ब्लड शुगर से पैदा की जा सकती है विद्युत ऊर्जा: अध्ययन

बेसल (एएनआई): टाइप 1 मधुमेह में, शरीर इंसुलिन का उत्पादन नहीं करता है। इसका मतलब यह है कि रोगियों को अपने रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करने के लिए बाहरी रूप से हार्मोन प्राप्त करना पड़ता है। आजकल, यह ज्यादातर इंसुलिन पंपों के माध्यम से किया जाता है जो सीधे शरीर से जुड़े होते हैं। इन उपकरणों के साथ-साथ पेसमेकर जैसे अन्य चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय ऊर्जा आपूर्ति की आवश्यकता होती है, जो वर्तमान में मुख्य रूप से एकल-उपयोग या रिचार्जेबल बैटरी से बिजली द्वारा पूरी की जाती है।

बासेल में ईटीएच ज्यूरिख में बायोसिस्टम्स साइंस एंड इंजीनियरिंग विभाग के मार्टिन फ्यूसेनेगर के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने अभ्यास में एक भविष्यवादी विचार रखा है। उन्होंने एक प्रत्यारोपण योग्य ईंधन सेल विकसित किया है जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ऊतक से अतिरिक्त रक्त शर्करा (ग्लूकोज) का उपयोग करता है। शोधकर्ताओं ने कई साल पहले उनके समूह द्वारा विकसित कृत्रिम बीटा कोशिकाओं के साथ ईंधन सेल को जोड़ा है। ये एक बटन के स्पर्श में इंसुलिन का उत्पादन करते हैं और अग्न्याशय में उनके प्राकृतिक रोल मॉडल की तरह प्रभावी रूप से रक्त शर्करा के स्तर को कम करते हैं।

"बहुत से लोग, विशेष रूप से पश्चिमी औद्योगिक देशों में, रोजमर्रा की जिंदगी में जरूरत से ज्यादा कार्बोहाइड्रेट का सेवन करते हैं," फुसेनेगर ने कहा, यह मोटापा, मधुमेह और हृदय रोग की ओर जाता है। "इसने हमें इस अतिरिक्त चयापचय ऊर्जा का उपयोग बिजली बायोमेडिकल उपकरणों को बिजली बनाने के लिए करने का विचार दिया," उन्होंने कहा।

चाय बैग प्रारूप में ईंधन सेल

ईंधन सेल के केंद्र में कॉपर-आधारित नैनोकणों से बना एक एनोड (इलेक्ट्रोड) है, जिसे फुसेनेगर की टीम ने विशेष रूप से इस एप्लिकेशन के लिए बनाया है। इसमें कॉपर-आधारित नैनोकण होते हैं और बिजली उत्पन्न करने के लिए ग्लूकोज को ग्लूकोनिक एसिड और एक प्रोटॉन में विभाजित करते हैं, जो एक विद्युत सर्किट को गति में सेट करता है।

एक गैर बुने हुए कपड़े में लपेटा गया और एल्गिनेट के साथ लेपित, चिकित्सा उपयोग के लिए अनुमोदित एक शैवाल उत्पाद, ईंधन सेल एक छोटे से चाय बैग जैसा दिखता है जिसे त्वचा के नीचे लगाया जा सकता है। एल्गिनेट शरीर के तरल पदार्थ को सोख लेता है और ग्लूकोज को ऊतक से ईंधन सेल में पारित करने की अनुमति देता है।

एक मधुमेह नेटवर्क जिसकी अपनी बिजली आपूर्ति है

दूसरे चरण में, शोधकर्ताओं ने ईंधन सेल को कृत्रिम बीटा कोशिकाओं वाले कैप्सूल के साथ जोड़ा। इन्हें विद्युत प्रवाह या नीली एलईडी लाइट का उपयोग करके इंसुलिन का उत्पादन और स्राव करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। फुसेनेगर और उनके सहयोगियों ने कुछ समय पहले ही इस तरह के डिजाइनर सेल का परीक्षण किया था (देखें ईटीएच न्यूज, 8 दिसंबर 2016)।

प्रणाली निरंतर बिजली उत्पादन और नियंत्रित इंसुलिन वितरण को जोड़ती है। जैसे ही फ्यूल सेल अतिरिक्त ग्लूकोज को रजिस्टर करता है, यह बिजली पैदा करना शुरू कर देता है। इस विद्युत ऊर्जा का उपयोग कोशिकाओं को उत्तेजित करने और रक्त में इंसुलिन जारी करने के लिए किया जाता है। नतीजतन, रक्त शर्करा सामान्य स्तर तक गिर जाता है। एक बार जब यह एक निश्चित सीमा मूल्य से नीचे गिर जाता है, तो बिजली और इंसुलिन का उत्पादन बंद हो जाता है।

ईंधन सेल द्वारा प्रदान की जाने वाली विद्युत ऊर्जा न केवल डिजाइनर कोशिकाओं को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है बल्कि इम्प्लांटेड सिस्टम को स्मार्टफोन जैसे बाहरी उपकरणों के साथ संचार करने में भी सक्षम बनाती है। यह संभावित उपयोगकर्ताओं को संबंधित ऐप के माध्यम से सिस्टम को एडजस्ट करने की अनुमति देता है। एक डॉक्टर भी इसे दूरस्थ रूप से एक्सेस कर सकता है और समायोजन कर सकता है। "नई प्रणाली स्वायत्त रूप से इंसुलिन और रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करती है और भविष्य में मधुमेह के इलाज के लिए इस्तेमाल की जा सकती है," फुसेनेगर कहते हैं।

बाजार की परिपक्वता के लिए एक लंबी, अनिश्चित सड़क

मौजूदा प्रणाली केवल एक प्रोटोटाइप है। हालांकि शोधकर्ताओं ने चूहों में इसका सफल परीक्षण किया है, लेकिन वे इसे एक विपणन योग्य उत्पाद के रूप में विकसित करने में असमर्थ हैं। फुसेनेगर ने कहा, "इस तरह के उपकरण को बाजार में लाना हमारे वित्तीय और मानव संसाधनों से कहीं अधिक है।" इसके लिए उचित संसाधनों और जानकारियों के साथ एक उद्योग भागीदार की आवश्यकता होगी। (एएनआई)