हर साल, दवा आगे बढ़ रही है - और नए प्रकार के कृत्रिम अंग, कृत्रिम अंग और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण प्रदान करती है जो मानव शरीर में प्रत्यारोपित किए जाते हैं। तदनुसार, अधिक से अधिक लोग इलेक्ट्रिक "अपग्रेड" का खर्च उठा सकते हैं। लेकिन प्रत्यारोपण योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स की मुख्य समस्या यह है कि शरीर में निर्मित उपकरणों को निरंतर और स्थिर बिजली की आपूर्ति कैसे प्रदान की जाए?
पर्यावरण से ऊर्जा निकालने के
लिए विभिन्न विकल्पों पर विचार किया जाता है:
पाईज़ोइलेक्ट्रिक तत्व (कंपन), तापमान अंतर (मानव शरीर की गर्मी पर) में काम करने वाले
थर्मोइलेक्ट्रिक तत्व , ट्राइबोइलेक्ट्रिक
पेसमेकर , और अन्य उपकरणों का पहले ही चूहों, खरगोशों और सूअरों पर परीक्षण किया जा चुका है। ये गैजेट घर्षण (स्थैतिक बिजली) से विद्युत आवेश को निकालते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ प्रयोग चल रहे हैं जो
मानव रक्त से ग्लूकोज और पसीने से लैक्टिक एसिड को खिलाते हैं।
पर्यावरण से ऊर्जा निकालने के अलावा, ऊर्जा प्रसारित करने के लिए विभिन्न तरीकों पर विचार किया जाता है। यहां प्रमुख समस्या एक सुरक्षित सुरक्षित संचरण विधि विकसित करना है ताकि जीवित शरीर के ऊतकों को नुकसान न पहुंचे जो कि रिसीवर और ट्रांसमीटर के बीच हो।
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के शोधकर्ताओं ने ब्रिघम और महिला अस्पताल के सहयोगियों के साथ मिलकर रेडियो तरंगों पर ऊर्जा के सुरक्षित हस्तांतरण के लिए एक
नई प्रणाली विकसित की है जो मानव ऊतकों से सुरक्षित रूप से गुजरती है। पशु परीक्षणों में, शोधकर्ताओं ने साबित किया है कि यह विधि 1 मीटर की दूरी से ऊतक में 10 सेंटीमीटर की गहराई पर स्थित उपकरणों को बिजली देने के लिए उपयुक्त है। और यदि सेंसर त्वचा के करीब स्थित हैं, तो ऊर्जा को 38 मीटर तक की दूरी से सुरक्षित रूप से प्रेषित किया जा सकता है।
ये काफी स्वीकार्य विशेषताएं हैं, जो कि ज्यादातर मानव प्रत्यारोपण, पेसमेकर सहित, मस्तिष्क प्रत्यारोपण, मस्तिष्क के कुछ हिस्सों को प्रकाश या विद्युत दालों के साथ-साथ "स्मार्ट" कंटेनर गोलियों को उत्तेजित करने के लिए मेल खाती हैं, जो प्रभावित क्षेत्र में पहुंचने पर दवा छोड़ती हैं।
अब तक, वैज्ञानिक एक प्रभावी वायरलेस पावर सिस्टम की पेशकश नहीं कर सके जो जीवित ऊतक के लिए सुरक्षित है। तथ्य यह है कि रेडियो तरंगें आमतौर पर शरीर के ऊतकों द्वारा अवशोषित होती हैं, इसलिए केवल एक छोटा हिस्सा अंतिम उपकरण तक पहुंचता है। एक शक्तिशाली ट्रांसमीटर की आवश्यकता होती है, और उच्च ऊर्जा पर ऊतक नष्ट हो जाता है।
समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने "इन विवो नेटवर्किंग" (IVN) प्रणाली विकसित की। यह एक एंटीना सरणी है जो रेडियो तरंगों को थोड़ा अलग आवृत्तियों पर उत्सर्जित करता है। जैसे ही रेडियो तरंगें फैलती हैं, वे विभिन्न तरीकों से ओवरलैप और संयोजित हो जाती हैं। कुछ बिंदुओं पर, प्रतिध्वनि पहुंच जाती है और ऊर्जा थ्रेशोल्ड पर काबू पा लिया जाता है, जब तक कि ऊर्जा नहीं होती है जो प्रत्यारोपित सेंसर को शक्ति देने के लिए पर्याप्त स्तर तक बढ़ जाती है।
नई प्रणाली के साथ, शरीर में सेंसर की सटीक स्थिति जानना आवश्यक नहीं है, क्योंकि ऊर्जा एक विशाल क्षेत्र में संचारित होती है। इसका मतलब यह भी है कि आप एक ही समय में
कई डिवाइस को पावर दे सकते हैं। एक शक्तिशाली आवेग प्राप्त करने वाले सेंसर आरएफआईडी सिद्धांत के अनुसार एंटीना को वापस जानकारी रिले कर सकते हैं।
“हालांकि इन छोटे प्रत्यारोपण योग्य उपकरणों में बैटरी नहीं है, लेकिन हम अब दूर से उनके साथ संवाद कर सकते हैं। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के मास लैब के एसोसिएट प्रोफेसर फडेल अदीब और अगस्त 2018 में डेटा कम्युनिकेशन (SIGCOMM) सम्मेलन के लिए एसोसिएशन फॉर कम्प्यूटिंग मशीनरी स्पेशल इंटरेस्ट ग्रुप में प्रस्तुत किए जाने वाले वैज्ञानिक लेख के प्रमुख लेखक कहते हैं, यह पूरी तरह से नए प्रकार के चिकित्सा अनुप्रयोगों को खोलता है। साल।
वायरलेस ऊर्जा हस्तांतरण उपकरणों के आकार को काफी कम कर सकता है: प्रयोगों में मीडिया लैब ने चावल के एक दाने के बारे में एक इम्प्लांट का परीक्षण किया। और यह सीमा नहीं है: शोधकर्ताओं का मानना है कि आकार को और कम किया जा सकता है।
इस प्रणाली को ब्रिघम और महिला अस्पताल में प्रयोगशाला कर्मचारियों के सहयोग से विकसित किया गया था, जो वर्तमान में दवा वितरण के लिए विभिन्न प्रकार के स्मार्ट टैबलेट्स पर काम कर रहा है, विभिन्न जैविक मापदंडों को ले रहा है और जठरांत्र संबंधी मार्ग की निगरानी कर रहा है।
दवा पहले से ही गहरी मस्तिष्क उत्तेजना (डीबीएस) के लिए प्रत्यारोपण इलेक्ट्रोड का उपयोग करती है। मूल रूप से ऐंठन को ठीक करने के लिए विकसित किया गया है जो कि पार्किंसंस रोग के रोगियों को पीड़ित करता है, कई शोधकर्ताओं के लिए, यह विधि विभिन्न मानसिक बीमारियों के इलाज के लिए एक संभावित क्रांतिकारी तरीका बन गया है।
विद्युत उत्तेजना के अलावा, वायरलेस मस्तिष्क प्रत्यारोपण न्यूरॉन्स के कुछ समूहों की गतिविधि को उत्तेजित करने या बाधित करने के लिए ऑप्टिकल उत्तेजना को पूरा करते हैं। जबकि इस तकनीक का मनुष्यों में उपयोग नहीं किया जाता है, यह कई न्यूरोलॉजिकल विकारों के उपचार के लिए बहुत आशाजनक माना जाता है। वर्तमान में, मस्तिष्क प्रत्यारोपण को एक पेसमेकर जैसे उपकरण द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसे त्वचा के नीचे प्रत्यारोपित किया जाता है। लेकिन वायरलेस पावर का उपयोग करते समय, आप अधिक आरामदायक सर्किट का उपयोग कर सकते हैं।
भविष्य में, शक्तिशाली रिपीटर्स पूरे समूह के लोगों के मस्तिष्क प्रत्यारोपण में ऊर्जा स्थानांतरित करने में सक्षम होंगे, जो बहुत सुविधाजनक है।