ऑन-डिमांड अणु: आसानी से उपलब्ध अणुओं की एक सूची

• लेखक:
• लेखक का नाम

  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• दिसम्बर 22/2022

अंतर्दृष्टि सारांश

सिंथेटिक जीव विज्ञान एक उभरता हुआ जीवन विज्ञान है जो नए भागों और प्रणालियों को बनाने के लिए जीव विज्ञान में इंजीनियरिंग सिद्धांतों को लागू करता है। दवा की खोज में, सिंथेटिक जीव विज्ञान में ऑन-डिमांड अणु बनाकर चिकित्सा उपचार में क्रांति लाने की क्षमता है। इन अणुओं के दीर्घकालिक प्रभावों में निर्माण प्रक्रिया को तेजी से ट्रैक करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करना और बायोफार्मा फर्मों का इस उभरते बाजार में भारी निवेश शामिल हो सकता है।

ऑन-डिमांड अणु संदर्भ

मेटाबोलिक इंजीनियरिंग वैज्ञानिकों को अक्षय जैव ईंधन या कैंसर-रोकथाम दवाओं जैसे नए और टिकाऊ अणु बनाने के लिए इंजीनियर कोशिकाओं का उपयोग करने की अनुमति देती है। मेटाबॉलिक इंजीनियरिंग की कई संभावनाओं के साथ, इसे 2016 में वर्ल्ड इकोनॉमिक फोरम द्वारा "टॉप टेन इमर्जिंग टेक्नोलॉजीज" में से एक माना गया था। इसके अलावा, औद्योगिक जीव विज्ञान से अक्षय बायोप्रोडक्ट्स और सामग्रियों को विकसित करने, फसलों में सुधार करने और नए सक्षम करने की उम्मीद है। जैव चिकित्सा अनुप्रयोग।

सिंथेटिक या लैब-निर्मित जीव विज्ञान का प्राथमिक लक्ष्य आनुवंशिक और चयापचय इंजीनियरिंग में सुधार के लिए इंजीनियरिंग सिद्धांतों का उपयोग करना है। सिंथेटिक जीव विज्ञान में गैर-चयापचय कार्य भी शामिल हैं, जैसे आनुवंशिक संशोधन जो मलेरिया-असर वाले मच्छरों या इंजीनियर माइक्रोबायोम को खत्म करते हैं जो रासायनिक उर्वरकों को संभावित रूप से बदल सकते हैं। यह अनुशासन तेजी से बढ़ रहा है, उच्च-थ्रूपुट फेनोटाइपिंग (आनुवंशिक मेकअप या लक्षणों का आकलन करने की प्रक्रिया), डीएनए अनुक्रमण और संश्लेषण क्षमताओं में तेजी लाने और CRISPR- सक्षम आनुवंशिक संपादन में प्रगति द्वारा समर्थित है।

चूंकि ये प्रौद्योगिकियां आगे बढ़ती हैं, इसलिए सभी प्रकार के शोधों के लिए ऑन-डिमांड अणु और रोगाणुओं को बनाने के लिए शोधकर्ताओं की क्षमता भी बढ़ती है। विशेष रूप से, मशीन लर्निंग (एमएल) एक प्रभावी उपकरण है जो एक जैविक प्रणाली के व्यवहार की भविष्यवाणी करके सिंथेटिक अणुओं के निर्माण को तेजी से ट्रैक कर सकता है। प्रायोगिक डेटा में पैटर्न को समझकर, एमएल यह कैसे काम करता है, इसकी गहन समझ की आवश्यकता के बिना भविष्यवाणियों की आपूर्ति कर सकता है।

विघटनकारी प्रभाव

ऑन-डिमांड अणु दवा की खोज में सबसे अधिक क्षमता प्रदर्शित करते हैं। एक दवा लक्ष्य एक प्रोटीन-आधारित अणु है जो रोग के लक्षण पैदा करने में भूमिका निभाता है। दवाएं इन अणुओं पर काम करती हैं जिससे बीमारी के लक्षण पैदा करने वाले कार्यों को बदलने या बंद करने में मदद मिलती है। संभावित दवाओं को खोजने के लिए, वैज्ञानिक अक्सर रिवर्स विधि का उपयोग करते हैं, जो यह निर्धारित करने के लिए ज्ञात प्रतिक्रिया का अध्ययन करता है कि कौन से अणु उस कार्य में शामिल हैं। इस तकनीक को टारगेट डीकोनवोल्यूशन कहा जाता है। यह निर्धारित करने के लिए जटिल रासायनिक और सूक्ष्मजीवविज्ञानी अध्ययन की आवश्यकता होती है कि कौन सा अणु वांछित कार्य करता है।

दवा की खोज में सिंथेटिक बायोलॉजी वैज्ञानिकों को आणविक स्तर पर रोग तंत्र की जांच के लिए उपन्यास उपकरण डिजाइन करने में सक्षम बनाती है। ऐसा करने का एक तरीका सिंथेटिक सर्किट डिजाइन करने के माध्यम से है, जो जीवित सिस्टम हैं जो सेलुलर स्तर पर होने वाली प्रक्रियाओं में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं। इन सिंथेटिक जीव विज्ञान ने दवा की खोज के लिए दृष्टिकोण, जिसे जीनोम खनन के रूप में जाना जाता है, ने चिकित्सा में क्रांति ला दी है।

ऑन-डिमांड अणु प्रदान करने वाली कंपनी का एक उदाहरण फ्रांस स्थित ग्रीनफार्मा है। कंपनी की साइट के अनुसार, ग्रीनफार्मा फार्मास्यूटिकल, कॉस्मेटिक, कृषि और बढ़िया रासायनिक उद्योगों के लिए किफायती मूल्य पर रसायन बनाती है। वे ग्राम से मिलीग्राम स्तर पर कस्टम संश्लेषण अणुओं का उत्पादन करते हैं। फर्म प्रत्येक ग्राहक को एक नामित परियोजना प्रबंधक (पीएचडी) और नियमित रिपोर्टिंग अंतराल प्रदान करती है। यह सेवा प्रदान करने वाली एक अन्य जीवन विज्ञान फर्म कनाडा स्थित ओटावा केमिकल्स है, जिसके पास तीस हज़ार बिल्डिंग ब्लॉक्स और 12 इन-हाउस प्रतिक्रियाओं के आधार पर 44 बिलियन सुलभ ऑन-डिमांड अणुओं का संग्रह है। 

ऑन-डिमांड अणुओं के निहितार्थ

ऑन-डिमांड अणुओं के व्यापक प्रभाव में शामिल हो सकते हैं: 

• जीवन विज्ञान फर्म अपने डेटाबेस में जोड़ने के लिए नए अणुओं और रासायनिक घटकों को उजागर करने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और एमएल में निवेश कर रही है।
• अधिक कंपनियों को अणुओं तक आसान पहुंच की आवश्यकता है ताकि आगे की खोज की जा सके और उत्पादों और उपकरणों को विकसित किया जा सके। 
• कुछ वैज्ञानिक यह सुनिश्चित करने के लिए विनियमों या मानकों का आह्वान करते हैं कि कंपनियां अवैध अनुसंधान और विकास के लिए कुछ अणुओं का उपयोग नहीं कर रही हैं।
• बायोफार्मा फर्म अन्य बायोटेक फर्मों और अनुसंधान संगठनों के लिए एक सेवा के रूप में ऑन-डिमांड और माइक्रोब इंजीनियरिंग को सक्षम करने के लिए अपनी अनुसंधान प्रयोगशालाओं में भारी निवेश कर रही हैं।
• सिंथेटिक जीव विज्ञान जीवित रोबोट और नैनोकणों के विकास की अनुमति देता है जो सर्जरी कर सकते हैं और आनुवंशिक उपचार प्रदान कर सकते हैं।
• रासायनिक आपूर्ति के लिए वर्चुअल मार्केटप्लेस पर निर्भरता बढ़ी, जिससे व्यवसायों को तेजी से स्रोत और विशिष्ट अणुओं को प्राप्त करने में सक्षम बनाया गया, उनकी परिचालन दक्षता में वृद्धि हुई और नए उत्पादों के लिए बाजार में समय कम हो गया।
• सरकारें सिंथेटिक जीव विज्ञान के नैतिक निहितार्थों और सुरक्षा चिंताओं का प्रबंधन करने के लिए नीतियां बना रही हैं, विशेष रूप से चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए जीवित रोबोट और नैनोकणों के विकास के संदर्भ में।
• शैक्षणिक संस्थान सिंथेटिक जीव विज्ञान और आणविक विज्ञान में अधिक उन्नत विषयों को शामिल करने के लिए पाठ्यक्रम को संशोधित कर रहे हैं, इन क्षेत्रों में उभरती चुनौतियों और अवसरों के लिए वैज्ञानिकों की अगली पीढ़ी को तैयार कर रहे हैं।

विचार करने के लिए प्रश्न

• ऑन-डिमांड अणुओं के कुछ अन्य संभावित उपयोग के मामले क्या हैं?
• अन्यथा यह सेवा वैज्ञानिक अनुसंधान और विकास को कैसे बदल सकती है?