এ ন্যানোপ্রযুক্তি বর্তমান গবেষণার একটি ক্ষেত্র যা ন্যানোপ্রযুক্তিগত লক্ষ্যগুলির জন্য বটম-আপ, স্ব-সমাবেশ পদ্ধতির ব্যবহার করে। ডিএনএ ন্যানোপ্রযুক্তি ডিএনএ এবং অন্যান্য নিউক্লিক অ্যাসিডের অনন্য আণবিক স্বীকৃতি বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে দরকারী বৈশিষ্ট্য সহ স্ব-একত্রিত শাখাযুক্ত ডিএনএ কমপ্লেক্স তৈরি করে। এইভাবে ডিএনএ জৈবিক তথ্যের বাহক হিসাবে নয় বরং কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, জটিল 2ডি এবং 3ডি জাল (টাইল-ভিত্তিক পাশাপাশি "ডিএনএ অরিগামি" পদ্ধতি ব্যবহার করে) এবং পলিহেড্রার আকারে ত্রিমাত্রিক কাঠামোর মতো কাঠামো তৈরি করতে। এই ডিএনএ কাঠামোগুলি সোনার ন্যানো পার্টিকেল এবং স্ট্রেপ্টাভিডিন প্রোটিনের মতো অন্যান্য অণুগুলির সমাবেশে টেমপ্লেট হিসাবেও ব্যবহৃত হয়েছে। দ্বিমাত্রিক একস্তর ইন্টারফেসে অণুগুলির একক স্তরের স্বতঃস্ফূর্ত সমাবেশকে সাধারণত দ্বিমাত্রিক স্ব-সমাবেশ হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এই ধরনের সমাবেশের একটি সাধারণ উদাহরণ হল ল্যাংমুয়ার-ব্লাডজেট মনোলেয়ার এবং সার্ফ্যাক্ট্যান্টের মাল্টিলেয়ার। অ-পৃষ্ঠ সক্রিয় অণুগুলিও সুশৃঙ্খল কাঠামোতে একত্রিত হতে পারে। প্রারম্ভিক প্রত্যক্ষ প্রমাণগুলি দেখায় যে অ-পৃষ্ঠ সক্রিয় অণুগুলি কঠিন ইন্টারফেসে উচ্চ-ক্রমের আর্কিটেকচারে একত্রিত হতে পারে স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপির বিকাশের সাথে এবং তার পরেই শীঘ্রই এসেছিল। অবশেষে 2ডি স্থাপত্যের স্ব-সমাবেশের জন্য দুটি কৌশল জনপ্রিয় হয়ে ওঠে, যথা অতি-উচ্চ-ভ্যাকুয়াম জমা এবং কঠিন-তরল ইন্টারফেসে অ্যানিলিং এবং স্ব-সমাবেশের পরে স্ব-সমাবেশ। অণু এবং অবস্থার নকশা যা অত্যন্ত স্ফটিকাকার স্থাপত্য গঠনের দিকে পরিচালিত করে তা আজ ন্যানোস্কোপিক স্কেলে 2ডি স্ফটিক প্রকৌশলের একটি রূপ হিসাবে বিবেচিত হয়। আরও দেখুন অ্যাসেম্বলি থিওরি ফোল্ডামার আইস-নাইন ম্যাক্রোমোলিকুলার অ্যাসেম্বলি সেলফ-অ্যাসেম্বলি অফ ন্যানোপার্টিক্যালস সুপ্রামোলিকুলার অ্যাসেম্বলি রেফারেন্স সুপ্রামোলিকুলার কেমিস্ট্রি সেলফ-অর্গানাইজেশন