ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಲ್ಲ ಕಾಗದದ ಡಿಸ್ಕ್ ಗಳು

–ರಂಜಿನಿ ರಘುನಾಥ್

ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಕೂಡ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಲ್ಲ ಕಾಗದ ಆಧಾರಿತ ಸೆನ್ಸರ್ ಗಳನ್ನು ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐ.ಐ.ಎಸ್ ಸಿ.) ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅಂದಹಾಗೆ, ಕೈಗಳ ಸ್ವಚ್ಛತೆಗೆ ಬಳಸುವ ಸ್ಯಾನಿಟೈಜರ್ ನಂತಹ ಮನೆ ಬಳಕೆಯ ಹಾಗೂ ಆರೋಗ್ಯ ಆರೈಕೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಈ ರಾಸಾಯನಿಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ರಾಕೆಟ್ ಇಂಧನದಲ್ಲಿ ನೋದಕವಾಗಿ (ಪ್ರೊಪೆಲೆಂಟ್) ಬಳಕೆಯಾಗುವ ಇದು ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಕೂಡ ಇರುತ್ತದೆ.

ವಿಶೇಷವಾಗಿ ರೂಪಿಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಅಣುಗಳಿಂದ ಸಿದ್ಧಗೊಳಿಸಲಾದ ಜೆಲ್ ಅನ್ನು ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಇರುವ ದ್ರವದಿಂದ ಉಪಚರಿಸಿ 0.45 ಸೆಂ.ಮೀ. ವ್ಯಾಸದ ಕಾಗದದ ಡಿಸ್ಕ್ ಗಳ ಮೇಲೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾಗದದ ಡಿಸ್ಕ್ ಅನ್ನು ಯು.ವಿ.ದೀಪದ ಕೆಳಗೆ ಇರಿಸಿದಾಗ ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಇದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಅದು ಹಸಿರು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಹೊಮ್ಮಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವು ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

“ಈ ಹಸಿರು ಬೆಳಕು ಹೊರಹೊಮ್ಮುವುದನ್ನು (ದ್ಯುತಿಪ್ರತಿದೀಪ್ತತೆ) ಬರಿಗಣ್ಣಿನಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ನೋಡಲು ಯಾವುದೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಾಧನಗಳು ಬೇಕಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ಬೇಕಿರುವುದು ಯುವಿ ಬೆಳಕಿನ ಆಕರ ಮಾತ್ರ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಹಾಗೂ ‘ಎಸಿಎಸ್ ಸೆನ್ಸರ್ಸ್’ (ACS Sensors) ಎಂಬ ಪ್ರಕಟಿತ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯ ಪ್ರಥಮ ಲೇಖಕ ಅರ್ನಬ್ ದತ್ತ.

ಈ ಕಾಗದದ ಡಿಸ್ಕ್ ದರ ಅಗ್ಗವಾಗಿದ್ದು, ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆಯಾದ್ದರಿಂದ ಹಾಗೂ ಬಳಕೆಗೆ ಸುಲಭವಾದ್ದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ-ಸಂಪನ್ಮೂಲದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸಾಧನವಾಗಿ ಉಪಯೋಗವಾಗಬಲ್ಲದು. ಇಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ದ್ರವವಾದ ರಕ್ತದ ತಪಾಸಣೆಗೆ ಕೂಡ ಇದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಬೇರೆ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕೂಡ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಆಧಾರಿತ ಸ್ಫೋಟಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ ಐದು ವಿವಿಧ ಬ್ರ್ಯಾಂಡ್ ಗಳ ಹ್ಯಾಂಡ್ ಸ್ಯಾನಿಟೈಜರ್ ಗಳನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ಹೀಗೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದಾಗ ಮೂರು ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವ ಆರೋಗ್ಯ ಸಂಸ್ಥೆ ನಿಗದಿಪಡಿಸಿರುವ 0.125%ರಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಇರುವುದು ಕಂಡುಬಂತು. ಉಳಿದಂತೆ, ಒಂದು ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರಮಾಣ 0.125% ಗಿಂತ ತೀರಾ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದರೆ, ಮತ್ತೊಂದು ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಇದು ಹೆಚ್ಚುಕಡಿಮೆ ಶೂನ್ಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿತ್ತು.
“ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಇದ್ದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಟೈಟ್ರೇಷನ್ ಹಾಗೂ ಇತರ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ಅದರ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು. ಆದರೆ ಅವು ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾಗಿದ್ದು ನಿರ್ವಹಣಾ ತರಬೇತಿ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ವಿಧಾನವು ಸರಳ ಹಾಗೂ ಸುಲಭ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಹಾಗೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಹಿರಿಯ ಲೇಖಕ ಉದಯ್ ಮೈತ್ರಾ.

ಮೈತ್ರಾ ಅವರ ತಂಡದವರು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಅಥವಾ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುಗಳ ಇರುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಧಾತುಗಳ ದ್ಯುತಿಪ್ರತಿದೀಪ್ತತೆಯನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಬಲ್ಲ ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಹಲವಾರು ರೀತಿಯ ‘ಸೆನ್ಸಿಟೈಸರ್’’ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಮುನ್ನ ಈ ತಂಡದ ತಜ್ಞರು ಗ್ರೀನ್ ಟೀಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಂಟಿ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್ ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತಹ ಕಾಗದ ಆಧಾರಿತ ಸೆನ್ಸ್ ರ್ ಗಳನ್ನು ಹಾಗೂ ಹಲವಾರು ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಲ್ಲ ಸೆನ್ಸರ್ ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದರು.

ಹೀಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ‘ಸೆನ್ಸಿಟೈಸರ್’ ಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ ಟೆರ್ಬಿಯಂ ಎಂಬ ಲೋಹವನ್ನು ಯುವಿ ದೀಪದ ಕೆಳಗೆ ಇರಿಸಿದಾಗ ಹಸಿರ ಬೆಳಕು ಹೊಮ್ಮಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಯಾವಾಗ ಸೆನ್ಸಿಟೈಸರ್ ಅನ್ನು ಮಾಸ್ಕಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಜೊತೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೋ ಆಗ ಹಸಿರು ಬೆಳಕು ಮಾಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಹಸಿರು ಬೆಳಕು ಬೆಳಗುತ್ತದೆ. “ನಾವು ಈ ಮಾಸ್ಕಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಿರುವ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಹೊಸತನದ ಆಲೋಚನೆ ಅಡಕಗೊಂಡಿದೆ. ಅಂದರೆ, ನಾವು ರೂಪಿಸಿರುವ ಅಣುವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ನಿಂದಾಗಿ ನಿಜರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಮೈತ್ರಾ.“

ಸದ್ಯ, ತಂಡದವರು ಈ ರಾಸಾಯನಿಕ ವರ್ತನೆಗೆ ಹಿಡಿಯುವ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವ ಬಗ್ಗೆ ಗಮನ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದಾಗ ಇದಕ್ಕೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ. ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಲ್ಲ ಪುಟ್ಟ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದರ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಕೆಲಸ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. “ಚೆನ್ನೈನ ಸ್ಟಾರ್ಟ್ ಅಪ್ ಕಂಪನಿಯೊಂದರ ಜೊತೆ ನಾವು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದೇವೆ.
ಬೆಳಕಿನ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಗೆ ಚಾಲನೆ ನೀಡಿ ಛಾಯಾಚಿತ್ರ ತೆಗೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಯುವಿ ಎಲ್ಇಡಿಗಳು ಹಾಗೂ ಕ್ಯಾಮೆರಾದಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಲಾದ ಕೆಲವು ಪರೀಕ್ಷಾರ್ಥ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಲಜನಕದ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಇಮೇಜ್ ಪ್ರೋಸೆಸಿಂಗ್ ಆಪ್ ನಮ್ಮ ಬಳಿ ಇದೆ” ಎಂದು ಮೈತ್ರಾ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:

ದತ್ತಾ ಎ, ಮೈತ್ರಾ ಯು, Naked-eye detection of hydrogen peroxide on photoluminescent paper discs, ACS Sensors 2022, 7, 513-522.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.1c02322

ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ:
ಉದಯ್ ಮೈತ್ರಾ
ಪ್ರೊಫೆಸರ್, ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗ

ಅರ್ನಬ್ ದತ್ತಾ
ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ಅಧ್ಯಯನಾರ್ಥಿ, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗ,
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐ.ಐ.ಎಸ್ ಸಿ.)
arnabdutta@iisc.ac.in

Arnab Dutta in the lab

 ಪತ್ರಕರ್ತರ ಗಮನಕ್ಕೆ 

1) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯ ಯಾವುದಾದರೂ ಪಠ್ಯವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು,  ‘ಕೃಪೆ- ಐಐಎಸ್ ಸಿ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯ’ ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿ. 

 2) ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.