வைரத்தை வைத்து மூக்குத்தி, மோதிரம் என வியாபாரிகள் நகைகள் செய்து கொண்டிருக்கும்போது, வைரத்தால் நுண் காந்த சென்சார் (sensor) வடிவமைத்திருக்கிறார்கள் ஜெர்மனியில் உள்ள மியூனிக் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள். வைரத்தாலான சென்சாரை வைத்து உருவாக்கப்பட்ட எம்ஆர்ஐ கருவி கொண்டு உயிரினங்களின் செல்களின் உள்ளே நடைபெறும் இயக்கத்தை காணும் திறன் கொண்ட இமேஜி தொழில்நுட்பத்தை இந்த விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கியதில்தான் அவர்களது முழு சாதனை அடங்கியுள்ளது. புற்றுநோய் உருவாகும் செல்களில் நுண்ணிய அளவில் மாற்றங்கள் ஏற்படும். அத்தகைய நுண்ணிய இயக்கங்களை காண இந்த அதிநவீன தொழில்நுட்பம் வழிவகை செய்யும் என விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர்.
செல்க்குள் நடப்பதென்ன? - ஹைட்ரஜன் அணுவின் கருவின் உள்ளே ஒரே ஒரு புரோட்டான் உள்ளது. நேர் மின்னேற்றம் கொண்ட அந்த புரோட்டானுக்கு சுழலும் பண்பு உள்ளது. பூமி தன்னை தானே சுற்றுவது போல இந்த புரோட்டான் தன்னை தானே சுற்றிவருகிறது என எளிமையாக கற்பனை செய்து கொள்ளலாம். மின்னேற்றம் (electric charge) கொண்ட பொருள் தன்னை தானே சுழலும்போது காந்த புலம் உருவாகும். அதாவது ஹைட்ரஜன் அணுவின் கரு மிக நுண்ணிய காந்தம் போல செயல்படும். சுழல்அச்சு திசையில் அந்த காந்தத்தின் வடக்கு தெற்கு முனை அமையும். இயல்பு நிலையில் ஒவ்வொரு அணுவின் காந்த புலமும் ஒன்றை ஒன்று சமன் செய்துவிடும். குறிப்பிட்ட திசையில் வடக்கு முனை கொண்ட ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு கரு இருந்தால் அதற்கு நேரெதிர் திசையில் வடக்கு முனை கொண்ட ஹைட்ரஜன் அணுக்கரு இருக்கும். எனவே இயல்பு நிலையில் மொத்தமாக பார்க்கும்போது காந்த புலம் ஏதும் இருக்காது.
குறிப்பிட்ட ரேடியோ அலைவரிசையில் தூண்டினால் அதிர்வுகள் காரணமாக காந்தபுலம் குறிப்பிட்ட திசையில் சாயும். ரேடியோ அலைவரிசை தூண்டுதலை நிறுத்தினால் புரோட்டான்கள் தம் இயல்பு நிலைக்கு திரும்பும். அவ்வாறு திரும்பும்போது அந்த புரோட்டான்களில் மிக நுண்ணிய அளவில் காந்த புல அதிர்வுகள். அதனைதான் எம்ஆர்ஐ கருவி இனம் கண்டு இமேஜிங் செய்கிறது. பொதுவாக பாதிக்கப்பட்ட திசுவில் கூடுதல் நீர் செரிமானம் இருக்கும். இவ்வாறு வெவ்வேறு திசுக்களில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஏற்படுத்தும் காந்த அதிர்வை அளந்துதான் உடலுறுப்புக்களின் காந்த அதிர்வு இமேஜிங் எனப்படும் எம்ஆர்ஐ (MRI) இமேஜிங் நடைபெறுகிறது. தற்போதுள்ள திறன்வாய்ந்த எம்ஆர்ஐ கருவிகளின் வழியே செல்களின் தொகுப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அறிந்துகொள்ள முடியும். ஆனால், ஒரே ஒரு செல்லின் உள்ளே உள்ள நுண் அமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அறிந்துகொள்ளும் அளவுக்கு அதன் உணர் திறன் இல்லை.
செயற்கையாக தயாரிக்கப்படும் வைரம்: எவ்வளவு துல்லியமாக ஹைட்ரஜன் அணுவின் காந்த புல அதிர்வை உணர முடிகிறதோ அவ்வளவு நுண் அளவில் செல்கள், திசுக்கள், உடலுறுப்பு ஆகியவற்றின் செயல்பாட்டை அறிந்து கொள்ளலாம். மேலும் துல்லியமாக அதிர்வுகளை அளவிட முடிந்தால் மேலும் நுணுக்க அளவில் திசுக்கள் இயங்கும் விதத்தை காண முடியும். இதற்கிடையில், செயற்கை வைரம் கொண்டு தயாரிக்கப்பட்ட குவாண்டம் சென்சாரை விஞ்ஞானிகள் வடிவமைத்தனர். கார்பன் அணுவின் குறிப்பிட்ட படிக நிலை தான் வைரம். தூய கார்பனுக்கு பதில் அங்கும் இங்கும் நைட்ரஜன் அணுக்களை புகுத்தி குறைபாடு செய்தால் கிடைக்கும் வைரம் தான் இந்த ஆய்வுக்கு உதவியது.
கார்பன் இருக்க வேண்டிய இடத்தில் நைட்ரஜன் இருக்கும்போது அந்த படிகத்துக்கு சிறப்பு குவாண்டம் பண்பு ஏற்படுகிறது. நைட்ரஜன் இருக்கும் இடம் காந்த புலத்தோடு வினை செய்யும். இதன் வழியே மேலும் நுட்பமாக எம்ஆர்ஐ கருவியை வடிவமைக்க முடியும் என ராபின் அலர்ட் மற்றும் பேராசிரியர் டொமினிக் புச்சர் உள்ளிட்டோர் அடங்கிய ஆய்வுக்குழு நிரூபித்துள்ளது. இத்தகைய நுண் எம்ஆர்ஐ கருவி வடிவமைத்தால் ஒரே ஒரு செல்லில் ஏற்படும் மாற்றங்களை கூட நம்மால் உணர முடியும். புற்றுநோய் போல இயல்புக்கு மாறான செல் இயக்கங்களை மிக துல்லியமாக இனம் காண முடியும். புற்று ஏற்பட்டுள்ள செல்களை முளையிலேயே கிள்ளி விடலாம்.
- கட்டுரையாளர்: அறிவியல் எழுத்தாளர், புது டெல்லியில் உள்ள ‘விஞ்ஞான் பிரச்சார்’ நிறுவனத்தின் முதுநிலை விஞ்ஞானி; தொடர்புக்கு: tvv123@gmail.com