किड्स, लॉन मावर्स, प्लेन, ट्रेन, ऑटोमोबाइल्स- बस के बारे में सब कुछ शोर करता है। और अगर दो कैलिफोर्निया वैज्ञानिक सही हैं, तो, जीवित कोशिकाएं भी करें। नैनोटेक्नोलॉजी के सीमांत विज्ञान का उपयोग करते हुए हाल के प्रयोगों में, शोधकर्ताओं ने सबूत पाया है कि खमीर कोशिकाएं एक प्रकार की चीख़ को छोड़ देती हैं जबकि स्तनधारी कोशिकाएं दूसरे को छोड़ सकती हैं। अनुसंधान, हालांकि अभी भी प्रारंभिक है, संभावित रूप से "क्रांतिकारी है, " जैसा कि एक वैज्ञानिक डालता है, और संभवत:, एक दूर के चिकित्सा अनुप्रयोग से पहले से ही पीछा किया जा रहा है: किसी दिन, सोच जाती है, आपकी कोशिकाओं को लगता है कि सुनने के बारे में बता सकता है। एक डॉक्टर, लक्षण होने से पहले, चाहे आप स्वस्थ हों या बीमार हों।
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सेल ध्वनियों के अध्ययन के संस्थापक, या "सोनोसिटोलॉजी", जैसा कि वह इसे कहते हैं, जिम जिमजेस्की, 52 वर्षीय यूसीएलए रसायनज्ञ हैं जिन्होंने आणविक संरचना पर एक कला संग्रहालय के प्रदर्शन में योगदान दिया है। एक सेल शोधकर्ता ने उन्हें बताया कि 2001 में एक चिकित्सा शोधकर्ता ने उन्हें बताया कि जब जीवित हृदय कोशिकाओं को उपयुक्त पोषक तत्वों के साथ पेट्री डिश में रखा जाता है, तो कोशिकाएं स्पंदित होती रहेंगी। Gimzewski सोच रहा था कि क्या सभी कोशिकाएँ हरा सकती हैं, और यदि ऐसा है, तो क्या ऐसे छोटे कंपन एक पता लगाने योग्य ध्वनि उत्पन्न करेंगे। आखिरकार, उन्होंने तर्क दिया, ध्वनि केवल अणुओं पर जोर देने वाली शक्ति का परिणाम है, जिससे एक दबाव तरंग पैदा होती है जो फैलती है और जब यह ईयरड्रम से टकराती है, तो उसका पंजीकरण होता है। उन्होंने यह भी तर्क दिया कि हालांकि एक सेल द्वारा उत्पन्न शोर श्रव्य नहीं होगा, यह एक विशेष रूप से संवेदनशील उपकरण द्वारा पता लगाया जा सकता है।
जिम्जेस्की इस सवाल से निपटने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं, दोनों इंस्ट्रूमेंटेशन में एक विशेषज्ञ होने के नाते - उन्होंने अपनी सूक्ष्मदर्शी का निर्माण किया है - और आराम से अनन्तता की दुनिया में घर पर। नैनो टेक्नोलॉजी में एक नेता, या माइक्रोस्कोपिक मशीनों के निर्माण के लिए व्यक्तिगत परमाणुओं और अणुओं में हेरफेर करने का विज्ञान, गिम्जेस्की ने पहले स्विट्जरलैंड के ज्यूरिख में आईबीएम के अनुसंधान प्रयोगशाला में काम किया, जहां उन्होंने और उनके सहयोगियों ने एक कताई आणविक प्रोपेलर 1.5 नैनोमीटर, या 0.0000015 मिलीमीटर व्यास में बनाया। उन्होंने दुनिया का सबसे छोटा अबेकस भी बनाया, जिसमें मोतियों के रूप में, एकल नैनोमीटर से कम व्यास वाले व्यक्तिगत अणु थे। यदि और कुछ नहीं, तो करतब, जिसमें काफी प्रशंसा मिली, ने दिखाया कि नैनोटेक्नोलॉजी के बहुप्रचारित वादे का वास्तविकता में आधार था।
सोनोसाइटोलॉजी में अपने पहले प्रवेश के लिए, जिमक्वेस्की ने यूसीएलए में जैव रसायन सहयोगियों से खमीर कोशिकाएं प्राप्त कीं। (उन्हें लग रहा है, "वह याद करते हैं, जब वह बताते हैं कि वह कोशिकाओं को क्यों चाहते थे।) स्नातक छात्र एंड्रयू पेलिंग के साथ काम करते हुए, गिम्जेव्स्की ने एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप (एएफएम) नामक नैनो तकनीक उपकरण के साथ सेलुलर शोर के लिए परीक्षण करने का एक तरीका तैयार किया। आमतौर पर, एएफएम अपनी बहुत छोटी जांच को पारित करके एक सेल की एक दृश्य छवि बनाता है, स्वयं इतना छोटा है कि इसकी नोक सूक्ष्म है, कोशिका की सतह पर, प्रत्येक बाहरी झिल्ली को खोखला और खोखला कर देता है। एक कंप्यूटर डेटा को चित्र में परिवर्तित करता है। लेकिन UCLA शोधकर्ताओं ने एक निश्चित स्थिति में AFM की छोटी जांच की, इसे किसी कोशिका झिल्ली की सतह पर हल्के ढंग से आराम करते हुए "किसी रिकॉर्ड सुई की तरह", पेलिंग कहते हैं, किसी भी ध्वनि पैदा करने वाले कंपन का पता लगाने के लिए।
इस जोड़ी ने पाया कि कोशिका की दीवार बढ़ जाती है और तीन नैनोमीटर (लगभग 15 कार्बन परमाणु एक दूसरे के ऊपर ढेर हो जाते हैं) गिरते हैं और औसतन 1, 000 बार प्रति सेकंड हिलते हैं। सेल की दीवार की चाल ध्वनि तरंग के आयाम, या मात्रा को निर्धारित करती है, और ऊपर-नीचे आंदोलन की गति इसकी आवृत्ति, या पिच है। हालांकि, खमीर कोशिका ध्वनि की मात्रा अभी तक बहुत कम सुनाई दे रही थी, गिम्जेवस्की का कहना है कि इसकी आवृत्ति सैद्धांतिक रूप से मानव श्रवण की सीमा के भीतर थी। "तो हम सब कर रहे हैं मात्रा बदल रहा है, " वह कहते हैं।
जिम्जेव्स्की (अपने यूसीएलए लैब में कार्बन अणु का एक मॉडल पकड़े हुए) एक जीवित रहने वाली कोशिकाओं को "सुनने" के लिए एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप का उपयोग करता है। (डेबरा डायपोलो) पेलिंग कहते हैं, शोधकर्ताओं द्वारा परीक्षण की गई खमीर कोशिकाओं की आवृत्ति हमेशा एक ही उच्च श्रेणी में होती है, "संगीत के मामले में मध्य सी से ऊपर डी से तेज", पेलिंग कहते हैं। एक खमीर कोशिका पर अल्कोहल छिड़कने से इसे मारने के लिए पिच उठती है, जबकि मृत कोशिकाएं कम, कर्कश ध्वनि देती हैं जो कि गिम्जेस्की का कहना है कि शायद यादृच्छिक परमाणु गतियों का परिणाम है। जोड़ी ने यह भी पाया कि आनुवंशिक उत्परिवर्तन के साथ खमीर कोशिकाएं सामान्य खमीर कोशिकाओं की तुलना में थोड़ी अलग ध्वनि बनाती हैं; उस अंतर्दृष्टि ने इस आशा को प्रोत्साहित किया है कि तकनीक को अंततः कैंसर जैसे रोगों के निदान के लिए लागू किया जा सकता है, जो माना जाता है कि कोशिकाओं के आनुवंशिक मेकअप में परिवर्तन के साथ उत्पन्न होता है। शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रकार के स्तनधारी कोशिकाओं का परीक्षण करना शुरू कर दिया है, जिनमें हड्डी की कोशिकाएं शामिल हैं, जिनमें खमीर कोशिकाओं की तुलना में कम पिच होती है। शोधकर्ताओं को पता नहीं क्यों।
कुछ वैज्ञानिक जिम्जेवेस्की और पेलिंग के सोनोसाइटोलॉजी काम के बारे में जानते हैं, जिसे वैज्ञानिक साहित्य में प्रकाशित नहीं किया गया है और इसकी जांच नहीं की गई है। (शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों को प्रकाशन के लिए एक सहकर्मी-समीक्षित पत्रिका के लिए प्रस्तुत किया है।) वर्ड ऑफ माउथ ने संदेह और साथ ही प्रशंसा को प्रेरित किया है। जर्मनी के म्यूनिख में लुडविग मैक्जिमिलियनिवर्सिटी में अनुप्रयुक्त भौतिकी के अध्यक्ष हर्मन गौब के शोध से परिचित एक वैज्ञानिक का कहना है कि गिम्जेस्की का मानना है कि सेलुलर कंपन अन्य मूल हो सकते हैं। "अगर इस कंपन का स्रोत सेल के अंदर पाया जाएगा, तो यह क्रांतिकारी, शानदार और अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण होगा, " गौब कहते हैं। "हालांकि, सेल के बाहर कई संभावित [ध्वनि] स्रोत हैं जिन्हें बाहर करने की आवश्यकता है।" पेलिंग सहमत हैं, और कहते हैं कि वह और गिमजेवस्की इस संभावना से इंकार करने के लिए परीक्षण कर रहे हैं कि द्रव में अन्य अणु कोशिकाओं को स्नान कर रहे हैं, या यहां तक कि माइक्रोस्कोप की नोक खुद भी कंपन पैदा कर रहे हैं, जो उनकी जांच को उठाता है।
सांता बारबरा में कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय के एक न्यूरोसाइंटिस्ट और बायोफिज़िसिस्ट रत्नेश लाल ने एक डिश में जिंदा रखी गई दिल की कोशिकाओं की धड़कन का अध्ययन किया है, उनका कहना है कि गिम्ज़वेस्की की नैनो तकनीक यह स्थापित करने की कुंजी हो सकती है कि कोशिकाएँ ध्वनि उत्पन्न करती हैं या नहीं। "अंतिम आशा है कि निदान और रोकथाम में इसका उपयोग करना है, " लाल कहते हैं, "अगर दुनिया में कोई है जो इसे कर सकता है, तो वह कर सकता है।"
गिम्जेस्की स्वीकार करते हैं कि और काम करने की जरूरत है। इस बीच, निष्कर्षों ने उनके यूसीएलए सहकर्मी माइकल टेटेल का ध्यान आकर्षित किया है, जो कि लिम्फोसाइट के कैंसर में एक रोग विशेषज्ञ हैं, जो एक प्रकार का श्वेत रक्त कोशिका है। वह आनुवंशिक और शारीरिक परिवर्तनों को प्रेरित करने के लिए दवाओं और रसायनों के लिए मानव और माउस मांसपेशियों की कोशिकाओं और हड्डियों की कोशिकाओं के अधीन है; गिम्जेस्की फिर बदल कोशिकाओं को "सुनने" की कोशिश करेगा और उन्हें अपनी आवाज़ से अलग करेगा।
टीटेल का कहना है कि अपने शुरुआती सेलुलर चरणों में कैंसर का पता लगाने का विचार रोमांचक है, लेकिन क्या तकनीक एक नैदानिक उपकरण के रूप में काम करेगी या नहीं, यह देखा (या सुना) जाता है। वह इस विचार की निगरानी नहीं करना चाहता: "यह पता चल सकता है कि ये सभी संकेत एक ऐसी मिशाल होगी, जिसे हम स्पष्ट रूप से दूसरे से पहचान नहीं पाएंगे।"
Gimzewski को उम्मीद है कि इस काम में व्यावहारिक अनुप्रयोग होगा, लेकिन वह शिकार से उतना ही रोमांचित है जितना कि कैच। "परिणाम कुछ भी हो, " वे कहते हैं, "मैं मुख्य रूप से सेलुलर गति की घटना पर उत्सुकता और उत्तेजना से प्रेरित हूं - इस तरह के तंत्र को बनाने के लिए प्रकृति ने क्या प्रेरित किया और वास्तव में गहराई से समझने के लिए कि इन खूबसूरत ध्वनियों का क्या मतलब है।" केवल संभावना है कि उन्होंने कोशिकाओं की एक नई विशेषता की खोज की है, जो सभी पेचीदा प्रश्नों के साथ उठता है, वह कहता है, "पहले से ही एक उपहार से अधिक।"
