नए अध्ययन से पता चलता है कि परमाणु स्पिन जैविक प्रक्रियाओं को कैसे प्रभावित करता है, जो लंबे समय से चली आ रही धारणाओं को चुनौती देता है

नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज (पीएनएएस) की प्रतिष्ठित कार्यवाही में प्रकाशित निष्कर्षों में नियंत्रित आइसोटोप पृथक्करण के लिए संभावित प्रभाव हैं और यह परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) तकनीक में क्रांति ला सकता है।

प्रमुख शोधकर्ता प्रोफेसर योसी पाल्टिएल ने इन निष्कर्षों के निहितार्थ के बारे में उत्साह व्यक्त किया। उन्होंने कहा: "हमारे अध्ययन से पता चलता है कि परमाणु स्पिन जैविक प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, यह सुझाव देता है कि परमाणु स्पिन में हेरफेर करने से जैव प्रौद्योगिकी और क्वांटम जीव विज्ञान में सफल अनुप्रयोग हो सकते हैं। इसमें आइसोटोप विभाजन प्रक्रिया में क्रांति लाने और परमाणु चुंबकीय अनुनाद जैसे क्षेत्रों में नई संभावनाएं लाने की क्षमता है।"

शोधकर्ता जीवित चीजों में छोटे कणों के "अजीब" व्यवहार का अध्ययन कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, पक्षी नेविगेशन में क्वांटम प्रभावों का अध्ययन करने से कुछ पक्षियों को लंबी यात्राओं पर अपना रास्ता खोजने में मदद मिल सकती है। पौधों में, ऊर्जा के लिए सूर्य के प्रकाश का कुशल उपयोग क्वांटम प्रभावों के अधीन है।

छोटे कणों की दुनिया और जीवित चीजों के बीच यह संबंध संभवतः अरबों साल पुराना है, जब जीवन उभरना शुरू हुआ और विशेष आकार वाले अणुओं का जन्म हुआ जिन्हें चिरैलिटी कहा जाता है। चिरैलिटी महत्वपूर्ण है क्योंकि केवल सही आकार वाले अणु ही जीवित जीवों में आवश्यक कार्य कर सकते हैं।

चिरैलिटी और क्वांटम यांत्रिकी के बीच का संबंध "स्पिन" में पाया जाता है, जो चुंबकत्व के एक छोटे रूप की तरह कार्य करता है। चिरल अणु अपने स्पिन के आधार पर कणों के साथ अलग-अलग तरीके से बातचीत कर सकते हैं, जिसे "चिरालिटी-प्रेरित स्पिन चयनात्मकता" (सीआईएसएस) कहा जाता है।

वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि स्पिन चिरल अणुओं से जुड़ी जीवन प्रक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों जैसे छोटे कणों को प्रभावित करती है। वे अध्ययन करना चाहते थे कि क्या स्पिन आयनों और अणुओं जैसे बड़े कणों को भी प्रभावित करती है, जो जैविक परिवहन का आधार हैं। इसलिए उन्होंने अलग-अलग स्पिन वाले पानी के कणों का उपयोग करके प्रयोग किए। नतीजे बताते हैं कि स्पिन कोशिकाओं में पानी के व्यवहार को प्रभावित करता है, पानी अलग-अलग गति से कोशिकाओं में प्रवेश करता है और चिरल अणुओं के शामिल होने पर अनोखे तरीके से प्रतिक्रिया करता है।

यह अध्ययन जीवन प्रक्रियाओं में स्पिन के महत्व पर प्रकाश डालता है। स्पिन को समझना और नियंत्रित करना जीवित चीजों के काम करने के तरीके पर प्रमुख प्रभाव डाल सकता है। यह मेडिकल इमेजिंग को बेहतर बनाने और बीमारी के इलाज के नए तरीके बनाने में भी मदद कर सकता है।