एक वायरलेस-संचालित इम्प्लांट का अनावरण किया गया है जो अनियमित दिल की धड़कन का पता लगा सकता है और दर्द रहित तरीके से ठीक कर सकता है। के नेतृत्व में फिलिप गुटरूफ एरिजोना विश्वविद्यालय में, टीम ने अपने डिजाइन को एक लचीली जाल पर आधारित किया जो दिल से घिरा हुआ है और निगरानी करता है। ऑन-बोर्ड कंप्यूटर द्वारा उत्पन्न ऑप्टिकल संकेतों का उपयोग मौजूदा पेसमेकरों की तुलना में हृदय में मांसपेशियों की कोशिकाओं को अधिक सटीक रूप से लक्षित करने के लिए किया जाता है। यह दृष्टिकोण उन उपकरणों को जन्म दे सकता है जो हृदय रोग से पीड़ित लाखों लोगों के लिए कहीं अधिक आरामदायक हैं।
अतालता दिल की असामान्य धड़कन है, और यह बीमारियों की एक विस्तृत श्रृंखला के कारण हो सकती है। बहुत से लोगों के लिए, अतालता का इलाज बैटरी से चलने वाले पेसमेकर/डीफिब्रिलेटर को प्रत्यारोपित करके किया जा सकता है, जो उनके द्वारा उत्पादित विद्युत संकेतों का पता लगाकर दिल की धड़कन पर नज़र रखता है। जब अतालता के लक्षण दिखाई देते हैं, तो डिवाइस लीड की एक जोड़ी के बीच एक बिजली का झटका देता है जो सीधे हृदय से जुड़ा होता है। यह हृदय में मांसपेशियों की कोशिकाओं को उत्तेजित करता है, जिससे नियमित दिल की धड़कन बहाल हो जाती है।
पेसमेकर ने विश्व स्तर पर लाखों लोगों की जान बचाई है लेकिन अत्यधिक आक्रामक उपकरण हैं। उपकरण न केवल भारी और अनम्य हैं; वे जो झटके देते हैं वे दिल में दर्द रिसेप्टर्स को भी उत्तेजित करते हैं।
प्रकाश के प्रति संवेदनशील जैव अणु
इस डिजाइन में सुधार करने के लिए, गुटरूफ की टीम ने ऑप्टोजेनेटिक उत्तेजना के आधार पर एक दृष्टिकोण की खोज की। इसमें विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं में पाए जाने वाले प्रकाश-संवेदनशील जैव-अणुओं को उत्तेजित करना शामिल है: इस मामले में, कार्डियोमायोसाइट्स नाम की मांसपेशी कोशिकाएं। ये कोशिकाएं दिल के नियमित संकुचन को ट्रिगर करने के लिए ज़िम्मेदार हैं, और महत्वपूर्ण रूप से, एक विशिष्ट प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन होता है जो दर्द रिसेप्टर्स में नहीं पाया जाता है।
बाहरी एंटीना द्वारा वायरलेस रूप से संचालित, टीम के डिजाइन में एक पतली, लचीली जाली होती है जो दिल को ढक लेती है। जाल अंग के विद्युत संकेतों पर नज़र रखता है, जिसका विश्लेषण ऑन-बोर्ड कंप्यूटर द्वारा किया जाता है जो विशेष एल्गोरिदम का उपयोग करता है।
यदि कंप्यूटर अतालता का पता लगाता है, तो जाल को ऑप्टिकल सिग्नल भेजने के लिए निर्देशित करता है जो प्रकाश-संवेदनशील कार्डियोमायोसाइट्स को नियमित पैटर्न में अनुबंधित करता है। चूंकि यह प्रकाश जाल द्वारा पहचाने गए विद्युत संकेतों में हस्तक्षेप नहीं करता है, डिवाइस हृदय की निगरानी करना जारी रख सकता है, भले ही जीवन रक्षक ऑप्टिकल सिग्नल वितरित किए जा रहे हों।
लक्षित दृष्टिकोण
शोधकर्ताओं के अनुसार, उनका डिजाइन पारंपरिक पेसमेकरों की तुलना में कई फायदे प्रदान करता है। इसका वायरलेस पावर सिस्टम इम्प्लांटेड बैटरियों को बदलने की आवश्यकता को दूर करता है, जो वर्तमान में हर पांच से सात साल में किया जाता है। इसके अलावा, एल्गोरिदम को विशिष्ट प्रकार के अतालता को लक्षित करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है - जिनमें से कई को मौजूदा पेसमेकर की तुलना में अधिक जटिल उपचार की आवश्यकता होती है।
अस्थायी पेसमेकर हृदय की लय को नियंत्रित करता है और फिर पूरी तरह से गायब हो जाता है
एट्रियल फाइब्रिलेशन, उदाहरण के लिए, दिल के ऊपरी और निचले कक्षों को सिंक से बाहर निकलने का कारण बन सकता है। यदि एक एल्गोरिदम को इसे पहचानने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है, तो कंप्यूटर जाल द्वारा भेजे गए ऑप्टिकल संकेतों को तैयार कर सकता है, जिससे उपचार कहीं अधिक प्रभावी और आरामदायक हो जाता है।
चूहों के दिलों पर अपने डिवाइस का परीक्षण करने के बाद, गुटरूफ और उनके सहयोगियों को अब भरोसा है कि उनका दृष्टिकोण जल्द ही स्मार्ट, कम आक्रामक पेसमेकर की एक नई पीढ़ी का नेतृत्व कर सकता है। यदि हासिल किया जाता है, तो यह अंततः हृदय अतालता से पीड़ित लाखों लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है।
में अनुसंधान वर्णित है विज्ञान अग्रिम.
