Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು.ನೀವು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲದೊಂದಿಗೆ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವಿರಿ.ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ).ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಿರಂತರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ರೆಂಡರ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.
ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಏರಿಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಲು ಹಿಂದಿನ ಮತ್ತು ಮುಂದಿನ ಬಟನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಅಥವಾ ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಲು ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಲೈಡರ್ ಬಟನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ.
ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ತ್ವರಿತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಏಕೀಕರಣವು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಅಪಾಯವನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಅವನತಿಗೆ ಹಸಿರು ವಿಧಾನಗಳು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿತವಾಗಿದ್ದರೂ, ಜೈವಿಕ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಅಜೈವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಚೇತರಿಕೆಯು ಪ್ರಮುಖ ಕಾಳಜಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಇಲ್ಲಿ, ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ರಾಫಿಡೋಸೆಲಿಸ್ ಸಬ್‌ಕ್ಯಾಪಿಟಾಟಾದಿಂದ 2D ಸೆರಾಮಿಕ್ ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳ ಬಯೋರೆಮಿಡಿಯೇಶನ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸರಳ ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ವಿಧಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾದ Nb-ಆಧಾರಿತ ಅಜೈವಿಕ 2D MXenes ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಾವು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ.ಮೇಲ್ಮೈ-ಸಂಬಂಧಿತ ಭೌತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳು Nb-ಆಧಾರಿತ MXenes ಅನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ.ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಏಕ-ಪದರ ಮತ್ತು ಬಹುಪದರದ MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಪಾಚಿಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿತು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಿತು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು NbO ಮತ್ತು Nb2O5 ಆಗಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಘಟಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಅವು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ Nb ಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇವಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು 72 ಗಂಟೆಗಳ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ನಂತರ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಜೀವಕೋಶದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳ, ಅವುಗಳ ನಯವಾದ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಸಿಹಿನೀರಿನ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ Nb-ಆಧಾರಿತ MXenes ನ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಕೇವಲ ಸಣ್ಣ ಪರಿಸರದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತೇವೆ.ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮಾದರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿ ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಧಾನ್ಯದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಆಕಾರ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ನಾವು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ.ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಅಧ್ಯಯನವು 2D ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಜೈವಿಕ ಪರಿಹಾರ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂವಹನ-ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕುರಿತು ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಸರದ ಪ್ರಭಾವದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ಆಧಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ತಮ್ಮ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ನಂತರ ಸಾಕಷ್ಟು ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿವೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಆಧುನೀಕರಣದ ಹಂತ1 ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿವೆ.ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ದೈನಂದಿನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಏಕೀಕರಣವು ಅನುಚಿತ ವಿಲೇವಾರಿ, ಅಸಡ್ಡೆ ನಿರ್ವಹಣೆ ಅಥವಾ ಅಸಮರ್ಪಕ ಸುರಕ್ಷತಾ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಆಕಸ್ಮಿಕ ಬಿಡುಗಡೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ, ಎರಡು ಆಯಾಮದ (2D) ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಊಹಿಸಲು ಸಮಂಜಸವಾಗಿದೆ, ಅದರ ನಡವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಇಕೋಟಾಕ್ಸಿಸಿಟಿ ಕಾಳಜಿಯು 2D ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಜಲಚರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಲೀಚ್ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದೆ ಎಂದು ಆಶ್ಚರ್ಯವೇನಿಲ್ಲ 2,3,4,5,6.ಈ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು 2D ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಟ್ರೋಫಿಕ್ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಜೀವಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬಹುದು.
ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ವಿವಿಧ ರಾಸಾಯನಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಿಹಿನೀರು ಮತ್ತು ಸಮುದ್ರ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಪ್ರಾಚೀನ ಜೀವಿಗಳು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳು.ಅಂತೆಯೇ, ಅವು ಜಲವಾಸಿ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ 8,9,10,11,12 ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ ಆದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ, ಅಗ್ಗದ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವಿಷತ್ವದ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸೂಚಕಗಳು13,14.ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳು ವಿವಿಧ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಗೆ ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಗುಣಿಸುವುದರಿಂದ, ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಲುಷಿತಗೊಂಡ ನೀರನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ವಿಧಾನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಅವು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತವೆ.
ಪಾಚಿ ಕೋಶಗಳು ಬಯೋಸಾರ್ಪ್ಶನ್ ಮತ್ತು ಕ್ರೋಢೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ನೀರಿನಿಂದ ಅಜೈವಿಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು17,18.ಕ್ಲೋರೆಲ್ಲಾ, ಅನಾಬೇನಾ ಇನ್ವಾರ್, ವೆಸ್ಟಿಲೋಪ್ಸಿಸ್ ಪ್ರೊಲಿಫಿಕಾ, ಸ್ಟಿಜಿಯೋಕ್ಲೋನಿಯಮ್ ಟೆನ್ಯೂ ಮತ್ತು ಸಿನೆಕೋಕೊಕಸ್ ಎಸ್ಪಿಯಂತಹ ಕೆಲವು ಪಾಚಿ ಜಾತಿಗಳು.ಇದು Fe2+, Cu2+, Zn2+ ಮತ್ತು Mn2+19 ನಂತಹ ವಿಷಕಾರಿ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಒಯ್ಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪೋಷಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.Cu2+, Cd2+, Ni2+, Zn2+ ಅಥವಾ Pb2+ ಅಯಾನುಗಳು ಜೀವಕೋಶದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಕೆನೆಡೆಸ್‌ಮಸ್‌ನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಇತರ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.
ಸಾವಯವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ಹೆವಿ ಮೆಟಲ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಹಸಿರು ವಿಧಾನಗಳು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿವೆ.ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ದ್ರವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಜೈವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳು ಕಡಿಮೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಜೈವಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಪರಿಹಾರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೊಂದರೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ22,23,24,25,26.ಹೀಗಾಗಿ, ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ದುರಸ್ತಿಗಾಗಿ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಪರಿಹಾರಗಳ ಹುಡುಕಾಟವು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಅನ್ವೇಷಿಸದ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ.2D ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಜೈವಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಕಡಿತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಅವನತಿಯ ಸಂಭವನೀಯ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಯಾವುದೇ ಸುಲಭವಾದ ಮಾರ್ಗವಿಲ್ಲ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಅಜೈವಿಕ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸಕ್ರಿಯ ಜಲೀಯ ಬಯೋರೆಮಿಡಿಯೇಷನ್ ​​ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ, ಅಜೈವಿಕ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರತಿನಿಧಿಯಾಗಿ MXene ನ ಅವನತಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಿತು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ."MXene" ಪದವು Mn+1XnTx ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಟೊಚಿಯೋಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ M ಆರಂಭಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಲೋಹ, X ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸಾರಜನಕ, Tx ಒಂದು ಮೇಲ್ಮೈ ಟರ್ಮಿನೇಟರ್ (ಉದಾ, -OH, -F, -Cl), ಮತ್ತು n = 1, 2, 3 ಅಥವಾ 427.28.ನಗುಯಿಬ್ ಮತ್ತು ಇತರರು MXenes ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಂದಿನಿಂದ.ಸೆನ್ಸಾರಿಕ್ಸ್, ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಥೆರಪಿ ಮತ್ತು ಮೆಂಬರೇನ್ ಫಿಲ್ಟರೇಶನ್ 27,29,30.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, MXenes ಅನ್ನು ಅವುಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕೊಲೊಯ್ಡಲ್ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಸಂಭವನೀಯ ಜೈವಿಕ ಸಂವಹನಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಮಾದರಿ 2D ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು31,32,33,34,35,36.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನಾ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಊಹೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳು ಮೇಲ್ಮೈ-ಸಂಬಂಧಿತ ಭೌತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವಹನಗಳಿಂದ Nb-ಆಧಾರಿತ MXenes ಅನ್ನು ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ ವಿಘಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪಾಚಿಗಳ ಮತ್ತಷ್ಟು ಚೇತರಿಕೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.ಈ ಊಹೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ಆರಂಭಿಕ ನಿಯೋಬಿಯಂ-ಆಧಾರಿತ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಲೋಹದ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ನೈಟ್ರೈಡ್‌ಗಳ (MXenes) ಕುಟುಂಬದ ಇಬ್ಬರು ಸದಸ್ಯರನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX.
ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ರಾಫಿಡೋಸೆಲಿಸ್ ಸಬ್‌ಕ್ಯಾಪಿಟಾಟಾದಿಂದ MXene ಚೇತರಿಕೆಗಾಗಿ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಪುರಾವೆ ಆಧಾರಿತ ಕಲ್ಪನೆಗಳು.ಇದು ಕೇವಲ ಸಾಕ್ಷ್ಯಾಧಾರಿತ ಊಹೆಗಳ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ದಯವಿಟ್ಟು ಗಮನಿಸಿ.ಸರೋವರದ ಪರಿಸರವು ಬಳಸಿದ ಪೋಷಕಾಂಶದ ಮಾಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ದೈನಂದಿನ ಚಕ್ರ ಮತ್ತು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅಗತ್ಯ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳಲ್ಲಿನ ಮಿತಿಗಳು).BioRender.com ನೊಂದಿಗೆ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, MXene ಅನ್ನು ಮಾದರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಇತರ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಗಮನಿಸಲಾಗದ ವಿವಿಧ ಜೈವಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ನಾವು ಬಾಗಿಲು ತೆರೆದಿದ್ದೇವೆ.ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ರಾಫಿಡೋಸೆಲಿಸ್ ಸಬ್‌ಕ್ಯಾಪಿಟಾಟಾದಿಂದ ನಿಯೋಬಿಯಂ-ಆಧಾರಿತ MXenes ನಂತಹ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಜೈವಿಕ ಪರಿಹಾರದ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ನಾವು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತೇವೆ.ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳು Nb-MXenes ಅನ್ನು ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಾಗಿ NbO ಮತ್ತು Nb2O5 ಆಗಿ ವಿಘಟಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ, ಇದು ನಿಯೋಬಿಯಂ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಜೈವಿಕ ಪರಿಹಾರದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಭೌತರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವಹನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕುರಿತು ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಾವು 2D ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸರಳವಾದ ಆಕಾರ-ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್-ಆಧಾರಿತ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.ಇದು ಅಜೈವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ವಿವಿಧ ಪರಿಸರದ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಕುರಿತು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನವು ವಸ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಸಿಹಿನೀರಿನ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಸಂಭವನೀಯ ಪರಿಣಾಮಗಳ ವಿಸ್ತೃತ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ನಾವು ಆಧಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ, ಅದನ್ನು ಈಗ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಬಹುದು.
MXenes ಅನನ್ಯ ಮತ್ತು ಆಕರ್ಷಕ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವರ್ಗದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅನೇಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು.ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅವುಗಳ ಸ್ಟೊಚಿಯೊಮೆಟ್ರಿ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿವೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಎರಡು ವಿಧದ Nb-ಆಧಾರಿತ ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಏಕ-ಪದರ (SL) MXenes, Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX ಅನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಜೈವಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು.ಪರಮಾಣು ತೆಳುವಾದ MAX-ಹಂತದ A-ಪದರಗಳ ಮೇಲಿನಿಂದ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಆಯ್ದ ಎಚ್ಚಣೆಯಿಂದ MXenes ಅನ್ನು ಅವುಗಳ ಆರಂಭಿಕ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.MAX ಹಂತವು ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಮೆಟಲ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳ "ಬಂಧಿತ" ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು MnAXn-1 ಸ್ಟೊಚಿಯೋಮೆಟ್ರಿಯೊಂದಿಗೆ Al, Si ಮತ್ತು Sn ನಂತಹ "A" ಅಂಶಗಳ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ತ್ರಯಾತ್ಮಕ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಆಗಿದೆ.ಆರಂಭಿಕ MAX ಹಂತದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SEM) ಮೂಲಕ ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ (ಅನುಬಂಧ ಮಾಹಿತಿ, SI, ಚಿತ್ರ S1 ನೋಡಿ).ಮಲ್ಟಿಲೇಯರ್ (ML) Nb-MXene ಅನ್ನು 48% HF (ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲ) ನೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ ಪದರವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ನಂತರ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.ML-Nb2CTx ಮತ್ತು ML-Nb4C3TX ನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SEM) ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು (ಅಂಕಿ S1c ಮತ್ತು S1d ಕ್ರಮವಾಗಿ) ಮತ್ತು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಲೇಯರ್ಡ್ MXene ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಉದ್ದವಾದ ರಂಧ್ರದಂತಹ ಸ್ಲಾಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳಂತೆಯೇ.Nb-MXenes ಎರಡೂ ಹಿಂದೆ ಆಮ್ಲ ಎಚ್ಚಣೆ 27,38 ಮೂಲಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ MXene ಹಂತಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.MXene ನ ರಚನೆಯನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಿದ ನಂತರ, ನಾವು ಅದನ್ನು ಟೆಟ್ರಾಬ್ಯುಟಿಲಾಮೋನಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (TBAOH) ನ ಇಂಟರ್ಕಲೇಷನ್ ಮೂಲಕ ಲೇಯರ್ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ತೊಳೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಸೋನಿಕೇಶನ್, ನಂತರ ನಾವು ಏಕ-ಪದರ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ-ಪದರ (SL) 2D Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ.
ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಿಪ್ಪೆಸುಲಿಯುವಿಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ನಾವು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (HRTEM) ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ (XRD) ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದೇವೆ.ಇನ್ವರ್ಸ್ ಫಾಸ್ಟ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ (IFFT) ಮತ್ತು ಫಾಸ್ಟ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ (FFT) ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ HRTEM ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣು ಪದರದ ರಚನೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಮತ್ತು ಇಂಟರ್‌ಪ್ಲಾನಾರ್ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಅಂಚನ್ನು ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.MXene Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ HRTEM ಚಿತ್ರಗಳು ಅವುಗಳ ಪರಮಾಣು ತೆಳ್ಳಗಿನ ಲೇಯರ್ಡ್ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದವು (ಚಿತ್ರ 2a1, a2 ನೋಡಿ), ಈ ಹಿಂದೆ Naguib et al.27 ಮತ್ತು Jastrzębska et al.38 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಎರಡು ಪಕ್ಕದ Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx ಏಕಪದರಗಳಿಗೆ, ನಾವು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ 0.74 ಮತ್ತು 1.54 nm ಅಂತರಪದರ ಅಂತರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ (Fig. 2b1,b2), ಇದು ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಒಪ್ಪುತ್ತದೆ38.Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx ಏಕಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ತೋರಿಸುವ ವಿಲೋಮ ವೇಗದ ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರ (Fig. 2c1, c2) ಮತ್ತು ವೇಗದ ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರ (Fig. 2d1, d2) ಮೂಲಕ ಇದು ಮತ್ತಷ್ಟು ದೃಢೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.ಚಿತ್ರವು ನಯೋಬಿಯಂ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಗಾಢ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ MXenes ನ ಲೇಯರ್ಡ್ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ.Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx (ಅಂಕಿ S2a ಮತ್ತು S2b) ಗಾಗಿ ಪಡೆದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (EDX) ವರ್ಣಪಟಲವು ಮೂಲ MAX ಹಂತದ ಯಾವುದೇ ಅವಶೇಷವನ್ನು ತೋರಿಸಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ಅಲ್ ಪೀಕ್ ಪತ್ತೆಯಾಗಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.
SL Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, (a) ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (HRTEM) ಸೈಡ್-ವ್ಯೂ 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ, (b) ತೀವ್ರತೆಯ ಮೋಡ್, (c) ವಿಲೋಮ ವೇಗದ ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರ (IFFT), (d) ಫಾಸ್ಟ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮಿನ್ಸ್SL 2D Nb2CTx ಗಾಗಿ, ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು (a1, b1, c1, d1, e1) ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.SL 2D Nb4C3Tx ಗಾಗಿ, ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು (a2, b2, c2, d2, e1) ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
SL Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx MXenes ನ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಕ್ರಮವಾಗಿ 2e1 ಮತ್ತು e2.4.31 ಮತ್ತು 4.32 ರ ಶಿಖರಗಳು (002) ಕ್ರಮವಾಗಿ ಹಿಂದೆ ವಿವರಿಸಿದ ಲೇಯರ್ಡ್ MXenes Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX38,39,40,41 ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ.XRD ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕೆಲವು ಉಳಿದಿರುವ ML ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು MAX ಹಂತಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ XRD ಮಾದರಿಗಳು SL Nb4C3Tx (Fig. 2e2) ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ.MAX ಹಂತದ ಚಿಕ್ಕ ಕಣಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ Nb4C3Tx ಪದರಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಪ್ರಬಲವಾದ MAX ಗರಿಷ್ಠವನ್ನು ವಿವರಿಸಬಹುದು.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು R. ಉಪಕ್ಯಾಪಿಟಾಟಾ ಜಾತಿಗೆ ಸೇರಿದ ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದೆ.ನಾವು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳನ್ನು ಆರಿಸಿದ್ದೇವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಆಹಾರ ಜಾಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರಮುಖ ನಿರ್ಮಾಪಕರು 42.ಆಹಾರ ಸರಪಳಿಯ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸುವ ವಿಷಕಾರಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಅವು ವಿಷತ್ವದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸೂಚಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, R. ಸಬ್‌ಕ್ಯಾಪಿಟಾಟಾದ ಮೇಲಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಹಿನೀರಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣುಜೀವಿಗಳಿಗೆ SL Nb-MXenes ನ ಪ್ರಾಸಂಗಿಕ ವಿಷತ್ವದ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು ಚೆಲ್ಲಬಹುದು.ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು, ಪ್ರತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿರುವ ವಿಷಕಾರಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಊಹಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ, ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಅವುಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಿತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಸಾವಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಮತ್ತು MXenes ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಚೇತರಿಕೆಯ ನಡುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ, ನಾವು Nb-MXenes ನ ನಿರುಪದ್ರವ ಮತ್ತು ವಿಷಕಾರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ನಾವು 0 (ಉಲ್ಲೇಖವಾಗಿ), 0.01, 0.1 ಮತ್ತು 10 mg l-1 MXene ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ MXene (100 mg l-1 MXene) ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೋಂಕಿತ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ತೀವ್ರ ಮತ್ತು ಮಾರಕವಾಗಬಹುದು..ಯಾವುದೇ ಜೈವಿಕ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ.
ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಮೇಲೆ SL Nb-MXenes ನ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, 0 mg l-1 ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಅಳೆಯಲಾದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಚಾರ (+) ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಬಂಧಕ (-) ಶೇಕಡಾವಾರು ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.ಹೋಲಿಕೆಗಾಗಿ, Nb-MAX ಹಂತ ಮತ್ತು ML Nb-MXenes ಅನ್ನು ಸಹ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು SI ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ (Fig. S3 ನೋಡಿ).ಚಿತ್ರ 3a,b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ 0.01 ರಿಂದ 10 mg/l ವರೆಗಿನ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ SL Nb-MXenes ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಷತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ದೃಢಪಡಿಸಿವೆ.Nb2CTx ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಾವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಿದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 5% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಇಕೋಟಾಕ್ಸಿಸಿಟಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿಲ್ಲ.
SL (a) Nb2CTx ಮತ್ತು (b) Nb4C3TX MXene ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಚೋದನೆ (+) ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಬಂಧಕ (-).24, 48 ಮತ್ತು 72 ಗಂಟೆಗಳ MXene-ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮಹತ್ವದ ಡೇಟಾವನ್ನು (t-test, p <0.05) ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ (*) ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮಹತ್ವದ ಡೇಟಾವನ್ನು (t-test, p <0.05) ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ (*) ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. Значимые данные (t-критерий, p <0,05) отмечены звездочкой (*). ಮಹತ್ವದ ಡೇಟಾವನ್ನು (t-test, p <0.05) ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ (*) ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.重要数据（t 检验，p <0.05）用星号(*) 标记。重要数据（t 检验，p <0.05）用星号(*) 标记。 Важные данные (t-test, p <0,05) отмечены звездочкой (*). ಪ್ರಮುಖ ಡೇಟಾವನ್ನು (t-test, p <0.05) ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ (*).ಕೆಂಪು ಬಾಣಗಳು ಪ್ರತಿಬಂಧಕ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ನಿರ್ಮೂಲನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, Nb4C3TX ನ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ 7% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ.ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, MXenes 100mg L-1 ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಷತ್ವ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರತಿಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, MAX ಅಥವಾ ML ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವು ಅದೇ ಪ್ರವೃತ್ತಿ ಮತ್ತು ವಿಷಕಾರಿ/ವಿಷಕಾರಿ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಸಮಯದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಲಿಲ್ಲ (ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ SI ನೋಡಿ).MAX ಹಂತಕ್ಕೆ (Fig. S3 ನೋಡಿ) ವಿಷತ್ವವು ಸರಿಸುಮಾರು 15-25% ತಲುಪಿತು ಮತ್ತು ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, SL Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX MXene ಗೆ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು.ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರತಿಬಂಧವು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು.ಇದು 24 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ಸರಿಸುಮಾರು 17% ತಲುಪಿತು ಮತ್ತು 72 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ 5% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು (ಅಂಜೂರ. 3a, b, ಕ್ರಮವಾಗಿ).
ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, SL Nb4C3TX ಗಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರತಿಬಂಧವು 24 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ಸುಮಾರು 27% ಅನ್ನು ತಲುಪಿತು, ಆದರೆ 72 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ಅದು ಸುಮಾರು 1% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಯಿತು.ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪ್ರಚೋದನೆಯ ವಿಲೋಮ ಪ್ರತಿಬಂಧ ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು SL Nb4C3TX MXene ಗೆ ಪರಿಣಾಮವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ.SL Nb2CTx MXene ನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು Nb4C3TX (24 h ಗೆ 10 mg L-1 ನಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ) ನೊಂದಿಗೆ ಮೊದಲೇ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.ಪ್ರತಿಬಂಧಕ-ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಹ ಜೀವರಾಶಿ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವ ದರ ಕರ್ವ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ (ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ ಚಿತ್ರ S4 ನೋಡಿ).ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, Ti3C2TX MXene ನ ಇಕೋಟಾಕ್ಸಿಸಿಟಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಇದು ಜೀಬ್ರಾಫಿಶ್ ಭ್ರೂಣಗಳಿಗೆ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲ ಆದರೆ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಡೆಸ್ಮೋಡೆಸ್ಮಸ್ ಕ್ವಾಡ್ರಿಕಾಡಾ ಮತ್ತು ಸೋರ್ಗಮ್ ಸ್ಯಾಚರಾಟಮ್ ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ಮಧ್ಯಮ ಪರಿಸರ ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಇತರ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೋಶ ರೇಖೆಗಳಿಗಿಂತ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶದ ರೇಖೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಷತ್ವವಿದೆ46,47.ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು Nb-MXenes ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ ಸ್ಟ್ರೋಮಾದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 8 ರ pH ​​RuBisCO ಕಿಣ್ವದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, pH ಬದಲಾವಣೆಗಳು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ದರವನ್ನು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ48,49.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಯೋಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ pH ನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಲಿಲ್ಲ (ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ SI, Fig. S5 ನೋಡಿ).ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, Nb-MXenes ನೊಂದಿಗೆ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ದ್ರಾವಣದ pH ಅನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಇಳಿಕೆಯು ಶುದ್ಧ ಮಾಧ್ಯಮದ pH ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಕಂಡುಬರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ (ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾದರಿ) ಯ ಶುದ್ಧ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗೆ ಅಳೆಯುವಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ pH ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಜೊತೆಗೆ, ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ MXenes ಮೇಲ್ಮೈ ಅಂತ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ (Tx ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ).ಇವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳು -O, -F ಮತ್ತು -OH.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೇಲ್ಮೈ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.ಈ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ, MXene50 ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.ಬೆಳಕಿನಿಂದ ನಯೋಬಿಯಂನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ Tx ವೇಗವರ್ಧಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ವಾದಿಸಬಹುದು.ಮೇಲ್ಮೈ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬಹು ಆಧಾರ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮಧ್ಯಮ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲಿಲ್ಲ (ವಿವರವಾದ ಮಧ್ಯಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು SI ಟೇಬಲ್ S6 ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು).ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಯಾವುದೇ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡು ಕೂಡ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಪದರದ ನಂತರದ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡು 52,53,54,55,56 ಅಥವಾ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಿಂದಾಗಿ MXenes ನ ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ, ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ವಸ್ತು ಅಸ್ಥಿರತೆಯೊಂದಿಗೆ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗೆ ಏನಾದರೂ ಸಂಬಂಧವಿದೆಯೇ ಎಂದು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ನಾವು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮಾಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಡೀಯಾನೈಸ್ಡ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ (ಹೋಲಿಕೆಗಾಗಿ) ಝೀಟಾ (ζ) ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ.SL Nb-MXenes ಸಾಕಷ್ಟು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (MAX ಮತ್ತು ML ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗಾಗಿ SI Fig. S6 ಅನ್ನು ನೋಡಿ).SL MXenes ನ ಝೀಟಾ ವಿಭವವು ಸುಮಾರು -10 mV ಆಗಿದೆ.SR Nb2CTx ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ζ ನ ಮೌಲ್ಯವು Nb4C3Tx ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ζ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿನ ಇಂತಹ ಬದಲಾವಣೆಯು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯು ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಸಂಸ್ಕೃತಿ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ Nb-MXenes ನ ಝೀಟಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ವಾಹಕತೆಯ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಮಾಪನಗಳು (ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ SI ನಲ್ಲಿ ಅಂಕಿ S7 ಮತ್ತು S8 ಅನ್ನು ನೋಡಿ) ನಮ್ಮ ಊಹೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವಂತಿದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎರಡೂ Nb-MXene SLಗಳು ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಕನಿಷ್ಠ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ.ಇದು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಅವರ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ Nb-MXenes ನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆಯೇ ಎಂದು ನಾವು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಪೋಷಕಾಂಶ ಮಾಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ MXenes ನ ಝೀಟಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ವಾಹಕತೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು SI ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು (ಚಿತ್ರಗಳು S9 ಮತ್ತು S10).ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು MXenes ಎರಡರ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ.Nb2CTx SL ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಝೀಟಾ ವಿಭವವು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು (-15.8 ವರ್ಸಸ್ -19.1 mV 72 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾವು ನಂತರ).SL Nb4C3TX ನ ಝೀಟಾ ವಿಭವವು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು, ಆದರೆ 72 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ಇದು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ (-18.1 vs. -9.1 mV) ಇಲ್ಲದಿರುವ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.
ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾವುಕೊಡಲಾದ Nb-MXene ದ್ರಾವಣಗಳ ಕಡಿಮೆ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದು ಪೌಷ್ಟಿಕಾಂಶದ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ನೀರಿನಲ್ಲಿ MXenes ನ ಅಸ್ಥಿರತೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳು Nb-MXene ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೇಗಾದರೂ ತೆರವುಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ (MXene ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ).ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು.
ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ Nb-MXenes ನ ವಿಷತ್ವವನ್ನು ಮತ್ತು ಪ್ರಚೋದಿತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿಬಂಧಕವನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ಪರಿಸರವಿಜ್ಞಾನದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಸೂಚಿಸಿವೆ, ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದ ಉದ್ದೇಶವು ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಭವನೀಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುವುದು.ಪಾಚಿಗಳಂತಹ ಜೀವಿಗಳು ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಅಥವಾ ಅವುಗಳ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಪರಿಚಯವಿಲ್ಲದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ, ಅವು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು58,59.ವಿಷಕಾರಿ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳು ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು ಪೋಷಿಸಬಹುದು, ಇದು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.ವಿಷಕಾರಿ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಸೇವಿಸಿದ ನಂತರ, ಆಕಾರ ಅಥವಾ ರೂಪವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವಂತಹ ರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು.ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಸಹ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು 58,59.ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಯಾವುದೇ ಚಿಹ್ನೆಯು ಪರೀಕ್ಷಾ ಸಂಯುಕ್ತದ ವಿಷತ್ವದ ಸ್ಪಷ್ಟ ಸೂಚಕವಾಗಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ನಮ್ಮ ಮುಂದಿನ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, SEM ನಿಂದ SL Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (XRF) ಮೂಲಕ Nb-ಆಧಾರಿತ MXene ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ನಾವು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.ಚಟುವಟಿಕೆಯ ವಿಷತ್ವ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು SEM ಮತ್ತು XRF ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು MXene ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.
SEM ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು Fig.4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಸಂಸ್ಕರಿಸದ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು (ಚಿತ್ರ 4a, ಉಲ್ಲೇಖ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನೋಡಿ) ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ R. ಸಬ್‌ಕ್ಯಾಪಿಟಾಟಾ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಕ್ರೋಸೆಂಟ್ ತರಹದ ಜೀವಕೋಶದ ಆಕಾರವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.ಜೀವಕೋಶಗಳು ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿ ಮತ್ತು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ.ಕೆಲವು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡವು, ಆದರೆ ಇದು ಬಹುಶಃ ಮಾದರಿ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗಿರಬಹುದು.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಶುದ್ಧ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳು ಮೃದುವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದವು ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಿಲ್ಲ.
ತೀವ್ರ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ (100 mg L-1) 72 ಗಂಟೆಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಮತ್ತು MXene ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ SEM ಚಿತ್ರಗಳು.(a) SL (b) Nb2CTx ಮತ್ತು (c) Nb4C3TX MXenes ಜೊತೆಗಿನ ಸಂವಾದದ ನಂತರ ಸಂಸ್ಕರಿಸದ ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳು.Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಕೆಂಪು ಬಾಣಗಳಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.ಹೋಲಿಕೆಗಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಿಂದ ಛಾಯಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಹ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, SL Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು ಹಾನಿಗೊಳಗಾದವು (Fig. 4b, c, ಕೆಂಪು ಬಾಣಗಳನ್ನು ನೋಡಿ).Nb2CTx MXene (Fig. 4b) ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳು ಲಗತ್ತಿಸಲಾದ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ, ಅದು ಅವುಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ನಾವು ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ (ವಿವರಗಳಿಗಾಗಿ SI ಚಿತ್ರ S11 ನೋಡಿ).ಈ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಕೆಯ ಆಧಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವಂತಹ ಜೀವಕೋಶದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು ರಕ್ಷಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ61.ಆದ್ದರಿಂದ, Nb-MXenes ನೊಂದಿಗೆ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.SEM ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಸರಿಸುಮಾರು 52% ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಜೀವಕೋಶಗಳು Nb-MXenes ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಈ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ 48% ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಿದೆ.SL Nb4C3Tx MXene ಗಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳು MXene ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್‌ಗಳಿಂದ (Fig. 4c) ಸ್ಥಳೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್‌ಗಳ ನುಗ್ಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಹಾನಿಯನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಲಿಲ್ಲ.
ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕಣಗಳ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಛಾಯೆ (ಶೇಡಿಂಗ್) ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ತಡೆಗಟ್ಟುವಿಕೆಗೆ ಸ್ವಯಂ-ಸಂರಕ್ಷಣೆಯು ಸಮಯ-ಅವಲಂಬಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವರ್ತನೆಯಾಗಿದೆ.ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ನಡುವೆ ಇರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು) ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಸಂದೇಹವಿಲ್ಲ.ನಮ್ಮ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಅವಲೋಕನಗಳಿಂದ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು Nb-MXenes ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವಾಗಲೂ 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುತ್ತಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿಲ್ಲ.ಬದಲಾಗಿ, ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮುಚ್ಚದೆ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿವೆ.ಇಂತಹ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು/ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಸಮೂಹವು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲಾರದು.ಇದಲ್ಲದೆ, ಕೆಲವು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು63,64,65,66 ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಜೀವಿಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಸಹ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿವೆ.
SEM ಚಿತ್ರಗಳು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ನಿಯೋಬಿಯಮ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ದೃಢೀಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಕಾರಣ, ನಮ್ಮ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನವು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಲು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ (XRF) ಮತ್ತು X- ಕಿರಣ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (XPS) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ತಿರುಗಿತು.ಆದ್ದರಿಂದ, MXenes ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸದ ಉಲ್ಲೇಖ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಮಾದರಿಗಳ Nb ಶಿಖರಗಳ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ನಾವು ಹೋಲಿಸಿದ್ದೇವೆ, MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಬೇರ್ಪಟ್ಟವು ಮತ್ತು ಲಗತ್ತಿಸಲಾದ MXenes ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ನಂತರ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗಲ್ ಕೋಶಗಳು.ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ಸಂಗತಿಯೆಂದರೆ, ಯಾವುದೇ Nb ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಲಗತ್ತಿಸಲಾದ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ನಂತರ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ Nb ಮೌಲ್ಯವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರಬೇಕು.ಆದ್ದರಿಂದ, Nb ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಂಭವಿಸಿದಲ್ಲಿ, XRF ಮತ್ತು XPS ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ Nb ಗರಿಷ್ಠವನ್ನು ತೋರಿಸಬೇಕು.
XRF ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, SL Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx MXene ಜೊತೆಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಮಾದರಿಗಳು SL Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx MXene ಗಾಗಿ Nb ಶಿಖರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (Fig. 5a ಅನ್ನು ನೋಡಿ, MAX ಮತ್ತು ML MXenes ನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು S12-C12 ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ).ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, Nb ಶಿಖರದ ತೀವ್ರತೆಯು ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ (Fig. 5a ನಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ಬಾರ್ಗಳು).ಪಾಚಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು Nb ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸಿತು, ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ Nb ಶೇಖರಣೆಗೆ ಗರಿಷ್ಠ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು, ಆದರೂ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು Nb4C3Tx MXene ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಲಗತ್ತಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 5a ನಲ್ಲಿ ನೀಲಿ ಪಟ್ಟಿಗಳು).ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ಲೋಹಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿನ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ67,68.Shamshada et al.67 ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ pH ನೊಂದಿಗೆ ಸಿಹಿನೀರಿನ ಪಾಚಿಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.Raize et al.68 ಗಮನಿಸಿದಂತೆ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಡಲಕಳೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು Ni2+ ಗಿಂತ Pb2+ ಗೆ ಸುಮಾರು 25% ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
(a) 72 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ SL Nb-MXenes (100 mg L-1) ನ ತೀವ್ರ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಕಾವುಕೊಡಲಾದ ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ತಳದ Nb ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ XRF ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಶುದ್ಧ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ (ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾದರಿ, ಬೂದು ಕಾಲಮ್‌ಗಳು), ಮೇಲ್ಮೈ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ (ನೀಲಿ ಕಾಲಮ್‌ಗಳು) ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾದ 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ (ಕೆಂಪು ಕಾಲಮ್‌ಗಳು) α ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ಧಾತುರೂಪದ Nb ಪ್ರಮಾಣ, (b) ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಸಾವಯವ ಘಟಕಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಶೇಕಡಾವಾರು (C=O ಮತ್ತು CHx/C-O) ಮತ್ತು Nb ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು SL Nb-MXenes ನೊಂದಿಗೆ ಕಾವು ನಂತರ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತವೆ, (c-e) XPS SL Nb2CTx ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದಿಂದ MbX SL Nb2CTx ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ಆಂತರಿಕ ಶಿಖರವನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವುದು
ಆದ್ದರಿಂದ, ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪಾಚಿ ಕೋಶಗಳಿಂದ Nb ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಇದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ನಾವು MXenes Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX ಮತ್ತು ಪಾಚಿ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ XPS ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ.ಪಾಚಿ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾದ Nb-MXenes ಮತ್ತು MXenes ನೊಂದಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.5b.ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ MXene ಅನ್ನು ತೆಗೆದ ನಂತರ ನಾವು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ Nb 3d ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ್ದೇವೆ.C=O, CHx/CO, ಮತ್ತು Nb ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು Nb2CTx SL (Fig. 5c-e) ಮತ್ತು Nb4C3Tx SL (Fig. 5c-e) ನೊಂದಿಗೆ ಪಡೆದ Nb 3d, O 1s, ಮತ್ತು C 1s ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ.) ಕಾವುಕೊಟ್ಟ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.ಚಿತ್ರ 5f-h) MXenes.ಟೇಬಲ್ S1-3 ಗರಿಷ್ಠ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ವಿವರಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಫಿಟ್‌ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಒಟ್ಟಾರೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.Nb2CTx SL ಮತ್ತು Nb4C3Tx SL (Fig. 5c, f) ನ Nb 3d ಪ್ರದೇಶಗಳು ಒಂದು Nb2O5 ಘಟಕಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ.ಇಲ್ಲಿ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದಲ್ಲಿ ನಾವು ಯಾವುದೇ MXene-ಸಂಬಂಧಿತ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿಲ್ಲ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು Nb ನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ರೂಪವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಾವು C-C, CHx/C-O, C=O, ಮತ್ತು –COOH ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ C 1 s ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.ನಾವು CHx/C-O ಮತ್ತು C=O ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳ ಸಾವಯವ ಕೊಡುಗೆಗೆ ನಿಯೋಜಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಈ ಸಾವಯವ ಘಟಕಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ Nb2CTx SL ಮತ್ತು Nb4C3TX SL ನಲ್ಲಿ C 1s ಶಿಖರಗಳಲ್ಲಿ 36% ಮತ್ತು 41% ನಷ್ಟಿದೆ.ನಾವು ನಂತರ SL Nb2CTx ಮತ್ತು SL Nb4C3TX ನ O 1s ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು Nb2O5, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಸಾವಯವ ಘಟಕಗಳು (CHx/CO) ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನೀರನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಅಂತಿಮವಾಗಿ, XPS ಫಲಿತಾಂಶಗಳು Nb ಯ ರೂಪವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಅದರ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ.Nb 3d ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಸ್ಥಾನ ಮತ್ತು ಡಿಕಾನ್ವಲ್ಯೂಷನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಪ್ರಕಾರ, Nb ಅನ್ನು ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಅಥವಾ MXene ಅಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, SL Nb4C3TX MXene ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ SL Nb2CTx ನಿಂದ Nb ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು XPS ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.
ನಮ್ಮ Nb ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿಯಾಗಿದ್ದರೂ ಮತ್ತು MXene ಅವನತಿಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಬಂಧಿತ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಯಾವುದೇ ವಿಧಾನ ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲ.ಆದ್ದರಿಂದ, 2D Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಸೂಕ್ತವಾದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ನಾವು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಪರಸ್ಪರ ಜಾತಿಗಳು ಯಾವುದೇ ರೂಪಾಂತರ, ವಿಘಟನೆ ಅಥವಾ ಡಿಫ್ರಾಗ್ಮೆಂಟೇಶನ್‌ಗೆ ಒಳಗಾಗಿದ್ದರೆ, ಇದು ಸಮಾನವಾದ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪ್ರದೇಶದ ವ್ಯಾಸ, ಸುತ್ತು, ಫೆರೆಟ್ ಅಗಲ ಅಥವಾ ಫೆರೆಟ್ ಉದ್ದದಂತಹ ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಾಗಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.ಉದ್ದವಾದ ಕಣಗಳು ಅಥವಾ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಡೈನಾಮಿಕ್ ಕಣದ ಆಕಾರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಕಡಿತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ SL Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ರೂಪಾಂತರದ ಬಗ್ಗೆ ನಮಗೆ ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೋಲಿಕೆಗಾಗಿ, ನಾವು ಮೂಲ MAX ಹಂತ ಮತ್ತು ML-MXenes ಅನ್ನು ಸಹ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದೇವೆ (SI ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು S18 ಮತ್ತು S19 ಅನ್ನು ನೋಡಿ).ಕಣದ ಆಕಾರದ ಡೈನಾಮಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಎರಡು Nb-MXene SL ಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.ಸಮಾನವಾದ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪ್ರದೇಶದ ವ್ಯಾಸದ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ (Fig. 6a, b) ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ದೊಡ್ಡ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಭಾಗದ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಗರಿಷ್ಠ ತೀವ್ರತೆಯು ಅವು ಸಣ್ಣ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.6c, d 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಣ-ತರಹದ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಚಕ್ಕೆಗಳ ಅಡ್ಡ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ (ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಉದ್ದ) ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಶಿಖರಗಳಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಚಿತ್ರ 6e-h ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಫೆರೆಟ್‌ನ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಉದ್ದವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಫೆರೆಟ್ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಉದ್ದವು ಪೂರಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು.ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ 2D Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಕಾವು ನಂತರ, ಅವುಗಳ ಫೆರೆಟ್ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಶಿಖರಗಳು ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡವು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ತೀವ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ, XRF ಮತ್ತು XPS ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ MXenes ಹೆಚ್ಚು ಸುಕ್ಕುಗಟ್ಟುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತುಣುಕುಗಳು ಮತ್ತು ಗೋಲಾಕಾರದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಣಗಳಾಗಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುವುದರಿಂದ ಗಮನಿಸಿದ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ ಬಲವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದೆವು.
ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ MXene ರೂಪಾಂತರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ.ಡೈನಾಮಿಕ್ ಕಣದ ಆಕಾರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸಮಾನವಾದ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪ್ರದೇಶದ (ಎ, ಬಿ) ವ್ಯಾಸ, (ಸಿ, ಡಿ) ಸುತ್ತು, (ಇ, ಎಫ್) ಫೆರೆಟ್ ಅಗಲ ಮತ್ತು (ಜಿ, ಎಚ್) ಫೆರೆಟ್ ಉದ್ದದಂತಹ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ SL Nb2CTx ಮತ್ತು SL Nb4C3Tx MXenes, SL Nb2CTx ಮತ್ತು SL Nb4C3Tx MXenes, ಡಿಗ್ರೇಡೆಡ್ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ SL Nb2CTx ಮತ್ತು SL Nb4C3Tx MXenes ಜೊತೆಗೆ ಎರಡು ಉಲ್ಲೇಖ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ.ಕೆಂಪು ಬಾಣಗಳು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.
ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಅತ್ಯಂತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು 2D Nb ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಶುದ್ಧ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಕೋಶಗಳ ಸಮಾನವಾದ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪ್ರದೇಶದ ವ್ಯಾಸ, ಸುತ್ತು ಮತ್ತು ಫೆರೆಟ್ ಅಗಲ/ಉದ್ದವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.6a-h ಪಾಚಿ ಕೋಶಗಳ ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಗರಿಷ್ಠ ತೀವ್ರತೆಯ ಇಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಕಡೆಗೆ ಗರಿಷ್ಠ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಸಾಕ್ಷಿಯಾಗಿದೆ.ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಜೀವಕೋಶದ ಸುತ್ತಿನ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಉದ್ದವಾದ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಗೋಳಾಕಾರದ ಕೋಶಗಳ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (Fig. 6a, b).ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, SL Nb4C3TX MXene (Fig. 6f) ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ SL Nb2CTx MXene (Fig. 6e) ನೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಫೆರೆಟ್ ಕೋಶದ ಅಗಲವು ಹಲವಾರು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು.Nb2CTx SR ಜೊತೆಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳಿಂದ Nb ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಇದು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ಅನುಮಾನಿಸುತ್ತೇವೆ.ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ Nb ಪದರಗಳ ಕಡಿಮೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಿನ ಲಗತ್ತಿಸುವಿಕೆಯು ಕನಿಷ್ಟ ಛಾಯೆ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ಜೀವಕೋಶದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ನಮ್ಮ ಅವಲೋಕನಗಳು ಇತರ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ಪೂರಕವಾಗಿವೆ.ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳು ಜೀವಕೋಶದ ಗಾತ್ರ, ಆಕಾರ ಅಥವಾ ಚಯಾಪಚಯವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಸರದ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ತಮ್ಮ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜೀವಕೋಶಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದರಿಂದ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಅನುಕೂಲವಾಗುತ್ತದೆ71.ಸಣ್ಣ ಪಾಚಿ ಕೋಶಗಳು ಕಡಿಮೆ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲಗೊಂಡ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ದೊಡ್ಡ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಸೇವಿಸುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಜೀವಕೋಶದೊಳಗೆ 72,73 ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಟ್ರೈಕ್ಲೋಸನ್ ಎಂಬ ಶಿಲೀಂಧ್ರನಾಶಕವು ಜೀವಕೋಶದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಮಚಾಡೋ ಮತ್ತು ಸೋರೆಸ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.ಅವರು ಪಾಚಿಯ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಆಳವಾದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರು74.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಯಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಕಾಂಪೊಸಿಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ ಪಾಚಿಗಳಲ್ಲಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದರು.ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಬದಲಾದ ಗಾತ್ರ/ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳು MXene ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಆಕಾರದಲ್ಲಿನ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಸೇವನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಆಕಾರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು Nb-MXenes ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳಿಂದ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನಂಬುತ್ತೇವೆ.
ಇದಲ್ಲದೆ, ಪಾಚಿಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ MXenes ಅನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಬಹುದು.ನ್ಯಾನೊ-TiO2 ಮತ್ತು Al2O376 ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಹಸಿರು ಪಾಚಿಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಏಕರೂಪವಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ದಲೈ ಮತ್ತು ಇತರರು 75 ಗಮನಿಸಿದರು.ನಮ್ಮ ಅವಲೋಕನಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಹೋಲುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಇದು 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ MXene ಅವನತಿ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಬಯೋರೆಮಿಡಿಯೇಶನ್‌ನ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಲ್ಲ.MXenes ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಾಗಿ ಅವನತಿ ಹೊಂದಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, 31,32,77,78 ನಮ್ಮ Nb ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಿದ ನಂತರ Nb ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಊಹಿಸುವುದು ಸಮಂಜಸವಾಗಿದೆ.
ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿಘಟನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ 2D-Nb ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಕಡಿತವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು, ನಾವು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (HRTEM) (Fig. 7a,b) ಮತ್ತು X- ಕಿರಣ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (XPS) (Fig. 7) ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ.7c-i ಮತ್ತು ಕೋಷ್ಟಕಗಳು S4-5).ಎರಡೂ ವಿಧಾನಗಳು 2D ವಸ್ತುಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಪೂರಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ.HRTEM ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಲೇಯರ್ಡ್ ರಚನೆಗಳ ಅವನತಿ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ನಂತರದ ನೋಟವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ XPS ಮೇಲ್ಮೈ ಬಂಧಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಈ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ, ನಾವು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರಸರಣಗಳಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ 2D Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಅಂದರೆ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಅವುಗಳ ಆಕಾರ (ಚಿತ್ರ 7 ನೋಡಿ).
ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ (a) SL Nb2CTx ಮತ್ತು (b) SL Nb4C3Tx MXenes ನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ತೋರಿಸುವ HRTEM ಚಿತ್ರಗಳು, (c) ಕಡಿತದ ನಂತರ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ XPS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು, (d-f) SL Nb2CTx ನ XPS ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ಘಟಕಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು SL Nb2CTx ಮತ್ತು (g4SC3 ರಿಪೇರಿ ಮೈಕ್ರೊ.
HRTEM ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಎರಡು ರೀತಿಯ Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಉತ್ಕರ್ಷಣವನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿವೆ.ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದರೂ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವು MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಆವರಿಸಿರುವ ಅನೇಕ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳ ಗೋಚರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು (Fig. 7a,b ನೋಡಿ).c Nb 3d ಮತ್ತು O 1s ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ XPS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ Nb ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದೆ.ಚಿತ್ರ 7c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, 2D MXene Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX Nb 3d ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು NbO ಮತ್ತು Nb2O5 ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ O 1s ಸಂಕೇತಗಳು 2D ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ O-Nb ಬಂಧಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.Nb-C ಮತ್ತು Nb3+-O ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ Nb ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕೊಡುಗೆಯು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.ಅಂಕಿ 7g–i, Nb 3d, C 1s, ಮತ್ತು O 1s SL Nb2CTx (Fig. 7d-f ನೋಡಿ) ಮತ್ತು SL Nb4C3TX MXene ನ XPS ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ.Nb-MXenes ಗರಿಷ್ಠ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ವಿವರಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಕೋಷ್ಟಕಗಳು S4–5 ರಲ್ಲಿ ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ.ನಾವು ಮೊದಲು Nb 3d ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದೇವೆ.ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ Nb ಯ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, MXene ನಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, Nb2O5 ಅನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಇತರ ಘಟಕಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿವೆ.Nb2CTx SL ನಲ್ಲಿ, Nb3+-O ನ ಕೊಡುಗೆಯನ್ನು 15% ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಆದರೆ Nb 3d ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್‌ನ ಉಳಿದ ಭಾಗವು Nb2O5 (85%) ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ.ಜೊತೆಗೆ, SL Nb4C3TX ಮಾದರಿಯು Nb-C (9%) ಮತ್ತು Nb2O5 (91%) ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.ಇಲ್ಲಿ Nb-C Nb4C3Tx SR ನಲ್ಲಿ ಲೋಹದ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನ ಎರಡು ಒಳಗಿನ ಪರಮಾಣು ಪದರಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ.ನಾವು ಆಂತರಿಕ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡಿದಂತೆ C 1s ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ನಾಲ್ಕು ವಿಭಿನ್ನ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, C 1s ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಗ್ರಾಫಿಟಿಕ್ ಕಾರ್ಬನ್‌ನಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ, ನಂತರ ಸಾವಯವ ಕಣಗಳಿಂದ (CHx/CO ಮತ್ತು C=O) ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಕೊಡುಗೆಗಳು.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, O 1s ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್‌ನಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು, ನಿಯೋಬಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಆಡ್ಸೋರ್ಬ್ಡ್ ನೀರಿನ ಸಾವಯವ ರೂಪಗಳ ಕೊಡುಗೆಯನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, Nb-MXenes ಸೀಳುವಿಕೆಯು ಪೋಷಕಾಂಶದ ಮಾಧ್ಯಮ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ (ROS) ಉಪಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಾವು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ನಾವು ಕಲ್ಚರ್ ಮೀಡಿಯಂನಲ್ಲಿ ಸಿಂಗಲ್ಟ್ ಆಮ್ಲಜನಕದ (1O2) ಮಟ್ಟವನ್ನು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಥಿಯೋಲ್ ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಗ್ಲುಟಾಥಿಯೋನ್ ಅನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು SI ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರಗಳು S20 ಮತ್ತು S21).SL Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX MXenes ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳು 1O2 ನ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ (ಚಿತ್ರ S20 ನೋಡಿ).SL Nb2CTx ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, MXene 1O2 ಅನ್ನು ಸುಮಾರು 83% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.SL ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಿಗೆ, Nb4C3TX 1O2 73% ಕ್ಕೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, 1O2 ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಹಿಂದೆ ಗಮನಿಸಿದ ಪ್ರತಿಬಂಧಕ-ಉತ್ತೇಜಕ ಪರಿಣಾಮದಂತೆಯೇ ಅದೇ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 3 ನೋಡಿ).ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಕಾವು ಫೋಟೋಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಎಂದು ವಾದಿಸಬಹುದು.ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿಯಂತ್ರಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಪ್ರಯೋಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 1O2 ನ ಬಹುತೇಕ ಸ್ಥಿರ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (Fig. S22).ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ROS ಮಟ್ಟಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಅದೇ ಕೆಳಮುಖ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ (ಚಿತ್ರ S21 ನೋಡಿ).ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3Tx ಎಸ್‌ಎಲ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಲ್ಚರ್ ಮಾಡಲಾದ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ROS ನ ಮಟ್ಟಗಳು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಶುದ್ಧ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಮೀರಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳು Nb-MXenes ಎರಡರ ಉಪಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡವು, ROS ಮಟ್ಟಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ SL Nb2CTx ಮತ್ತು Nb4C3TX ನೊಂದಿಗೆ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಶುದ್ಧ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ 85% ಮತ್ತು 91% ಕ್ಕೆ ಇಳಿದವು.ಇದು ಕೇವಲ ಪೋಷಕಾಂಶದ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕಿಂತ Nb-MXene ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಆರಾಮದಾಯಕವೆಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಜೀವಿಗಳ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಗುಂಪು.ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅವರು ವಾತಾವರಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO2) ಅನ್ನು ಸಾವಯವ ಇಂಗಾಲವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತಾರೆ.ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ79.ಹೀಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಆಮ್ಲಜನಕವು Nb-MXenes ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಅನುಮಾನಿಸುತ್ತೇವೆ.ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಸಂಭವನೀಯ ವಿವರಣೆಯೆಂದರೆ, Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಹೊರಗೆ ಮತ್ತು ಒಳಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಗಾಳಿಯ ನಿಯತಾಂಕವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.ಇದರರ್ಥ ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಿವಿಧ ಆಂಶಿಕ ಒತ್ತಡದ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಇರುವಲ್ಲೆಲ್ಲಾ, ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದ ಪ್ರದೇಶವು ಆನೋಡ್ 80, 81, 82 ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳು MXene ಚಕ್ಕೆಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಗಾಳಿಯಾಡುವ ಕೋಶಗಳ ಸೃಷ್ಟಿಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಜೈವಿಕ ಸವೆತ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು (ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಿಯೋಬಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳು) ರಚನೆಯಾಗುತ್ತವೆ.ಮತ್ತೊಂದು ಅಂಶವೆಂದರೆ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳು ಸಾವಯವ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಅದು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ83,84.ಆದ್ದರಿಂದ, ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಪರಿಸರವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ Nb-MXenes ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಪರಿಸರದ pH ಅನ್ನು ಕ್ಷಾರೀಯವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಇದು ತುಕ್ಕುಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಡಾರ್ಕ್/ಲೈಟ್ ಫೋಟೊಪೀರಿಯಡ್ ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.ಈ ಅಂಶವನ್ನು ಡಿಜೆಮೈ-ಜೋಗ್ಲಾಚೆ ಮತ್ತು ಇತರರು ವಿವರವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.85 ಅವರು ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕವಾಗಿ 12/12 ಗಂಟೆಗಳ ಫೋಟೊಪೀರಿಯಡ್ ಅನ್ನು ಕೆಂಪು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಪೋರ್ಫಿರಿಡಿಯಮ್ ಪರ್ಪ್ಯೂರಿಯಮ್‌ನಿಂದ ಜೈವಿಕ ಫೌಲಿಂಗ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಜೈವಿಕ ಸವೆತವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಬಳಸಿದರು.24:00 ರ ಸುಮಾರಿಗೆ ಸ್ಯೂಡೋಪೆರಿಯೊಡಿಕ್ ಆಂದೋಲನಗಳಾಗಿ ಸ್ವತಃ ಪ್ರಕಟಗೊಳ್ಳುವ, ಜೈವಿಕ ಸವೆತವಿಲ್ಲದೆಯೇ ಫೋಟೊಪೀರಿಯಡ್ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ವಿಕಸನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ.ಈ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ಡೌಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ದೃಢೀಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ.86 ಅವರು ಸೈನೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಅನಾಬೇನಾದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಜೈವಿಕ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು.ಕರಗಿದ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಬೆಳಕಿನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಉಚಿತ ಜೈವಿಕ ಸವೆತದ ವಿಭವದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಅಥವಾ ಏರಿಳಿತಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.ಬೆಳಕಿನ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ಸವೆತದ ಮುಕ್ತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಾರ್ಕ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಫೋಟೊಪೀರಿಯಡ್ನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳಲಾಗಿದೆ.ಇದು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಬಳಿ ಉಂಟಾಗುವ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದ ಮೂಲಕ ಕ್ಯಾಥೋಡಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, Nb-MXenes ಜೊತೆಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಿವೆಯೇ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (FTIR) ಅನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.ಈ ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಅವುಗಳನ್ನು SI ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ (ಚಿತ್ರಗಳು S23-S25, MAX ಹಂತ ಮತ್ತು ML MXenes ನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ).ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆಗಳ ಪಡೆದ ಉಲ್ಲೇಖ ರೋಹಿತವು ಈ ಜೀವಿಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನಮಗೆ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಅತ್ಯಂತ ಸಂಭವನೀಯ ಕಂಪನಗಳು 1060 cm-1 (CO), 1540 cm-1, 1640 cm-1 (C=C), 1730 cm-1 (C=O), 2850 cm-1, 2920 cm-1 ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ.ಒಂದು.1 1 (C-H) ಮತ್ತು 3280 cm-1 (O-H).SL Nb-MXenes ಗಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ CH-ಬಾಂಡ್ ಸ್ಟ್ರೆಚಿಂಗ್ ಸಿಗ್ನೇಚರ್ ಅನ್ನು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ38.ಆದಾಗ್ಯೂ, C=C ಮತ್ತು CH ಬಾಂಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಿಖರಗಳು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗಿರುವುದನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ.SL Nb-MXenes ಜೊತೆಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರಣದಿಂದ ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಭವನೀಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವಾಗ, ನಿಯೋಬಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ನಂತಹ ಅಜೈವಿಕ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಮರುಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.ಇದು ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಲೋಹಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ, ಸೈಟೋಪ್ಲಾಸಂಗೆ ಅವುಗಳ ಸಾಗಣೆ, ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಪಾಲಿಫಾಸ್ಪೋಸೋಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ20,88,89,90.ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೆ ಮತ್ತು ಲೋಹಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪುಗಳಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಮೇಲ್ಮೈ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ9,91.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, Nb ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಬದಲಾಗಿದೆ.
ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳ ಆರಂಭಿಕ ಪ್ರತಿಬಂಧವು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ.ನಾವು ಗಮನಿಸಿದಂತೆ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೆಗಳು ಆರಂಭಿಕ ಪರಿಸರದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸಿತು ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರಗಳಿಗೆ ಮರಳಿತು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು.ಜೀಟಾ ವಿಭವದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಪೋಷಕಾಂಶ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಿದಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕಡಿತ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗಿದೆ.ನಮ್ಮ ಮುಂದಿನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ಈ ಗಮನಾರ್ಹ ನಡವಳಿಕೆಯ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ನಾವು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳು Nb-MXenes ಗೆ ಲಗತ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು SEM ಅವಲೋಕನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.ಡೈನಾಮಿಕ್ ಇಮೇಜ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಎರಡು ಆಯಾಮದ Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಗೋಳಾಕಾರದ ಕಣಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ವಿಭಜನೆಯು ಅವುಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ನಮ್ಮ ಊಹೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ನಾವು ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ.ಪರೀಕ್ಷೆಯ ನಂತರ, ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳು ಕ್ರಮೇಣ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು NbO ಮತ್ತು Nb2O5 ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ, ಇದು ಹಸಿರು ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳಿಗೆ ಅಪಾಯವನ್ನುಂಟುಮಾಡಲಿಲ್ಲ.FTIR ವೀಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, 2D Nb-MXene ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾವುಕೊಡಲಾದ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿಲ್ಲ.ಮೈಕ್ರೋಅಲ್ಗೇಗಳಿಂದ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ನಾವು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ.ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳು ನಿಯೋಬಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು (NbO ಮತ್ತು Nb2O5) ತಿನ್ನುತ್ತವೆ ಎಂದು ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಮೈಕ್ರೊಅಲ್ಗೇಗಳಿಗೆ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲ.