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प्राकृतिक हार्टबीट द्वारा संचालित एक बैटरी रहित कार्डिएक पेसमेकर

पहली बार अध्ययन से पता चलता है कि स्व-संचालित एक अभिनव हृदय पेसमेकर का सूअरों में सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है

हमारे दिल अपने आंतरिक माध्यम से एक गति बनाए रखता है पेसमेकर इसे सिनोआट्रियल नोड (एसए नोड) कहा जाता है, इसे ऊपरी दाएं कक्ष में स्थित साइनस नोड भी कहा जाता है। यह आंतरिक पेसमेकर एक मिनट में 60-100 बार विद्युत आवेश छोड़ता है और यह ऊर्जा हृदय की मांसपेशियों में संकुचन करती है जो हमारे हृदय को पूरे शरीर में रक्त पंप करने की अनुमति देती है। जैसे-जैसे हमारी उम्र बढ़ती है या हमें कोई बीमारी होती है, यह आंतरिक होता है पेसमेकर दिल की धड़कन ठीक से नहीं रख पाता। अनियमित दिल की धड़कन एरिथिमिया नामक स्थिति के कारण भी होती है जो किसी के दिल की सामान्य गति को धीमा कर देती है। इस नुकसान की भरपाई के लिए, एक पारंपरिक दिल पेसमेकर - एक बैटरी चालित इलेक्ट्रॉनिक उपकरण - दिल की धड़कन को नियमित करने और दिल को लगातार धड़कने के लिए रोगी के अंदर शल्य चिकित्सा द्वारा प्रत्यारोपित किया जा सकता है।

एक पारंपरिक हृदय पेसमेकर

डिवाइस में बैटरी से चलने वाला पल्स जनरेटर होता है जिसे कॉलर बोन के पास की त्वचा के नीचे लगाया जाता है। इसमें इंसुलेटेड तार भी होते हैं जो डिवाइस को दिल से जोड़ते हैं। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट विद्युत संकेत उत्पन्न करता है जो इलेक्ट्रोड के माध्यम से हृदय तक पहुँचाया जाता है। पेसमेकर एक जीवन रक्षक उपकरण है; हालांकि, वर्तमान पेसमेकर की एक महत्वपूर्ण सीमा यह है कि बैटरी के सीमित जीवन के कारण उन्हें फिट किए जाने के 5 से 12 वर्ष के बीच किसी भी समय बदलने की आवश्यकता होती है। इम्प्लांटेशन केवल स्थानीय एनेस्थीसिया का उपयोग करके एक आक्रामक सर्जरी के माध्यम से किया जा सकता है जो स्वयं चुनौतीपूर्ण है क्योंकि रोगी की छाती गुहा को खोलने की आवश्यकता होती है। सर्जरी न केवल महंगी है, बल्कि इससे मरीज की जटिलता, संक्रमण या रक्तस्राव का खतरा भी बढ़ जाता है। एक अन्य प्रकार के छोटे पेसमेकर को डिज़ाइन किया गया है जिसे सर्जरी से बचने के लिए कैथेटर के माध्यम से प्रत्यारोपित किया जा सकता है लेकिन इसका अभी भी परीक्षण किया जा रहा है।

शोधकर्ता निर्माण पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं कार्डिएक पेसमेकर जो वैकल्पिक रूप से बैटरी के बजाय किसी व्यक्ति के अपने दिल की धड़कन से प्राकृतिक ऊर्जा का उपयोग कर सकता है। सैद्धांतिक रूप से, इस तरह के पेसमेकर को एक बार रोगी के अंदर प्रत्यारोपित करने के बाद उसे बदलने की आवश्यकता नहीं होगी। प्लूटोनियम से चलने वाले पेसमेकर कई दशक पहले बनाए गए हैं। नए पेसमेकरों के प्रायोगिक डिजाइन को अब तक कई सीमाओं का सामना करना पड़ा है - जैसे कठोर डिजाइन संरचना जो इसकी शक्ति और जटिलताओं को लघुकरण के साथ सीमित करती है।

अद्वितीय डिजाइन के साथ एक अभिनव बैटरी रहित पेसमेकर

में प्रकाशित एक नए अध्ययन में एसीएस नैनो नेशनल की लेबोरेटरी फॉर साइंस एंड टेक्नोलॉजी, शंघाई, चीन के शोधकर्ताओं ने एक नया छोटा डिज़ाइन तैयार किया पेसमेकर ऐसा उपकरण जिसे किसी के दिल की धड़कन की ऊर्जा से संचालित किया जा सकता है और उन्होंने सूअरों में इस उपकरण का सफलतापूर्वक परीक्षण किया। नए उपकरण को पारंपरिक पेसमेकर की तरह कॉलर बोन के बजाय हृदय के नीचे लगाया जा सकता है। पेसमेकर व्यक्ति के हृदय और उपकरण के बीच एक आदर्श सहजीवी संबंध पर आधारित है।

इस नए पेसमेकर का डिज़ाइन सबसे पहले एक छोटा लचीला प्लास्टिक फ्रेम बनाकर शुरू किया गया था। इस फ्रेम को पीजोइलेक्ट्रिक परतों से जोड़ा गया था, जिसे मोड़ने पर ऊर्जा उत्पन्न होती है। ऊर्जा 'हार्वेस्टर' कहे जाने वाले इस हिस्से को एक चिप पर रखा गया था। उपकरण को सूअरों में प्रत्यारोपित किया गया था और यह देखा गया था कि जानवरों की अपनी दिल की धड़कन फ्रेम के आकार को बदल सकती है (झुक सकती है) जिससे बैटरी से चलने वाली मशीन के बराबर पर्याप्त ऊर्जा (शक्ति) उत्पन्न हो सकती है। पेसमेकर. डिवाइस का लचीला प्लास्टिक फ्रेम इसे कठोर केस वाले पारंपरिक पेसमेकर की तुलना में हृदय से अधिक ऊर्जा ग्रहण करने की अनुमति देता है।

चूँकि मनुष्यों का शरीर विज्ञान सूअरों के समान ही होता है, इसलिए यह पेसमेकर इंसानों में भी अच्छा काम कर सकता है। शोधकर्ता कुछ तकनीकी मुद्दों की ओर इशारा करते हैं जिन पर ध्यान देने की आवश्यकता होगी, उदाहरण के लिए डिवाइस में तीन अलग-अलग प्रौद्योगिकियां शामिल हैं - ऊर्जा हार्वेस्टर, पेसमेकर चिप और तार - जिन्हें एक डिवाइस में एकीकृत करने की आवश्यकता है। जानवरों और फिर मनुष्यों में आगे के परीक्षण से डिवाइस की दीर्घकालिक स्थिरता की पुष्टि हो सकती है। यदि ऐसा उपकरण सफल होता है तो रोगी की जटिलताओं के जोखिम को कम करने के लिए केवल एक बार आक्रामक सर्जरी की आवश्यकता होगी। इस नए उपकरण की एक बड़ी कमी यह हो सकती है कि डॉक्टर दूर से मरीजों की निगरानी करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं जैसा कि बैटरी चालित पेसमेकर के मामले में होता है।

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{आप उद्धृत स्रोतों की सूची में नीचे दिए गए डीओआई लिंक पर क्लिक करके मूल शोध पत्र पढ़ सकते हैं}

स्रोत (रों)

निंग एल एट अल। 2019 दिल की धड़कन की प्राकृतिक ऊर्जा द्वारा एक वास्तविक कार्डिएक पेसमेकर को प्रत्यक्ष शक्ति देना। एसीएस नैनोhttps://doi.org/10.1021/acsnano.8b08567

एससीआईईयू टीम
एससीआईईयू टीमhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
वैज्ञानिक यूरोपीय® | SCIEU.com | विज्ञान में महत्वपूर्ण प्रगति। मानव जाति पर प्रभाव। प्रेरक मन।

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