वैज्ञानिकों ने एक वायरलेस चार्जिंग डिवाइस बनाया है जिसे त्वचा के नीचे डाला जा सकता है। अब तक, इसका परीक्षण केवल कृंतकों पर किया गया है, लेकिन यदि मनुष्यों में अनुवर्ती शोध सफल होता है, तो इसका मतलब यह हो सकता है कि चिकित्सा प्रत्यारोपण उनके साथ आने वाली बेकार बैटरियों और तारों को खत्म कर देंगे।
अधिकांश बायोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण, जैसे सेंसर या दवा-वितरण प्रणाली, अक्सर ऑनबोर्ड बैटरी की क्षमता से सीमित होते हैं। उन्हें अक्सर बाहरी बिजली आपूर्ति से भी जोड़ा जा सकता है – लेकिन इससे संक्रमण होने का खतरा होता है, खासकर अगर रोगी को भागों को हटाने या बदलने के लिए सर्जरी की आवश्यकता होती है।
इस समस्या से निजात पाने के लिए वैज्ञानिकों ने एक प्रोटोटाइप वायरलेस चार्जिंग चिप बनाई जिसे त्वचा के नीचे लगाया जा सकता है। चूहों पर परीक्षण किया गया प्रोटोटाइप या तो शरीर के माध्यम से वायरलेस तरीके से ऊर्जा स्थानांतरित कर सकता है या शरीर से ऊर्जा प्राप्त कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने साइंस एडवांसेज जर्नल में 15 नवंबर को प्रकाशित एक पेपर में लिखा है कि त्वचा के नीचे की लचीली और मुलायम चिप एक प्रक्रिया के दौरान ऊतक के आकार के अनुकूल हो सकती है और यह बायोडिग्रेडेबल है।
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स्कूल ऑफ फिजिकल साइंस में इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रोफेसर, अध्ययन के सह-लेखक वेई लैन ने कहा, “हमारी प्रोटोटाइप बिजली आपूर्ति प्रणाली प्रभावी और विश्वसनीय ऊर्जा समाधान प्रदान करने की क्षमता के साथ बायोडिग्रेडेबल इम्प्लांटेबल चिकित्सा उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला को आगे बढ़ाने में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करती है।” और चीन में लान्झू विश्वविद्यालय में प्रौद्योगिकी, लाइव साइंस को एक ईमेल में बताया।
प्रोटोटाइप बिजली आपूर्ति एक मैग्नीशियम कॉइल का उपयोग करती है जो तब चार्ज होती है जब दूसरा कॉइल त्वचा के ऊपर रखा जाता है। बिजली एक सर्किट से होकर गुजरती है और फिर जिंक-आयन हाइब्रिड कैपेसिटर से बने ऊर्जा-भंडारण मॉड्यूल में प्रवेश करती है।
बैटरियों के विपरीत, जो ऊर्जा को रासायनिक रूप में संग्रहीत करती हैं, ये सुपरकैपेसिटर विद्युत ऊर्जा के रूप में ऊर्जा को संग्रहीत करते हैं। उनमें उच्च ऊर्जा घनत्व भी होता है और वे एक ही बार में बड़ी मात्रा में ऊर्जा का निर्वहन कर सकते हैं, भले ही वे बैटरी की तुलना में प्रति यूनिट कम ऊर्जा संग्रहीत करते हैं।
शोधकर्ताओं ने इस प्रोटोटाइप को एक बायोडिग्रेडेबल, चिप-जैसे प्रत्यारोपण में एम्बेड किया जो ऊर्जा संचयन और ऊर्जा भंडारण को जोड़ता है। जब प्रोटोटाइप को एक मेडिकल इम्प्लांट से जोड़ा गया था, तो निरंतर बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए बिजली सर्किट के माध्यम से सीधे डिवाइस और कैपेसिटर में प्रवाहित हुई।
चूहों में, वायरलेस इम्प्लांट ने 10 दिनों तक काम किया और दो महीने के भीतर पूरी तरह से घुल गया – जिससे इसकी बायोडिग्रेडेबिलिटी साबित हुई। लैन ने कहा, लेकिन यह संभावित रूप से लंबे समय तक चल सकता है अगर टीम ने सिस्टम को घेरने वाली सुरक्षात्मक पॉलिमर और मोम परतों को मोटा कर दिया।
शोधकर्ताओं ने दवा-वितरण प्रणाली के रूप में वायरलेस चार्जर का भी परीक्षण किया और बुखार से पीड़ित चूहों को सूजन-रोधी दवा दी। 12 घंटों के बाद, जिन चूहों में कोई प्रत्यारोपण नहीं था, उनके शरीर का तापमान चिप्स वाले चूहों की तुलना में बहुत अधिक था, जिससे पता चलता है कि उपकरण सफलतापूर्वक दवा दे रहा था।
हालाँकि, नए प्रोटोटाइप को मनुष्यों में परीक्षण के लिए तैयार होने से पहले कई बाधाओं को पार करने की आवश्यकता होगी। दवा-वितरण प्रयोगों में, कुछ चूहों को सूजन-रोधी दवाओं से युक्त बिना चार्ज वाले प्रत्यारोपण भी दिए गए – और उनके तापमान में गिरावट आई, जिससे कुछ निष्क्रिय दवा जारी होने का संकेत मिला। टीम को डिवाइस को चालू या बंद करने में भी महारत हासिल नहीं है; यह तभी काम करना बंद करता है जब इसकी शक्ति खत्म हो जाती है।
भविष्य के शोध में डिवाइस के आकार और पूर्ण बायोडिग्रेडेबिलिटी पर भी ध्यान देने की आवश्यकता होगी।
“वर्तमान में, सिस्टम का आकार अभी भी अपेक्षाकृत बड़ा है और इसमें एक छोटा रेक्टिफायर मॉड्यूल है [जो एसी और डीसी के बीच परिवर्तित होता है], और स्थिरता में और सुधार करने की आवश्यकता है,” लैन ने कहा। “वास्तविक बायोमेडिकल अनुप्रयोगों को प्राप्त करने के लिए अभी भी एक निश्चित दूरी है।”
