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कांच में रूपांतर
शब्द "vitrification" लैटिन शब्द "vitrus," से उत्पन्न हुआ है जिसका अर्थ है कांच, और फ्रेंच शब्द "fixer," जिसका अर्थ है स्थिर करना। यह शब्द 1800 के दशक के मध्य में फ्रांसीसी वैज्ञानिक लुई पाश्चर द्वारा जैविक नमूनों को संरक्षित करने के लिए इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए गढ़ा गया था। विट्रीफिकेशन के दौरान, एक नमूना तरल इथेन या प्रोपेन की एक पतली परत में बेहद कम तापमान (लगभग -180 डिग्री सेल्सियस) पर तेजी से जम जाता है। यह प्रक्रिया नमूने में बर्फ के क्रिस्टल बनने से रोकती है, जो अध्ययन किए जा रहे कोशिकाओं और ऊतकों की नाजुक संरचनाओं को नुकसान पहुंचा सकता है। इसके बजाय, नमूना एक विट्रीस (कांच जैसा) अवस्था में बदल जाता है, इसकी आणविक व्यवस्था को संरक्षित करता है और विस्तृत अध्ययन के लिए एक स्पष्ट छवि प्रदान करता है। विट्रीफिकेशन शब्द कांच की अनाकार संरचना और एक विट्रिफाइड नमूने की संरचना के बीच समानता को दर्शाता है, जो गैर-क्रिस्टलीय और बर्फ के क्रिस्टल के विपरीत भी है। कुल मिलाकर, इस प्रक्रिया ने इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के क्षेत्र में क्रांति ला दी है, क्योंकि इससे वैज्ञानिकों को जैविक नमूनों का बिना किसी अपरिवर्तनीय क्षति के अधिक विस्तार से अध्ययन करने में मदद मिली है।
संज्ञा
कांचीकरण; कांच का पिघलना
शोधकर्ता जैविक नमूनों को अत्यंत निम्न तापमान पर संरक्षित करने के लिए विट्रीफिकेशन तकनीक का उपयोग करते हैं, जिससे बर्फ के क्रिस्टल बनने से रोका जा सकता है और अंतःकोशिकीय संरचनाओं की विस्तृत इमेजिंग संभव हो पाती है।
विट्रीफिकेशन प्रक्रिया हमें प्रोटीन और मैक्रोमॉलीक्यूल्स की त्रि-आयामी संरचना को समझने में मदद करती है, जिससे उनके कार्य और स्थिरता के बारे में बहुमूल्य जानकारी मिलती है।
क्रायोजेनिक्स में, क्रायोप्रिजर्वेशन प्रक्रिया के दौरान नाजुक इलेक्ट्रॉनिक घटकों और अर्धचालक उपकरणों की अखंडता को बनाए रखने के लिए विट्रीफिकेशन महत्वपूर्ण है।
विट्रीफिकेशन वैज्ञानिकों को नैनोस्केल पर जटिल कोशिकीय प्रक्रियाओं की संरचना और गतिशीलता का अध्ययन करने में सक्षम बनाता है, जिससे कोशिकीय तंत्र और रोगों की गहरी समझ मिलती है।
जैविक नमूनों को बहुत कम तापमान पर विट्रिफाई करके, हम उनकी दोषरहित संरचना और शरीरक्रिया को संरक्षित कर सकते हैं, जिससे वे इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और संरचनात्मक जीव विज्ञान के लिए उपयोगी बन सकते हैं।
पदार्थ विज्ञान के क्षेत्र में, विट्रीफिकेशन संरचनात्मक पदार्थों के अध्ययन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसमें सिरेमिक, पॉलिमर और ग्लास शामिल हैं, तथा यह उनकी सूक्ष्म और नैनो संरचनाओं के लक्षण-निर्धारण में सहायक होता है।
अण्डाणुओं के विट्रीफिकेशन-सहायता प्राप्त क्रायोप्रिजर्वेशन जैसी चिकित्सा प्रक्रियाओं के दौरान, कोशिकाओं को तेजी से जमाना, बर्फ के क्रिस्टल के निर्माण को रोकने के लिए महत्वपूर्ण होता है, जो कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकता है।
सांस्कृतिक विरासत के संरक्षण और ऐतिहासिक कलाकृतियों के पुनरुद्धार में, कागज, वस्त्र और पांडुलिपियों जैसी नाजुक सामग्रियों को क्षय, आर्द्रता और अन्य हानिकारक कारकों से बचाने के लिए विट्रीफिकेशन एक आवश्यक प्रक्रिया है।
विट्रीफिकेशन प्रौद्योगिकी में प्रगति ने 3डी क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (क्रायो-ईएम) का मार्ग प्रशस्त किया है, जो एक क्रांतिकारी विधि है जो हमें लगभग प्राकृतिक परिस्थितियों में वृहत् आणविक संरचनाओं को देखने की अनुमति देती है।
विट्रीफिकेशन प्रक्रिया संरक्षण के दौरान कोशिकाओं पर निर्जलीकरण के तनाव को कम करने में मदद करती है, जो दीर्घकालिक भंडारण के दौरान इष्टतम व्यवहार्यता सुनिश्चित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है।
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