अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की प्रथमच नाविन्यपूर्ण स्व-शक्तीने चालणाऱ्या हृदय पेसमेकरची डुकरांमध्ये यशस्वी चाचणी झाली
आमच्या हृदय त्याच्या अंतर्गत माध्यमातून गती राखते पेसमेकर सायनोएट्रिअल नोड (एसए नोड), ज्याला वरच्या उजव्या चेंबरमध्ये स्थित सायनस नोड देखील म्हणतात. हा अंतर्गत पेसमेकर एका मिनिटात 60-100 वेळा विद्युत चार्ज सोडतो आणि ही ऊर्जा हृदयाच्या स्नायूंमध्ये आकुंचन घडवून आणते ज्यामुळे आपले हृदय आपल्या संपूर्ण शरीरात रक्त पंप करू शकते. जसजसे आपण वय वाढतो किंवा आजार होतो, तेव्हा हे अंतर्गत पेसमेकर हृदयाचे ठोके नीट ठेवता येत नाहीत. अनियमित हृदयाचे ठोके देखील एरिथमिया नावाच्या स्थितीमुळे उद्भवतात ज्यामुळे एखाद्याच्या हृदयाची सामान्य गती कमी होते. या नुकसानीला पर्याय म्हणून पारंपारिक हृदय पेसमेकर - बॅटरीवर चालणारे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण - हृदयाचे ठोके नियमित करण्यासाठी आणि हृदयाचे ठोके स्थिर ठेवण्यासाठी रुग्णाच्या आत शस्त्रक्रियेने रोपण केले जाऊ शकते.
एक पारंपारिक हृदय पेसमेकर
यंत्रामध्ये बॅटरीवर चालणारे पल्स जनरेटर असते जे कॉलर बोनजवळ त्वचेखाली रोपण केले जाते. यात इन्सुलेटेड वायर्स देखील आहेत जे डिव्हाइसला हृदयाशी जोडतात. इलेक्ट्रॉनिक सर्किट विद्युत सिग्नल तयार करते जे इलेक्ट्रोडद्वारे हृदयापर्यंत पोहोचवले जातात. पेसमेकर हे जीवन वाचवणारे उपकरण आहे; तथापि, सध्याच्या पेसमेकरची एक महत्त्वाची मर्यादा ही आहे की बॅटरीच्या मर्यादित आयुष्यामुळे ते बसवल्यानंतर ते 5 ते 12 वर्षांच्या दरम्यान कधीही बदलणे आवश्यक आहे. रोपण केवळ स्थानिक भूल वापरून आक्रमक शस्त्रक्रियेद्वारे केले जाऊ शकते जे स्वतःच आव्हानात्मक आहे कारण रुग्णाची छातीची पोकळी उघडणे आवश्यक आहे. शस्त्रक्रिया केवळ महागच नाही तर त्यामुळे रुग्णाला गुंतागुंत, संक्रमण किंवा रक्तस्त्राव होण्याचा धोकाही वाढतो. आणखी एक प्रकारचा लहान पेसमेकर तयार केला गेला आहे जो शस्त्रक्रिया टाळून कॅथेटरद्वारे रोपण केला जाऊ शकतो परंतु अद्याप त्याची चाचणी सुरू आहे.
संशोधकांनी बांधकामावर भर दिला आहे कार्डियाक पेसमेकर जे पर्यायाने बॅटरीऐवजी एखाद्या व्यक्तीच्या स्वतःच्या हृदयाच्या ठोक्यांमधून नैसर्गिक ऊर्जा वापरू शकते. सैद्धांतिकदृष्ट्या, अशा पेसमेकरला रुग्णाच्या आत रोपण केल्यानंतर बदलण्याची आवश्यकता नसते. प्लुटोनियमवर चालणारे पेसमेकर अनेक दशकांपूर्वी तयार केले गेले आहेत. नवीन पेसमेकरच्या प्रायोगिक डिझाईनला आतापर्यंत अनेक मर्यादांचा सामना करावा लागला आहे - जसे की कठोर रचना रचना जी त्याची शक्ती आणि सूक्ष्मीकरणासह गुंतागुंत मर्यादित करते.
अद्वितीय डिझाइनसह एक अभिनव बॅटरीलेस पेसमेकर
मध्ये प्रकाशित झालेल्या नवीन अभ्यासात एसीएस नॅनो नॅशनल की लॅबोरेटरी फॉर सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी, शांघाय, चीनमधील संशोधकांनी एक छोटी कादंबरी तयार केली पेसमेकर स्वतःच्या हृदयाच्या ठोक्याच्या ऊर्जेतून चालणारे उपकरण आणि त्यांनी या उपकरणाची डुकरांमध्ये यशस्वी चाचणी केली. नवीन उपकरण हे पारंपरिक पेसमेकरप्रमाणे कॉलर बोनजवळ न ठेवता हृदयाच्या खाली टेकले जाऊ शकते. पेसमेकर एखाद्याचे हृदय आणि उपकरण यांच्यातील आदर्श सहजीवन संबंधांवर आधारित आहे.
या नवीन पेसमेकरची रचना प्रथम एक लहान लवचिक प्लास्टिक फ्रेम बनवून सुरू करण्यात आली. ही चौकट पायझोइलेक्ट्रिक थरांनी जोडलेली होती जी वाकल्यावर ऊर्जा निर्माण करते. ऊर्जा 'हार्वेस्टर' नावाचा हा भाग एका चिपवर ठेवला होता. हे उपकरण डुकरांमध्ये प्रत्यारोपित केले गेले आणि असे आढळून आले की प्राण्यांच्या हृदयाचे ठोके फ्रेमचा आकार बदलू शकतात (वाकणे) ज्यामुळे बॅटरीवर चालणाऱ्या समतुल्य ऊर्जा (शक्ती) निर्माण होते. पेसमेकर. उपकरणाची लवचिक प्लास्टिक फ्रेम हार्ड केस असलेल्या पारंपारिक पेसमेकरच्या तुलनेत हृदयातून अधिक ऊर्जा कॅप्चर करण्यास अनुमती देते.
मानवाचे शरीरशास्त्र डुकरांसारखेच असल्याने, हे पेसमेकर माणसांमध्येही चांगले काम करू शकते. संशोधक काही तांत्रिक समस्यांकडे लक्ष वेधतात ज्यांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ डिव्हाइसमध्ये तीन स्वतंत्र तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे - एनर्जी हार्वेस्टर, पेसमेकर चिप आणि वायर्स – जे एका उपकरणात समाकलित करणे आवश्यक आहे. प्राण्यांमध्ये आणि नंतर मानवांमध्ये पुढील चाचणी डिव्हाइसच्या दीर्घकालीन स्थिरतेची पुष्टी करू शकते. असे उपकरण यशस्वी झाल्यास रुग्णाच्या गुंतागुंत होण्याचा धोका कमी करण्यासाठी केवळ एकदाच आक्रमक शस्त्रक्रिया करावी लागेल. या नवीन उपकरणाची एक मोठी मर्यादा अशी असू शकते की बॅटरीवर चालणाऱ्या पेसमेकरच्या बाबतीत डॉक्टर दूरस्थपणे रुग्णांचे निरीक्षण करू शकत नाहीत.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
निंग एल आणि इतर. 2019. हृदयाच्या ठोक्याच्या नैसर्गिक ऊर्जेद्वारे प्रत्यक्ष कार्डियाक पेसमेकरला थेट शक्ती देणे. एसीएस नॅनो. https://doi.org/10.1021/acsnano.8b08567
