Electromanipulation
বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন একটি মাইক্রো-উপাদান বিশ্লেষণ পদ্ধতি যা বেশিরভাগ জৈবিক কোষের কারসাজির জন্য ব্যবহৃত হয় যা বিভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে। ন্যানোপ্রযুক্তিতে, ন্যানোমেটারিয়ালগুলি এত ছোট যে সেগুলি সরাসরি যান্ত্রিকভাবে খুব কমই পরিচালনা করা যায়। অতএব, ক্ষেত্র-প্ররোচিত গতিবিধি বা বিকৃতি তৈরি করতে তাদের উপর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়। এটি একটি সাম্প্রতিক উন্নত প্রযুক্তি এবং এখনও প্রয়োগের সম্প্রসারণের কাজ চলছে। ইলেক্ট্রন ম্যানিপুলেশনের প্রকারের মধ্যে রয়েছে ডাইইলেক্ট্রোফোরেসিস, ইলেক্ট্রো-ঘূর্ণন, ইলেক্ট্রো-বিকৃতি, ইলেক্ট্রো-ব্যাঘাত, ইলেক্ট্রো-ধ্বংস, ইলেক্ট্রোপোরেশন এবং ইলেক্ট্রো-ফিউশন। এসি (অল্টারনেটিং কারেন্ট), ডিসি (ডাইরেক্ট কারেন্ট) এবং পালসড (খুব অল্প সময়ের মধ্যে উচ্চ-শক্তি নিষ্কাশন প্রদান) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সহ বিভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার করে বিভিন্ন বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন অর্জন করা হয়। কোষের বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন কোষ এবং যন্ত্র কাঠামোর মধ্যে ন্যূনতম যান্ত্রিক যোগাযোগ সহ বিভিন্ন কোষের কারসাজির অনুমতি দেয়। যদিও প্রধানত কোষে ব্যবহৃত হয়, ইলক্ট্রোম্যানিপুলেশন অন্যান্য বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্র যেমন হাইব্রিডোমা প্রযুক্তি এবং ন্যানো ইলেকট্রনিক যন্ত্রের বিকাশেও অবদান রাখে। বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশনের প্রকার সাত ধরনের বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন রয়েছে, কিছু উদ্দেশ্য এবং কার্যকারিতার ক্ষেত্রে অত্যন্ত আলাদা এবং কিছু ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। সবচেয়ে উন্নত এবং সাধারণ প্রকার হল ডাইইলেক্ট্রোফোরেসিস। সাতটি বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশনের মধ্যে একটি বা একাধিক ব্যবহার করে মাইক্রো-উপাদানগুলির বিভিন্ন হেরফের অর্জন করা যেতে পারে। স্বতন্ত্র ধরনের জন্য কখনও কখনও বিভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বা অবস্থার প্রয়োজন হয়। ডাইইলেক্ট্রোফোরেসিস (ডিইপি) প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রঃ ডিসি বা এসি দোলন (বেশিরভাগ ক্ষেত্রে) উদ্দেশ্যঃ স্থানচ্যুতি অবস্থাঃ নিম্ন বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সাসপেনশন মিডিয়া; স্থানিকভাবে অ-অভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তত্ত্বঃ ডিইপি বল কোষের ডিফারেনশিয়াল মেরুকরণ এবং তাদের সাসপেনশন মাধ্যম দ্বারা উত্পাদিত হয়। দুই ধরনের ডিইপি বল রয়েছে, পজিটিভ ডিইপি (পি. ডি. ই. পি) এবং নেগেটিভ ডিইপি (এন. ডি. ই. পি)। পি. ডি. ই. পি অ-অভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তিশালী অঞ্চলগুলির দিকে নির্দেশ করে যেখানে এন. ডি. ই. পি অ-অভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দুর্বল অঞ্চলগুলির দিকে নির্দেশ করে। ডিইপি প্রয়োগ করার সময় জীবন্ত কোষগুলি দ্রুত বিদ্যুদ্বাহকের প্রান্তে আকৃষ্ট হতে পারে, এইভাবে জীবন্ত কোষ এবং মৃত কোষগুলিকে পৃথক করে। কোষের ডিইপি বর্ণালী পরিমাপ করে কোষের অস্তরক বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। তড়িৎ-ঘূর্ণন (ই. আর.) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগঃ এসি দোলন উদ্দেশ্যঃ ঘূর্ণন অবস্থাঃ কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ সাসপেনশন মাধ্যম; ফ্রিকোয়েন্সি প্রায় ক্রসওভার ফ্রিকোয়েন্সি (ডি. ই. পি বল নগণ্য) তত্ত্বঃ ই. আর দোলনশীল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে অ-গোলাকার কোষের সারিবদ্ধকরণ পরিবর্তন করে। তড়িৎ-বিকৃতি (ইডি) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়েছেঃ এসি দোলন উদ্দেশ্যঃ বিকৃতি; কোষের ভিস্কোইলাস্টিক এবং পাওয়ার-ল বৈশিষ্ট্যগুলির তুলনা করুন অবস্থাঃ নিম্ন বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা তত্ত্বের সাসপেনশন মিডিয়াঃ ইডি নিয়ন্ত্রণ করে এবং কোষগুলিকে বিকৃত করে যা তড়িৎদ্বারের প্রান্তের দিকে আকৃষ্ট হয় (ডিইপি দ্বারা) এসি সম্ভাবনাময় তড়িৎ-ব্যাঘাত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করেঃ স্পন্দিত উদ্দেশ্যঃ উপকোষীয় কাঠামোর ব্যাঘাত অবস্থাঃ অভিন্ন নয় এমন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তত্ত্বঃ ইডি একটি কোষের ভিতরে তড়িৎপরিচালন সম্পাদন করে যা সাইটোস্কেলেটন এবং একটি বিচ্ছিন্ন নিউক্লিয়াসের সাথে আপোস করেছে। বিকৃত কোষগুলি সাইটোসোলিক উপাদানগুলি বের করে দেয় এবং "ভূত" হয়ে যায় (স্বাভাবিক কোষের আকারের প্রায় দেড় গুণ)। ভূতগুলি স্পন্দিত ক্ষেত্র দ্বারা বিপথগামী হতে পারে এবং এসি ক্ষেত্র দ্বারা বিপথগামী হতে পারে। তড়িৎ-ধ্বংস (লাইসিস) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগঃ স্পন্দিত উদ্দেশ্যঃ লাইসিস (কোষের প্রাচীর বা ঝিল্লি ফেটে কোনও কোষের বিচ্ছিন্নতা)। অবস্থাঃ অ-অভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তত্ত্বঃ পি. ডি. ই. পি লাইসিসের ঘটনা বাড়াতে ব্যবহৃত হয়, এবং এন. ডি. ই. পি লাইসিসের ঘটনা কমাতে ব্যবহৃত হয়। কোষের লিসিসের অবস্থা পালসিং প্রশস্ততা পরিবর্তন করে অধ্যয়ন করা যেতে পারে। ইলেক্ট্রো-কর্পোরেশন (ইপি) এবং ইলেক্ট্রো-ফিউশন (ইএফ) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগঃ স্পন্দিত উদ্দেশ্যঃ কোষ-ঝিল্লি ব্যাঘাত অবস্থাঃ অভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র; কোষের ডাইইলেক্ট্রোফোরেটিক প্রান্তিককরণ তত্ত্বঃ স্পন্দিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রশস্ততা, সময়কাল, ডালের হার এবং ডালের সংখ্যা পরিবর্তন করে কোষের ঝিল্লির ব্যাঘাত অর্জন করা যেতে পারে। যখন কোষের ঝিল্লি বিঘ্নিত হয়, তখন কিছু কোষ একটি বড় কোষে মিশে যায় যা একটি স্বাভাবিক কোষের আকারের 3-4 গুণ হতে পারে। দুই ধরনের ইপি রয়েছেঃ একটি হল অপরিবর্তনীয় ইপি যা সাইটোলাইসিসের দিকে নিয়ে যেতে পারে (কোষে অতিরিক্ত জল থাকলে কোষের ঝিল্লি ফেটে যায়); অন্যটি হল বিপরীতমুখী ইপি যা অণুগুলিকে কোষে রূপান্তরিত করার সময় কোষের জীবনীশক্তি বজায় রাখতে সহায়তা করে। বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে, অপরিবর্তনীয় ঝিল্লি ভাঙ্গন এবং ডাইইলেক্ট্রোফোরেসিসের আবিষ্কার করা হয়। এই আবিষ্কারগুলি সেলুলার ইলেক্ট্রোম্যানিপুলেশনের মৌলিক ধারণা হিসাবে কাজ করে। বিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে, সেলুলার বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন কৌশলগুলি পরে আবিষ্কৃত বিপরীতমুখী ঝিল্লি ভাঙ্গনের আবিষ্কারের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল। বিভিন্ন ধরনের বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশনের জন্য যন্ত্রগুলি ক্রমাগত আপডেট করা হচ্ছে, এই বিভাগে কিছু নতুন উদ্ভাবিত ই এম যন্ত্র চালু করা হয়েছে। প্রতিটি যন্ত্র একটি অনন্য ধরনের বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন সম্পাদনের জন্য নিবেদিত। মাল্টিলেয়ার মাইক্রো-ইলেক্ট্রোড স্ট্রাকচার এই মাল্টিলেয়ার মাইক্রো-ইলেক্ট্রোড স্ট্রাকচারটি ট্র্যাভেল ফিল্ড ডাইইলেক্ট্রোফোরেসিস ব্যবহার করে বায়োপার্টিকালগুলির নির্বাচিত ম্যানিপুলেশন এবং পৃথকীকরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। উদ্দেশ্য বহুস্তর মাইক্রো-ইলেক্ট্রোড কাঠামো জৈব কণাগুলিকে একটি স্থির সহায়ক তরলে চলাচল করতে সক্ষম করে যা কার্যকর এবং অকার্যকর ইস্ট কোষগুলির স্থির পৃথকীকরণের দিকে পরিচালিত করে। এটি ঝুলন্ত মিশ্রণে জৈব কণাগুলির পরিবহনও অর্জন করতে পারে। এটি "চিপের উপর জৈব কারখানা" প্রযুক্তিতে অবদান রাখার একটি অবিচ্ছেদ্য উপাদান হিসাবেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কাঠামো এটিতে একটি মূল অংশ এবং একটি উপরের অংশ রয়েছে। প্রত্যেকটিতে বিদ্যুদ্বাহকের একটি স্তর থাকে। মূল অংশটি গঠিত (নীচে থেকে উপরে): কাচের একটি স্তর ক্রোমিয়ামের একটি পাতলা স্তর এ 0.1μm সোনার বেস বিদ্যুদ্বাহক কাঠামোর স্তর বেস অংশের পরে, একটি নিরোধক স্তর প্রয়োগ করা হয়। অন্তরক স্তরের শীর্ষে উপরের অংশটি রয়েছে (নীচে থেকে উপরে): উপরের বিদ্যুদ্বাহক কাঠামো 0.1μm ক্রোমিয়ামের আরেকটি স্তর 0.1μm সোনার আরেকটি স্তর এতে ভ্রমণ ক্ষেত্রের বিদ্যুদ্বাহক অ্যারেগুলিকে শক্তিশালী করার জন্য চারটি বৈদ্যুতিক বাসবার রয়েছে। একটি চ্যানেলের প্রতিটি পাশের ইলেক্ট্রোডগুলি বিপরীত দিকের ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে জানালার সাথে সারিবদ্ধ করা হয়। একটি চ্যানেলের উভয় পাশে বিপরীত ইলেক্ট্রোডগুলি একে অপরের থেকে অফসেট করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। উপকারিতা পুরনো যন্ত্রের সঙ্গে তুলনা ভোল্টেজের ব্যবহার এবং তাপ হ্রাস হ্রাস করুন। খুব ছোট নমুনায় কণা নির্বাচন করুন। বায়োপোসেসর বা বায়োফ্যাক্টরি চিপের মতো অন্যান্য প্রযুক্তিতে বিল্ডিং ব্লক হিসাবে কাজ করুন। বৈদ্যুতিন সংযোজন যন্ত্র 2010 সালে দক্ষিণ ফ্লোরিডা বিশ্ববিদ্যালয়ের অ্যান্ড্রু এম হফ, রিচার্ড গিলবার্ট, রিচার্ড হেলার, মার্ক জে জারোসেস্কি বৈদ্যুতিন সংযোজন পরিচালনা করার জন্য একটি উন্নত যন্ত্র আবিষ্কার করেছিলেন। উদ্দেশ্য এই যন্ত্রটি তড়িৎ সংযোজন ব্যবহার করে একটি টিস্যুতে একটি অণু সরবরাহ করার জন্য নিবেদিত। উপকারিতা পুরনো যন্ত্রের তুলনায় অনেক ছোট মাপের কোষের ক্ষতির ঝুঁকি কম থাকে; কম সক্রিয়করণ শক্তি এবং টিস্যু ক্ষতি এবং রোগীর অস্বস্তি হ্রাস করে প্রয়োগ করা শক্তি কম থাকে, একই সময়ে একাধিক লক্ষ্য টিস্যু সহ ভোল্টেজ ডিল রাসায়নিক প্রজাতির একটি জলাধার অন্তর্ভুক্ত করে স্পিন ক্রসওভারের বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশনের অন্যান্য প্রয়োগ ন্যানোরোড স্পিন ক্রসওভার কমপ্লেক্সগুলি রূপান্তরিত ধাতব আয়ন দ্বারা গঠিত হয়। তারা উচ্চ ঘূর্ণন এবং নিম্ন ঘূর্ণনের মধ্যে পরিবর্তন করতে পারে যা চৌম্বকীয়, আলোকীয়, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং আরও অনেক কিছুর পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে। ডাইইলেক্ট্রোফোরেসিস (ডিইপি) আণবিক ঘূর্ণন-অবস্থা পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। এটি বিদ্যুদ্বাহকগুলির মধ্যে ন্যানো-বস্তুগুলিকে সংগঠিত করে। ডিইপি বল এসসিও ন্যানোরডগুলিকে প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দিকের সাথে সারিবদ্ধ করে। স্পিন ক্রসওভার ন্যানোরডগুলির বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশনের একটি নতুন ক্ষেত্র যা ন্যানো ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির জন্য সম্ভাব্য বিল্ডিং ব্লক কৌশল। মাইক্রোফ্লুইডিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ফোঁটাগুলির বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন ফোঁটাগুলির বৈদ্যুতিন ম্যানিপুলেশন বলতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার করে অল্প পরিমাণে তরল সরানো বা আকৃতি দেওয়া বোঝায়। একটি সমান্তরাল ক্যাপাসিটরের ভিতরে একটি উচ্চ পরিবাহী তরল বিন্দুতে কম ফ্রিকোয়েন্সি এসি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করার সময়, বিন্দুটি একটি নতুন আকারে বিকৃত হয়। অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়ে, তরল বিন্দুর বিকৃতি বর্ণনা করে এমন একটি সমীকরণ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে। তথ্যসূত্র ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স