- પર્યાવરણીય મોનિટરિંગ અને ઉપચારાત્મક ઉપયોગો માટેનો એક નવીન અભિગમ

ગાંધીનગર, 08 જૂન (હિ.સ.) : લોખંડ (Iron), સીસું (Lead) અને નિકલ (Nickel) વચ્ચે શું સામ્યતા છે? આ ભારે ધાતુઓ અનેક ઉદ્યોગોમાં અનિવાર્ય ભૂમિકા ભજવે છે, પરંતુ સાથે સાથે તે ગંભીર પર્યાવરણીય અને જાહેર આરોગ્ય માટેના ખતરા પણ છે. ઔદ્યોગિક પ્રવૃત્તિઓ, ખનન અને શહેરી કચરાના કારણે આ ધાતુઓ સતત હવા અને જળાશયોમાં પ્રવેશી રહી છે. ભારે ધાતુઓ અત્યંત ઝેરી હોય છે, કુદરતી રીતે વિઘટિત થતી નથી અને સમય જતાં જીવસૃષ્ટિના શરીરમાં એકત્રિત થતી જાય છે.

તાજેતરમાં હાર્વર્ડ ટી.એચ. ચાન સ્કૂલ ઓફ પબ્લિક હેલ્થની વેબસાઈટ પર પ્રકાશિત એક અહેવાલ મુજબ, પાવર પ્લાન્ટમાંથી નીકળતા આવા ધાતુઓના ઉત્સર્જનથી સોજો, શ્વાસનળી સંકોચન, લોહીના ગાંઠા બનવા અને હૃદય પર તણાવ જેવી ગંભીર આરોગ્ય સમસ્યાઓ સર્જાઈ શકે છે. આવા પ્રદૂષકોની અસરકારક ઓળખ માટે સામાન્ય રીતે અત્યાધુનિક સાધનો અને ખર્ચાળ પરીક્ષણોની જરૂર પડે છે.

પરંતુ જો તેનો ઉકેલ આપણા ઘરમાં પેઢીઓથી ઉપયોગમાં લેવાતા સામાન્ય ઔષધીય છોડોમાં છુપાયેલો હોય તો? ભારતીય પ્રૌદ્યોગિકી સંસ્થા ગાંધીનગર (IIT Gandhinagar) ના સંશોધકોએ જામુન (Syzygium cumini), તુલસી (Ocimum sanctum), લીમડો (Azadirachta indica), જાંબુ/અમરૂદ (Psidium guajava) અને મીઠો લીમડો (Bergera koenigii) જેવા છોડનો ઉપયોગ કરીને અત્યંત સંવેદનશીલ અને પર્યાવરણમૈત્રી કાર્બન નેનોપાર્ટિકલ્સ (CNPs) વિકસાવવાની સરળ અને ઝડપી પદ્ધતિ રજૂ કરી છે. આ અભ્યાસ Nano Express જર્નલમાં પ્રકાશિત થયો છે. આ છોડોની પસંદગી તેમના એન્ટીઑક્સિડન્ટ અને કેન્સર વિરોધી ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં રાખીને કરવામાં આવી હતી.

કાર્બન નેનોપાર્ટિકલ્સ (CNPs) શું છે?

CNPs એ નેનોઆકારના કાર્બન તત્ત્વોથી બનેલા પદાર્થો છે, જે ધાતુ આયન શોધ, બાયો-ઈમેજિંગ અને જીવાણુ વિરોધી પ્રવૃત્તિઓ સહિત અનેક ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગી બની શકે છે. તેમની વિશેષતા એ છે કે તેઓ જીવંત કોષો સાથે સુરક્ષિત રીતે ક્રિયા કરી શકે છે અને તેમની ઝેરી અસર ઓછી હોય છે.

તાજેતરના સમયમાં ગ્રીન ટેકનોલોજી પર ભાર મૂકાતાં ફળો, શાકભાજી અને છોડના પાંદડાં જેવા કુદરતી અને પુનઃપ્રાપ્ય સ્ત્રોતોમાંથી CNPs બનાવવાના પ્રયાસો વધી રહ્યા છે. આ પ્રક્રિયા ખર્ચ, ઊર્જાનો વપરાશ અને જોખમી રસાયણોના ઉપયોગને ઘટાડે છે. આ હેતુસર IIT ગાંધીનગરની ટીમે માઈક્રોવેવ આધારિત ઝડપી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને વધુ સંવેદનશીલ અને કાર્યક્ષમ CNPs તૈયાર કર્યા.

ભારે ધાતુઓની ઓળખમાં સફળતા :

બધા પાંચ પ્રકારના CNPs અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) પ્રકાશ હેઠળ તેજસ્વી લાલ રંગની ફ્લોરેસન્સ દર્શાવતા હતા. જ્યારે આ CNPs ચોક્કસ ભારે ધાતુ આયનો સાથે સંપર્કમાં આવ્યા ત્યારે તેમની ફ્લોરેસન્સની તીવ્રતા ઘટી ગઈ. આ લક્ષણ પ્રદૂષકોની ઓળખ માટે અત્યંત ઉપયોગી છે.

સંશોધન દરમિયાન જાણવા મળ્યું કે:

- જાંબુમાંથી બનાવેલા CNPs નિકલ આયનો પ્રત્યે સંવેદનશીલ હતા.

- લીમડાના CNPs ફેરસ આયન (Fe²⁺) શોધી શકતા હતા.

- જામુનના CNPs ફેરિક આયન (Fe³⁺) ઓળખી શકતા હતા.

- તુલસીના CNPs ફેરસ આયન અને સીસા (Lead) બંને શોધી શકતા હતા.

IIT ગાંધીનગરના ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના અંતિમ વર્ષના પીએચ.ડી. સંશોધક પારુલ સિંહ જણાવે છે:

“રસપ્રદ વાત એ છે કે ભારે ધાતુઓની સાંદ્રતા જેટલી વધતી ગઈ, ફ્લોરેસન્સની તીવ્રતામાં ઘટાડો એટલો વધુ સ્પષ્ટ બનતો ગયો. જોકે મીઠા લીમડામાંથી બનાવેલા CNPs એ આવું વર્તન દર્શાવ્યું નહોતું, જે કદાચ તેમની અસિલેક્ટિવ પ્રતિક્રિયાને કારણે હોઈ શકે છે.”

એન્ટીઑક્સિડન્ટ અને બાયોમેડિકલ ક્ષમતાઓ

માત્ર પ્રદૂષણ શોધ પૂરતું જ નહીં, પરંતુ આ છોડ આધારિત CNPs એ મજબૂત એન્ટીઑક્સિડન્ટ પ્રવૃત્તિ પણ દર્શાવી. જામુન > તુલસી > જાંબુ > લીમડો > મીઠો લીમડો

એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સ શરીરમાં રહેલા અસ્થિર અણુઓ (ફ્રી રેડિકલ્સ) ને નિષ્ક્રિય બનાવે છે, જે કોષીય નુકસાન, વૃદ્ધત્વ અને વિવિધ રોગો સાથે સંકળાયેલા હોય છે.

સંશોધકોએ બે પ્રકારના ફ્રી રેડિકલ્સ પર પરીક્ષણ કરતાં જોયું કે તેમનો જાંબલી અને વાદળી-લીલો રંગ CNPs ના સંપર્કમાં આવતા આછો પીળો થઈ ગયો, જે તેમની એન્ટીઑક્સિડન્ટ ક્ષમતાનો પુરાવો છે.

આ ઉપરાંત, કોષીય પરીક્ષણોમાં ઓછા પ્રમાણમાં આ CNPs ની ઝેરી અસર ખૂબ જ ઓછી હોવાનું જાણવા મળ્યું, જેમાં તુલસી આધારિત CNPs સૌથી વધુ બાયો-કમ્પેટિબલ સાબિત થયા. આ પરિણામો તેમના ભવિષ્યના નિદાન અને ઉપચારાત્મક ઉપયોગોની સંભાવના દર્શાવે છે.

ભવિષ્ય માટેની સંભાવનાઓ :

IIT ગાંધીનગરના ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગના સહાયક પ્રોફેસર ડૉ. ઝુમા સાહા જણાવે છે:

“અમારું સંશોધન દર્શાવે છે કે ઔષધીય છોડના ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને એવા નેનોમટિરિયલ્સ બનાવી શકાય છે, જેમાં ઓપ્ટિકલ, સેન્સિંગ અને બાયોમેડિકલ ક્ષમતાઓ હોય. ભવિષ્યમાં આ ટેકનિકને મોટા પાયે અપનાવવાની અને પર્યાવરણ શુદ્ધિકરણ તથા જૈવિક ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ કરવાની શક્યતાઓ પર વધુ સંશોધન જરૂરી છે.”

આ સંશોધન ટીમમાં ડૉ. ઝુમા સાહા ઉપરાંત પ્રોફેસર ધીરજ ભાટિયા, પ્રોફેસર મુકેશ ડાંકા, હિતાશા વિઠલાણી, અનિરુદ્ધ દાન, નિહાલ સિંહ તથા પદ્મા પ્રિયા કન્નનનો પણ સમાવેશ થાય છે.

પર્યાવરણ માટે ટકાઉ નવીનતા

જૂન મહિનામાં વિશ્વ પર્યાવરણ દિવસ અને વિશ્વ મહાસાગર દિવસની ઉજવણી વચ્ચે આ પ્રકારના સંશોધનો દર્શાવે છે કે ટકાઉ નવીનતા દ્વારા સ્વચ્છ અને સ્વસ્થ પર્યાવરણના નિર્માણમાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપી શકાય છે.

આ સંશોધન ભારત સરકારના મિશન ઑન નાનો સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી, મિશન LiFE (Lifestyle for Environment) અને આત્મનિર્ભર ભારતના વિઝન સાથે સુસંગત છે. સાથે જ તે સંયુક્ત રાષ્ટ્રના સસ્ટેનેબલ ડેવલપમેન્ટ ગોલ-6 (સ્વચ્છ પાણી અને સ્વચ્છતા) અને ગોલ-9 (ઉદ્યોગ, નવીનતા અને માળખાકીય વિકાસ) ને પણ પ્રોત્સાહન આપે છે.

સામાન્ય ઔષધીય છોડમાંથી વિકસાવવામાં આવેલા આ કાર્બન નેનોપાર્ટિકલ્સ ભવિષ્યમાં પર્યાવરણ સંરક્ષણ, આરોગ્ય સેવા અને વૈજ્ઞાનિક નવીનતાઓ માટે એક મહત્વપૂર્ણ સીમાચિહ્ન સાબિત થઈ શકે છે.

---------------

હિન્દુસ્થાન સમાચાર / અભિષેક બારડ