Green Synthesis of Ag2O/Ag NPs via Ginkgo Biloba and Their Anticancer Effects

कैंसर आधुनिक चिकित्सा के सबसे कठिन चुनौतियों में से एक बना हुआ है, एक ऐसी बीमारी जो विश्व स्तर पर अनगिनत जीवन लेती है और अक्सर रेडिएशन और कीमोथेरेपी जैसे कठोर उपचारों की आवश्यकता होती है जो ट्यूमर के साथ स्वस्थ ऊतकों को भी नुकसान पहुँचा सकते हैं। अधिक सौम्य, प्रभावी समाधानों की खोज में, वैज्ञानिकों ने नैनोटेक्नोलॉजी की ओर अपना ध्यान केंद्रित किया है, जो एक ऐसा क्षेत्र है जो पदार्थ को अविश्वसनीय रूप से सूक्ष्म स्तर पर नियंत्रित करता है, जो लगभग एक से सौ नैनोमीटर के आकार का होता है। इस स्तर पर, सामग्रियां उस तरह से व्यवहार करती हैं जैसे वे थोक (bulk) में करती हैं, जो उपचार के लिए अद्वितीय गुणों का लाभ उठाने का अवसर प्रदान करती हैं। इन सामग्रियों के बीच, सिल्वर ऑक्साइड और सिल्वर नैनोपार्टिकल्स ने संक्रमण और ट्यूमर से लड़ने में आशाजनक क्षमता दिखाई है, लेकिन इन्हें बनाने की पारंपरिक विधियों में अक्सर जहरीले रसायनों और महंगे उपकरणों का उपयोग होता है। इसने शोधकर्ताओं को "ग्रीन सिंथेसिस" (हरित संश्लेषण) की खोज करने के लिए प्रेरित किया है, जो एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें इन सूक्ष्म कणों को बनाने के लिए प्राकृतिक पौधों के अर्क का उपयोग किया जाता है, इस उम्मीद में कि नैनोटेक्नोलॉजी की शक्ति को प्रकृति की सुरक्षा और प्रचुरता के साथ जोड़ा जा सके।

हाल ही में, इराक के यूनिवर्सिटी ऑफ वासित के शोधकर्ताओं ने यह पता लगाने के लिए अन्वेषण किया कि क्या 'जिन्को बिलोबा' (Ginkgo biloba) के पेड़ की पत्तियां इन सिल्वर-आधारित नैनोपार्टिकल्स को बनाने के लिए एक प्राकृतिक कारखाने के रूप में काम कर सकती हैं। जिन्को बिलोबा एक ऐसा पौधा है जो विभिन्न रासायनिक यौगिकों से युक्त होने के लिए जाना जाता है जो जैविक प्रणालियों के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं, और टीम यह देखना चाहती थी कि क्या ये यौगिक न केवल नैनोपार्टिकल्स बना सकते हैं बल्कि उनके चारों ओर एक सुरक्षात्मक आवरण के रूप में भी कार्य कर सकते हैं। वैज्ञानिकों ने ताजी जिन्को पत्तियों को इकट्ठा करके, उन्हें अच्छी तरह धोकर और उनके रासायनिक स्वरूप को संरक्षित करने के लिए छाया में सुखाकर शुरुआत की। उन्होंने सूखी पत्तियों को बारीक पाउडर में पीस लिया और उन्हें गर्म पानी के साथ मिलाकर एक तरल अर्क बनाया जो पौधों के रसायनों से समृद्ध था। इस अर्क को फिर सिल्वर नाइट्रेट समाधान के साथ मिलाया गया, जो सिल्वर आयनों का एक सामान्य स्रोत है। जब इन दोनों तरल पदार्थों को एक साथ गर्म किया गया, तो एक रासायनिक प्रतिक्रिया हुई, जिसने स्पष्ट सिल्वर समाधान को गहरे भूरे रंग के मिश्रण में बदल दिया। इस रंग परिवर्तन ने सिल्वर ऑक्साइड और सिल्वर नैनोपार्टिकल्स के सफल निर्माण का संकेत दिया, एक ऐसी प्रक्रिया जहाँ पौधे के अर्क ने सिल्वर आयनों को ठोस कणों में बदलने के लिए 'रिड्यूसिंग एजेंट' और कणों को आपस में जुड़ने से रोकने के लिए 'कैपिंग एजेंट' के रूप में कार्य किया।

ठीक से समझने के लिए कि उन्होंने वास्तव में क्या बनाया है, शोधकर्ताओं ने कई उन्नत उपकरणों का उपयोग करके नए कणों का परीक्षण किया। उन्होंने एक्स-रे डिफ्रैक्शन (X-ray diffraction) का उपयोग किया, जो एक ऐसी तकनीक है जो किसी सामग्री से एक्स-रे को परावर्तित करके उसकी आंतरिक क्रिस्टल संरचना को प्रकट करती है, और पाया कि कणों ने एक विशिष्ट क्यूबिक पैटर्न बनाया जो सिल्वर ऑक्साइड और शुद्ध सिल्वर दोनों की विशेषता है। विश्लेषण ने दिखाया कि कणों के भीतर व्यक्तिगत क्रिस्टल बहुत छोटे थे, जिनका औसत आकार लगभग 20 नैनोमीटर था। उन्होंने एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत भी कणों को देखा, जो एक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करके अत्यधिक आवर्धित छवि बनाता है। इन छवियों ने खुलासा किया कि कण मुख्य रूप से गोलाकार थे, जो छोटे मोतियों की तरह दिखते थे, और जिन्को पौधे के अर्क की एक परत से ढके हुए थे। यह कोटिंग महत्वपूर्ण है क्योंकि यह कणों को स्थिर करती है और उन्हें आपस में चिपकने से रोकती है। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ आगे के परीक्षण ने पुष्टि की कि पौधे के रासायनिक समूह, जैसे कि ऑक्सीजन और नाइट्रोजन युक्त समूह, वास्तव में सिल्वर कणों की सतह से जुड़े हुए थे, जो प्रभावी रूप से उन्हें एक प्राकृतिक सुरक्षात्मक सूट में लपेट रहे थे।

इन नैनोपार्टिकल्स का अंतिम परीक्षण यह देखने के लिए था कि क्या वे कैंसर कोशिकाओं से लड़ सकते हैं। शोधकर्ताओं ने मानव स्तन कैंसर सेल लाइन का उपयोग किया जिसे MCF-7 के रूप में जाना जाता है, जो इस बीमारी के अध्ययन के लिए एक सामान्य मॉडल है। उन्होंने प्रयोगशाला की डिश में कैंसर कोशिकाओं को रखा और उन्हें सिल्वर नैनोपार्टिकल्स की विभिन्न मात्राओं के साथ उपचारित किया, जो बहुत अधिक सांद्रता से लेकर अत्यधिक तनु (diluted) अवस्था तक भिन्न थीं। 24 घंटे के बाद, उन्होंने मापा कि कितनी कोशिकाएं अभी भी जीवित थीं। परिणामों ने कैंसर कोशिकाओं के जीवित रहने और नैनोपार्टिकल्स की मात्रा के बीच एक स्पष्ट संबंध दिखाया। जब नैनोपार्टिकल्स की सांद्रता उच्च थी (अर्थात तनुता कम थी), तो बहुत कम कैंसर कोशिकाएं जीवित बचीं, लेकिन जैसे-जैसे घोल अधिक तनु होता गया (अर्थात सांद्रता कम हुई), अधिक कोशिकाएं जीवित रहीं। यह इंगित करता है कि नैनोपार्टिकल्स कैंसर कोशिकाओं के लिए खुराक-निर्भर (dose-dependent) तरीके से विषाक्त हैं, जिसका अर्थ है कि उपयोग की जाने वाली मात्रा के साथ उनकी प्रभावशीलता बढ़ती है। इस प्रभाव को देखने के लिए, टीम ने एक विशेष नीले फ्लोरोसेंट स्टेन का भी उपयोग किया जो जीवित कोशिकाओं को उजागर करता है। सूक्ष्मदर्शी के नीचे, अनुपचारित कैंसर कोशिकाएं चमक रही थीं, जो दिखाती हैं कि वे स्वस्थ थीं, जबकि नैनोपार्टिकल्स के संपर्क में आई कोशिकाएं चमक और संख्या में महत्वपूर्ण गिरावट दिखा रही थीं, जिससे पुष्टि होती है कि उपचार कैंसर कोशिकाओं को मार रहा है।

अध्ययन सुझाव देता है कि कोशिका मृत्यु के पीछे का तंत्र यह शामिल है कि नैनोपार्टिकल्स सीधे कोशिका झिल्ली (cell membranes) के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे वे टूट जाती हैं, और 'रिएक्टिव ऑक्सीजन स्पीशीज' (reactive oxygen species) उत्पन्न करते हैं, जो अस्थिर अणु हैं जो कोशिका की आंतरिक मशीनरी को नुकसान पहुंचाते हैं। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि सिल्वर नैनोपार्टिकल्स बनाने के लिए जिन्को बिलोबा अर्क का उपयोग करना एक व्यवहार्य, कम लागत वाला और पर्यावरण के अनुकूल तरीका है जो स्तन कैंसर कोशिकाओं के विरुद्ध मजबूत क्षमता वाले कणों का उत्पादन करता है। हालांकि यह कार्य अभी तक कैंसर का इलाज नहीं है, लेकिन यह इस बात की समझ में एक ठोस कदम है कि कैसे प्राकृतिक पौधों के अर्क का उपयोग उन सामग्रियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है जो एक दिन वर्तमान, अधिक जहरीले कैंसर उपचारों के सुरक्षित विकल्प के रूप में काम कर सकती हैं। ये निष्कर्ष रेखांकित करते हैं कि प्रकृति, जब सावधानीपूर्वक अध्ययन की जाती है और लागू की जाती है, तो उन्नत चिकित्सा उपकरणों के लिए निर्माण खंड (building blocks) प्रदान कर सकती है।