जैसे-जैसे आधुनिक चिकित्सा नैनो युग में प्रवेश कर रही है, एक मूक क्रांति चल रही है। 2 अप्रैल, 2025 को नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी की शोध टीम ने नेचर में अपने नवीनतम शोध निष्कर्ष प्रकाशित किए। उनका मिलीमीटर - स्केल बायोएब्जॉर्बेबल ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण, एक जादुई कुंजी की तरह, कई चिकित्सा चुनौतियों के लिए नए समाधान खोलता है।
पारंपरिक पेसमेकरों की अकिलीज़ हील
चिकित्सा सेटिंग्स में, अल्पकालिक ब्रैडीकार्डिया का अनुभव करने वाले रोगियों के लिए महत्वपूर्ण लय बनाए रखने के लिए अस्थायी पेसमेकर निस्संदेह एक महत्वपूर्ण सुरक्षा उपाय है। हालाँकि, पारंपरिक अस्थायी पेसमेकर अपने उपयोग के दौरान कई चुनौतियाँ पेश करते हैं। चाहे पेसमेकर लीड लगाने के लिए आक्रामक, खुली छाती सर्जरी का उपयोग करना हो या वैस्कुलर प्लेसमेंट, प्रत्येक के लिए अपनी-अपनी चुनौतियाँ होती हैं। संवहनी प्लेसमेंट बच्चों या संवहनी प्रत्यारोपण के लिए अनुपयुक्त रोगियों के लिए उपयुक्त नहीं है। इसके अलावा, दोनों तरीकों में विदेशी शरीर अस्वीकृति, दीर्घकालिक बैटरी निर्भरता और महत्वपूर्ण सर्जिकल आघात जैसी जटिलताओं का खतरा होता है। ये मुद्दे, भारी बेड़ियों की तरह, अस्थायी पेसमेकर की प्रभावशीलता को सीमित करते हैं और रोगियों पर महत्वपूर्ण दर्द और जोखिम डालते हैं।
इनोवेटिव ब्रेकथ्रू: एक मिलीमीटर का जन्म-स्केल डिग्रेडेबल पेसमेकर
पारंपरिक अस्थायी पेसमेकर की चुनौतियों का सामना करते हुए, एक शोध दल ने अथक अन्वेषण के माध्यम से, एक उल्लेखनीय, इंजेक्टेबल और डिग्रेडेबल लघु अस्थायी पेसमेकर सफलतापूर्वक विकसित किया है। केवल 1.8 मिमी × 3.5 मिमी × 1 मिमी मापने वाला, यह चावल के दाने जितना कॉम्पैक्ट है। यह छोटा शरीर अत्यधिक शक्ति से भरपूर है, जो महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। सबसे पहले, अत्यंत छोटा आकार न्यूनतम इनवेसिव इम्प्लांटेशन का समर्थन करता है, जिससे मरीज के शरीर पर डिवाइस का बोझ और इम्प्लांटेशन सर्जरी के जोखिम कम हो जाते हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह नवजात शिशुओं जैसे विशेष समूहों को उपचार प्राप्त करने की संभावना प्रदान करता है।
इस अभूतपूर्व शोध के पीछे मुख्य तकनीक माइक्रोबैटरी, फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर और जैविक ऊतक के जैविक एकीकरण में निहित है। पारंपरिक पेसमेकर के विपरीत, जिसके लिए एक स्वतंत्र शक्ति स्रोत से जुड़े पेसिंग लीड की आवश्यकता होती है, यह नया उपकरण पेसिंग इलेक्ट्रोड के रूप में सीधे बैटरी इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है और मानव शरीर के तरल पदार्थ/ऊतक को इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में उपयोग करता है, जिससे आरोपण के बाद स्वयं को शक्ति प्रदान करने में सक्षम बनाया जाता है। इसे स्वतंत्र संचालन के लिए किसी बाहरी ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता नहीं है, इसके उपयोग को सरल बनाया गया है और बाहरी ऊर्जा स्रोतों से जुड़े जोखिमों को कम किया गया है।
डिवाइस में एक माइक्रोफोटोस्विच भी शामिल है, जो शोधकर्ताओं को हृदय गति को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए 850nm निकट अवरक्त प्रकाश का उपयोग करके पेसमेकर को दूर से और वायरलेस तरीके से नियंत्रित करने की अनुमति देता है। हृदय के ऊपर की त्वचा की सतह पर रखा गया यह प्रकाश स्रोत, 6 सेमी से कम गहराई में प्रत्यारोपित किए गए पेसमेकर को नियंत्रित कर सकता है। इसके अलावा, डार्टमाउथ कॉलेज के प्रोफेसर वेई ओयांग द्वारा डिज़ाइन किया गया एक बाहरी पहनने योग्य त्वचा पैच न केवल पेसमेकर नियंत्रण के लिए प्रोग्रामयोग्य अवरक्त प्रकाश प्रदान करता है, बल्कि वास्तविक समय बुद्धिमान हृदय ताल निगरानी के लिए इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) डेटा भी एकत्र और विश्लेषण करता है। किसी विसंगति का पता चलने पर, यह स्वचालित रूप से पेसमेकर को सक्रिय करने के लिए निकट अवरक्त प्रकाश को सक्रिय करता है, जिससे सिस्टम का पूरी तरह से स्वायत्त बंद लूप नियंत्रण प्राप्त होता है।
सिस्टम की कार्डियक पेसिंग की प्रभावशीलता को सत्यापित करने के लिए, अनुसंधान टीम ने बड़ी संख्या में कठोर प्रयोग किए और डिवाइस के उत्कृष्ट प्रदर्शन को प्रदर्शित करने के लिए डेटा और अभ्यास का उपयोग करके चूहों, चूहों, सूअरों, कुत्तों (इन विट्रो) और मनुष्यों (इन विट्रो) के कार्डियक मॉडल में नियंत्रणीय पेसिंग को सफलतापूर्वक पूरा किया।
विशेष रूप से, यह उपकरण स्थायी रूप से शरीर में नहीं रहता है। इसके घटक बायोडिग्रेडेबल और पुनर्शोषित सामग्री से बने होते हैं। अपने कार्डियक पेसिंग मिशन को सफलतापूर्वक पूरा करने के बाद, यह धीरे-धीरे शरीर के भीतर क्षीण हो जाता है। ये क्षरण उत्पाद 1 से 2.5 वर्ष की अवधि में गुर्दे के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं। यह सुविधा डिवाइस को हटाने के लिए द्वितीयक सर्जरी की आवश्यकता को पूरी तरह से समाप्त कर देती है, जिससे डिवाइस के उपयोग का जोखिम कम हो जाता है और यह चिकित्सा प्रौद्योगिकी में एक बड़ी प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है।
क्लिनिकल आउटलुक: विविध अनुप्रयोग नई आशा लाते हैं
नैदानिक अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से, यह मिलीमीटर{0}}स्केल बायोअवशोषित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण जबरदस्त क्षमता प्रदर्शित करता है। जब त्वचा पर लगे उपकरण के साथ जोड़ा जाता है, तो यह अतालता का पता चलने पर तेजी से स्वायत्त बंद लूप कार्डियक इलेक्ट्रोथेरेपी शुरू कर सकता है, जिससे अतालता वाले रोगियों के लिए समय पर और प्रभावी उपचार प्रदान किया जा सकता है। इसके अलावा, जब एक ट्रांसकैथेटर महाधमनी वाल्व प्रतिस्थापन (टीएवीआर) प्रणाली के साथ एकीकृत किया जाता है, तो यह वाल्व प्रत्यारोपण के दौरान तीव्र गति प्रदान कर सकता है, एक सुचारू प्रक्रिया सुनिश्चित कर सकता है, और बाद में नियमित गति प्रदान कर सकता है, जिससे रोगी को ठीक होने में सहायता मिलती है।
इस शोध ने, बैटरी प्रौद्योगिकी, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रो{1}नैनोफैब्रिकेशन, और बायोकंपैटिबल सामग्रियों सहित कई विषयों से अत्याधुनिक प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करते हुए, अगली पीढ़ी के पेसमेकर को सफलतापूर्वक विकसित किया है। यह न केवल इम्प्लांटेबल कार्डियोवस्कुलर उपकरणों के विकास को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाता है, जिससे कई रोगियों में नई आशा आती है, बल्कि भविष्य में इम्प्लांटेबल डिवाइस और टिश्यू के मर्मज्ञ वायरलेस नियंत्रण में मूल्यवान नई अंतर्दृष्टि भी मिलती है। यह नया "गैर-आक्रामक, बुद्धिमान और स्वायत्त रूप से संचालित" इम्प्लांटेबल डिवाइस मॉडल सटीक चिकित्सा में विकास के लिए विशाल नए रास्ते खोलता है, संभावित रूप से स्वास्थ्य देखभाल परिदृश्य को नया आकार देता है और मानव स्वास्थ्य के लिए अधिक समृद्ध भविष्य में योगदान देता है। मेरा मानना है कि निकट भविष्य में, प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार और प्रचार के साथ, इस अभिनव उपलब्धि से अधिक रोगियों को लाभ होगा और चिकित्सा प्रौद्योगिकी के इतिहास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर बन जाएगा।
