Fail-safes in nanotechnology
نینو ٹیکنالوجی میں ناکامی محفوظ نینو ٹیکنالوجی کے ساتھ مربوط آلات یا خصوصیات ہیں جو ناکامی کی صورت میں اس طرح سے جواب دیتے ہیں جس سے دوسرے آلات یا اہلکاروں کو کوئی نقصان نہیں پہنچے گا، یا کم از کم کم سے کم نقصان پہنچے گا۔ ناکامی سے محفوظ اصول قومی معیارات اور انجینئرنگ کے طریقوں سے چلتے ہیں، اور روایتی انجینئرنگ ڈیزائن میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ نینو پیمانے پر اسی طرح کی ایپلی کیشنز کے لیے میکرو پیمانے کے ناکام محفوظ اصولوں اور آلات کو کم کرنا ممکن ہے۔ نینو ٹیکنالوجی ایپلی کیشنز میں فیل سیفز کا استعمال صارفین کے لیے خطرات کو کم کرکے ان ایپلی کیشنز کی سماجی قبولیت کی حمایت کرتا ہے ؛ نینو ٹیکنالوجی میں فیل سیف ڈیزائنز کو نافذ کرنے کے نظریاتی اور عملی دونوں طریقے ہیں۔ نینو ٹیکنالوجی کی سماجی قبولیت کے لیے ایک اہم چیلنج انسانی جسم میں نینو اسٹرکچرز کے طبی استعمال سے متعلق ہے۔ اگرچہ طبی استعمال کے لیے کسی بھی ڈھانچے کو بائیو مطابقت پذیر اور بے ضرر بنانے کے لیے تیار کیا جائے گا، لیکن ساؤنڈ انجینئرنگ ڈیزائن کو ناکامی کے تمام امکانات کو مدنظر رکھنا چاہیے۔ اس طرح، ڈیزائن میں ناکامی کی صورت میں جسم میں ڈھانچوں کو جوڑنے کے طریقے شامل ہوں گے۔ فیرس نینو پارٹیکلز بہت سے محققین نینو پیمانے کے روبوٹ ("نینو بوٹس") بنانے پر غور کر رہے ہیں، ان کاموں کو انجام دینے کے مقصد سے جہاں صرف نینو پیمانے پر روبوٹ استعمال کیے جا سکیں، جیسے کہ انسانی جسم کے اندر۔ یہ روبوٹ دیگر نینو اسٹرکچر بنانے یا طبی طریقہ کار انجام دینے کی صلاحیت رکھتے ہیں، اور انہیں انجکشن کے ذریعے جسم میں داخل کیا جائے گا۔ روبوٹ کے خول اور سرکٹ فیرس نینو پارٹیکلز سے بنے ہوں گے تاکہ ان کی حرکت کو روکنے یا ان میں ہیرا پھیری کرنے کے لیے مقناطیسی میدان کا استعمال کیا جا سکے۔ ناکامی یا خرابی کی صورت میں، نینو بوٹس کو غیر فعال کرنے کے لیے ایک چھوٹا ای ایم پی یا ایم آر آئی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ دونوں تکنیکیں برقی مقناطیسی میدان کو متحرک کرتی ہیں، میموری کو خراب کرتی ہیں اور رینج کے اندر کسی بھی الیکٹرانک ڈیوائس کے سرکٹری کو شارٹ آؤٹ کرتی ہیں۔ امینو ایسڈ کے محققین امینو ایسڈ کا استعمال کرتے ہوئے نینو اسٹرکچر کی تعمیر کا تعاقب کر رہے ہیں۔ نینو اسٹرکچرز جو امینو ایسڈ کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں وہ صرف مصنوعی قسم کے امینو ایسڈ کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں، جو ان ڈھانچوں کو منفرد مالیکیولز سے ٹیگ کرتے ہیں۔ یہ انجینیئرڈ امینو ایسڈ بنیادی طور پر مصنوعی پروٹین بناتے ہیں جو انسانی جسم میں قدرتی طور پر پائے جانے والے پروٹین سے مختلف ہوتے ہیں۔ انجینئرڈ امینو ایسڈ میں یہ فرق ان پروٹینوں کو الگ تھلگ کرنے اور ہدف بنانے میں آسان بناتا ہے۔ ناکامی یا خرابی کی صورت میں، خاص طور پر ٹارگٹڈ مالیکیولز کا استعمال کرتے ہوئے ان پروٹینز کی شناخت کرنا ممکن ہے، جو ٹارگٹ کے مقام کی نشاندہی کرنے کے لیے فلیگ کے طور پر کام کرتے ہیں۔ پھر، انہیں الگ تھلگ کرنے اور غیر فعال کرنے کے لیے ایک اور طریقہ کار استعمال کیا جائے گا۔ ہمارے جسم کے اندر ڈی این اے قدرتی طور پر ٹوٹ جاتا ہے، خود کو نقل کرتا ہے، اور ہر بار جب کوئی خلیہ تقسیم ہوتا ہے تو خود کو بھر دیتا ہے۔ یہ تمام عمل مختلف انزائموں کے ذریعے کنٹرول اور مکمل ہوتے ہیں۔ ڈی این اے مالیکیولز ڈبل ہیلکس کی تشکیل میں متعلقہ بیس جوڑی نیوکلیوٹائڈز پر مشتمل ہوتے ہیں، جو ان عمل کو بہت موثر، درست اور قابل پیش گوئی بناتا ہے۔ جس آسانی سے ڈی این اے مالیکیولز بنائے جا سکتے ہیں، اس کی وجہ سے تعلیمی معاشرے میں بہت سی اشاعتیں ڈی این اے کا استعمال کرتے ہوئے نینو اسٹرکچرز بنانے کے لیے تیار ہیں۔ ڈی این اے پر مبنی نینو ڈیوائس کے ساتھ، مصنوعی پروٹین بنائے جا سکتے ہیں، جو نینو ڈیوائس کو غیر فعال کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ یہ مصنوعی پروٹین ڈی این اے کو توڑنے اور خرابی کی صورت میں نینو ڈیوائس کو بے ضرر بنانے کے لیے جسم میں داخل کیے جائیں گے۔ انسانی جسم کے اندر حیاتیاتی پروٹین تین اہم افعال انجام دیتے ہیں: وہ ساختی بلڈنگ بلاکس، انزائم، اور سیلولر سگنلنگ کو آسان بناتے ہیں۔ مصنوعی پروٹین کو اشارے کی ایک شکل کے طور پر تیار کیا جا سکتا ہے اور ڈی این اے پر مبنی نینو ڈیوائس سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ اس اشارے کو پھر انسانی جسم میں نینو ڈیوائسز کی نگرانی کے مقصد کے لیے استعمال کیا جائے گا۔ اگر انسانی جسم میں تمام ڈی این اے پر مبنی نینو ڈیوائسز کی باریکی سے نگرانی کی جائے تو خرابی کی صورت میں ان پر تیزی سے قابو پایا جا سکتا ہے۔ نینو ٹیکنالوجی میں، خاص طور پر نینو بوٹس میں، خرابی کی صورت میں ممکنہ طور پر زیادہ نقصان کے خطرے کی وجہ سے صوتی پروگرامنگ فن تعمیر کی ضرورت اہم ہے۔ نینو ڈیوائسز کو کنٹرول کرنے کے لیے دو پرتوں والا نقطہ نظر استعمال کیا جا سکتا ہے: (1) متوقع ناکامیوں کی صورت میں پہلے سے پروگرام شدہ فیل سیف فنکشنلٹی فراہم کر کے ؛ اور (2) غیر متوقع حالات میں استعمال کے لیے ریموٹ کنٹرول اوور رائیڈ۔ "ریموٹ" سے چلنے والے نینو ڈیوائس کو پورے طریقہ کار میں نینو بوٹ کی رہنمائی کے لیے کمرے میں ایک ماہر کی ضرورت ہوگی۔ سیلولر انجینئرنگ بہت سے محققین ایسے طریقے تیار کر رہے ہیں جو منشیات فراہم کرنے کے لیے بیکٹیریا کا استعمال کرتے ہیں۔ ان بیکٹیریا کو ایک مخصوص کام انجام دینے کے لیے "پروگرام" کیا جا سکتا ہے، اور جسم میں ہدف شدہ مقامات پر جانے کی ہدایت کی جا سکتی ہے۔ تاہم، بیکٹیریا صحت مند اعضاء کو نقصان پہنچا سکتے ہیں یا خرابی کی صورت میں بیمار اعضاء تک دوا پہنچانے میں ناکام ہو سکتے ہیں۔ ایسے معاملات میں، بیکٹیریا کو بے اثر کرنے اور نقصان کو روکنے کے لیے ایک ناکام محفوظ طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے۔ اینٹی بائیوٹک عام طور پر ناکام محفوظ ایجنٹ کے طور پر موزوں ہوتا ہے۔ حوالہ جات نینو ٹیکنالوجی