میگنیٹو الیکٹرک امپلانٹس اعصابی افعال کی ریموٹ بحالی کو قابل بناتے ہیں - فزکس ورلڈ

امریکہ میں رائس یونیورسٹی کے محققین نے ایک وائرلیس امپلانٹ تیار کیا ہے جو مقناطیسی دھڑکنوں کے جواب میں نیوران کو متحرک کرتا ہے۔ ریموٹ آپریشن کو فعال کرنے کے لیے، ٹیم نے ایک نیا میٹا میٹریل ڈیزائن کیا جو بیرونی مقناطیسی شعبوں کو برقی سگنلز میں تبدیل کرتا ہے جو اعصاب کے ذریعے منتقل کیا جا سکتا ہے۔ میں رپورٹ کیا گیا ایک مطالعہ میں قدرتی مواد, پہلا مصنف جوشوا چن اور ساتھی یہ ظاہر کرتے ہیں کہ یہ آلہ چوہوں میں اعصابی افعال کو بحال کر سکتا ہے۔ وہ تجویز کرتے ہیں کہ مواد کی یہ نئی کلاس اعصابی اور دماغی صحت کے حالات کے لیے کم ناگوار طبی علاج کی سہولت فراہم کر سکتی ہے۔

برقی شعبوں کے ساتھ اعصابی نظام کے محرک کو پارکنسنز کی بیماری اور افسردگی سمیت متعدد عوارض کے علاج کے لیے دریافت کیا گیا ہے۔ ایک الیکٹروڈ کو دماغ یا اعصاب میں لگایا جاتا ہے، اور تاروں کے ذریعے ایک بیرونی ڈیوائس سے جوڑا جاتا ہے جو ہدف کے ٹشو کو برقی سگنل بھیجتا ہے۔ اس تازہ ترین تحقیق کا مقصد ایک ایسا امپلانٹ بنانا تھا جو دور سے کام کرے، جس میں کم ناگوار سرجری کی ضرورت ہو۔

نیورو انجینئر بتاتے ہیں کہ "ایک علاج سے متعلق فائدہ ہے جسے ہم حاصل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں، بغیر کسی بڑے آلے کے جسے ہم جسم کے اندر رکھتے ہیں" جیکب رابنسن جنہوں نے اس منصوبے کی قیادت کی۔

اس طرح کے امپلانٹ کو بیرونی محرک کے جواب میں خلیوں کو سگنل بھیجنے کی ضرورت ہوگی، اور یہ ملی سیکنڈ وقفے کے ساتھ کرنے کے لیے، جب کہ ہدفی ردعمل فراہم کرنے کے لیے کافی چھوٹا بھی ہوتا ہے۔ خصوصیات کا یہ مجموعہ فطرت میں، یا موجودہ انجینئرڈ مواد میں نہیں پایا جاتا ہے۔

دور دراز اعصابی محرک کی ضروریات کو پورا کرنا

مقناطیسی میدان جسم کے اندر گہرائی میں داخل ہوتے ہیں لیکن برقی شعبوں کے مقابلے میں خلیات کو کم موثر انداز میں متحرک کرتے ہیں۔ ریموٹ سیل ردعمل کو فعال کرنے کے لیے، ٹیم نے ایک میگنیٹو الیکٹرک میٹا میٹریل ڈیزائن کیا جو ایک متبادل مقناطیسی سگنل کو برقی میدان میں تبدیل کرتا ہے۔ ڈیوائس کے دونوں طرف مواد کی ایک پرت ہے جو مقناطیسی فیلڈ کے جواب میں تناؤ پیدا کرتی ہے، اور مرکز میں ایک پیزو الیکٹرک مواد ہے جو تناؤ کے جواب میں برقی میدان پیدا کرتا ہے۔

دوسرے سائنس دانوں نے نیوران کے دور دراز سے محرک کے لیے مقناطیسی الیکٹرک مواد کا مطالعہ کیا ہے، لیکن یہ آلات اعصابی سگنلنگ کی نقل کرنے میں بہت سست رہے ہیں۔ وقفے کے اوقات کو کم سے کم کرنے کے لیے، مواد کو اس کی گونجنے والی فریکوئنسی پر چلایا جانا چاہیے، جو عام طور پر چند سو کلو ہرٹز ہوتا ہے۔ تاہم، عصبی خلیات کی جھلییں اعلی تعدد سگنلز کو فلٹر کرتی ہیں، اس لیے پچھلے آلات گونج سے بہت دور چلے گئے ہیں۔

ٹیم نے جو خیال تیار کیا وہ یہ تھا کہ امپلانٹ کو خلیات کو متحرک کرنے کے لیے انجنیئر کیا جا سکتا ہے جب کہ مواد کو گونج میں چلاتے ہوئے آلے میں موجود کرنٹ کو AC سے DC میں تبدیل کر کے۔ اس کو حاصل کرنے کے لیے، انہوں نے میٹی میٹریل پر ایک پتلی فلم ڈائیوڈ اس طرح جمع کیا کہ AC آپریشن کے دوران کرنٹ زیادہ تر ایک سمت میں بہہ جائے گا، جس کے نتیجے میں DC تعصب پیدا ہو گا۔

امپلانٹ شوز vivo میں وعدہ

تصور کے ثبوت کے طور پر، محققین نے یہ ظاہر کیا کہ اس آلے کو جانوروں کے ماڈل میں اعصابی افعال کو بحال کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ انہوں نے امپلانٹ کو چوہے کی ٹانگ میں ایک کٹے ہوئے سائیٹک اعصاب سے جوڑ دیا اور یہ ظاہر کیا کہ مقناطیسی نبض لگانے سے جانور کے پاؤں میں پٹھوں کو تحریک ملتی ہے۔ امپلانٹ نے 5 ایم ایس کا ہدف وقفہ وقفہ حاصل کیا، جو جسم میں اعصابی مواصلات کی رفتار کے برابر ہے۔

یہ آلہ برقی مقناطیسی ہیرا پھیری کو پورا کرتا ہے جسے قدرتی طور پر پائے جانے والے مواد کے ساتھ نقل نہیں کیا جا سکتا۔ محققین اس بات کی تحقیقات کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں کہ آیا امپلانٹ کو مائیکرو یا نانوسکل میں چھوٹا کیا جا سکتا ہے، جس سے اسے دماغ میں اور ممکنہ طور پر انجیکشن کی شکل میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔

بایوڈیگریڈیبل گائیڈ خراب اعصاب میں خلاء کو ٹھیک کر سکتا ہے۔

رابنسن نے مزید کہا کہ وہ دیگر ایپلی کیشنز پر بھی غور کر رہے ہیں، جیسے کہ بجلی کے ذرائع، جہاں میگنیٹو الیکٹرک اثرات کو استعمال کیا جا سکتا ہے۔ وہ کہتے ہیں، "میرے خیال میں، میٹا میٹریلز کی ایک پوری کلاس ہے جسے ہم تخلیق کر سکتے ہیں، جہاں مقناطیسی میدان اور برقی میدان کے درمیان تعلق ہمارے انجینئر کے لیے ہے۔"

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/magnetoelectric-implants-enable-remote-restoration-of-nerve-function/