লিকুইড-লিকুইড ফেজ সেপারেশন (এলএলপিএস) হল এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে জৈব অণুগুলি দুটি স্বতন্ত্র পর্যায়ে সহাবস্থান করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রোটিন দ্রবণ থেকে তরল ফোঁটা হিসাবে আলাদা হতে পারে। এই ধরনের ফোঁটাগুলি প্রায়ই সময়ের সাথে সাথে ফাইবারে শক্ত হয়। LLPS এর কারণে অনেকগুলি সেলুলার কম্পার্টমেন্ট তৈরি হয় বলে জানা যায়। যাইহোক, সেলুলার পরিবেশের বাইরে, এই ফোঁটাগুলি শক্ত হওয়ার কারণে স্থিতিশীল নয়। ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি হায়দ্রাবাদের (আইআইটি হায়দ্রাবাদ) গবেষকরা এখন দেখিয়েছেন যে একটি জিঙ্ক আয়ন একটি সিন্থেটিক সিস্টেম ব্যবহার করে এই রূপান্তরকে ধীর করতে পারে।
গবেষকরা LLPS ড্রপলেটের উদাহরণ হিসেবে N, N′-difluorenylmethoxycarbonyl-l-cystine (DFC) ব্যবহার করেছেন। অণুর উভয় প্রান্তে ফ্লুরোমেথক্সি গ্রুপগুলি স্টিকার হিসাবে কাজ করে যা একসাথে স্ট্যাক করে এবং সিস্টাইন স্ট্যাকের মধ্যে প্রয়োজনীয় স্থান সরবরাহ করে। এটি একটি বিকৃত প্রোটিনের একটি স্টিকার স্পেস মডেলের অনুরূপ। যখন 2:1 (DFC:জিঙ্ক) অনুপাতে দস্তা যোগ করা হয়, তখন ফোঁটাটি একটি শক্ত জেল তৈরি করতে 48 ঘন্টা সময় নেয়। যেখানে, দস্তা ছাড়া নিয়ন্ত্রণ পরীক্ষায়, এটি 24 ঘন্টার কম সময় নেয়। লেখকরা তামা, লোহা, সোনা এবং রৌপ্য আয়ন এবং অন্যান্য ডিএফসি-থেকে-জিঙ্ক অনুপাতের সাথে অনুরূপ পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছিলেন এবং এইগুলির মধ্যে কোনটি হাইড্রোজেল তৈরি করেনি।
দলটি মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে স্থিতিশীলতার পিছনে কারণ বিশ্লেষণ করেছে। একা ডিএফসি-র ফোঁটাগুলি 4 ঘন্টার মধ্যে তাদের আকৃতি হারিয়েছে এবং 24 ঘন্টার মধ্যে তন্তুযুক্ত কাঠামো দেখায়। ডিএফসি/জিঙ্ক ফোঁটা, বিপরীতে, 24 ঘন্টা পরেও মসৃণ এবং গোলাকার থাকে। ফোঁটার ভিতরে আণবিক আন্দোলন পরীক্ষা করার জন্য, তারা আলো-চালিত রাসায়নিক ক্ষতি প্ররোচিত করতে ফটোব্লিচিং ব্যবহার করেছিল। যখন অণুগুলি সক্রিয় থাকে, ব্রাউনিয়ান গতির কারণে ব্লিচ করা জায়গাটি নতুন অণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। ডিএফসি/জিঙ্ক কমপ্লেক্স ফোঁটাগুলিতে, ফটোব্লিচিংয়ের 30 মিনিটে মাত্র 70% পুনরুদ্ধার লক্ষ্য করা গেছে।
এলএলপিএস ফোঁটার আরেকটি বৈশিষ্ট্য হল অন্যান্য অণু গ্রহণ করার ক্ষমতা। যখন পরীক্ষা করা হয়, তখন দেখা যায় যে ডিএফসি/জিঙ্ক ফোঁটাগুলি থিওফ্লাভিন টি এবং রোডামাইন টি-এর মতো গৌণ বিপাক গ্রহণ করেছে। লেখক হাইড্রাজোন বিক্রিয়া ব্যবহার করে ফোঁটা স্থায়িত্ব পরীক্ষা করেছেন। হাইড্রাজোন একটি খুব স্থিতিশীল পণ্য যা একটি কার্বন এবং একটি নাইট্রোজেন অণুর (মিথাইল এবং ইমাইন গ্রুপ) মধ্যে গঠিত। ডিএফসি/জিঙ্ক ড্রপলেটগুলি প্রায় 2.5-গুণ বেশি শোষণ দেখিয়েছে, যা উচ্চ স্থিতিশীলতা এবং মাইকেলের মতো একটি এপোলার পরিবেশ নির্দেশ করে।
গণনামূলক মডেলিং ব্যবহার করে, লেখকরা স্থায়িত্বের পিছনে তত্ত্ব ব্যাখ্যা করেছেন। ঘনত্ব কার্যকরী তত্ত্ব অনুসারে, দুটি DFC অণুর কার্বনাইল গ্রুপের মধ্যে স্থাপিত একটি দস্তা পরমাণুর −28.9 kcal/mol এর বাঁধন শক্তি রয়েছে। লেখকরা পরামর্শ দেন যে এই বাঁধাই স্থিতিশীল তবে এখনও বিপরীতমুখী। বিপরীতে, অন্যান্য আয়ন, যেমন তামা, খুব দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ হয়, এবং রূপালী কমপ্লেক্সগুলি খুব দুর্বলভাবে আবদ্ধ হয়।
অতিরিক্তভাবে, হাইড্রোজেলের স্থায়িত্বের মডেলিং দস্তা আয়নগুলির প্রবর্তনের সাথে উল্লেখযোগ্য স্থিতিশীলতা দেখিয়েছে। DFC-এর জন্য 245 Pascal থেকে, দস্তার উপস্থিতিতে এর শক্তি 1695 Pascal-এ স্থানান্তরিত হয়েছে। দুটি গ্লাস স্লাইডের মধ্যে, ডিএফসি জেলের ওজন 400 গ্রাম, যখন ডিএফসি/জিঙ্ক জেল 1.6 কেজি ধরে। লেখকরা নিশ্চিত করেছেন যে কমপ্লেক্সের স্থায়িত্ব ঘন, আরও সমানভাবে বিতরণ করা ফাইবারগুলির কারণে যা জিঙ্ক অণুর সাথে ক্রস লিঙ্ক করে।
গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে দীর্ঘজীবী ডিএফসি/জিঙ্ক ড্রপলেটগুলি নতুন বায়োপলিমার বিকাশ করতে এবং এলএলপিএস কাঠামো অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
