वे छोटे, वायरलेस, बैटरी से कम सेंसर रेत के टुकड़े से बड़े नहीं हैं। लेकिन भविष्य में, इन "न्यूरल डस्ट" सेंसर का उपयोग प्रोस्थेटिक्स को शक्ति देने, अंग स्वास्थ्य की निगरानी और ट्यूमर की प्रगति को ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में इंजीनियरों और न्यूरोसाइंटिस्टों की एक टीम आधे दशक से तकनीक पर काम कर रही है। वे अब चूहों के अंदर संवेदकों को प्रत्यारोपित करने में कामयाब हो गए हैं, जहां वे अल्ट्रासाउंड के माध्यम से तंत्रिका और मांसपेशियों के आवेगों की निगरानी करते हैं। उनका शोध न्यूरॉन पत्रिका में दिखाई देता है।
इंजीनियरिंग के प्रोफेसर मिशेल महरिब और अध्ययन के दो नए लेखकों में से एक कहते हैं, "बहुत सारी रोमांचक चीजें हैं जो यह दरवाजा खोलती हैं।"
महबूब और उनके सह-लेखक, न्यूरोसाइंटिस्ट जोस कार्मेना द्वारा विकसित तंत्रिका धूल सेंसर, एक पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल (जो कि भौतिक दबाव के जवाब में एक वोल्टेज पैदा करता है) से मिलकर बनता है, जो एक साधारण इलेक्ट्रॉनिक सर्किट से जुड़ा होता है, जो सभी एक छोटे बहुलक बोर्ड पर लगे होते हैं। सेंसर के आसपास तंत्रिका या मांसपेशी फाइबर में परिवर्तन क्रिस्टल के कंपन को बदलता है। ये उतार-चढ़ाव, जिन्हें अल्ट्रासाउंड द्वारा कैप्चर किया जा सकता है, शोधकर्ताओं को यह समझ देता है कि शरीर के भीतर क्या हो सकता है।
तंत्रिका धूल आरेख (यूसी बर्कले) महर्षि कहते हैं कि तंत्रिका तंत्र को रिकॉर्ड करने या उत्तेजित करने के लिए इंटरफेस का निर्माण करना, जो दशकों तक शरीर के अंदर भी रहेगा। कई प्रत्यारोपण एक या दो साल के बाद नीचा दिखाते हैं। कुछ को तारों की आवश्यकता होती है जो त्वचा से फैलती हैं। दूसरों को बस कुशलता से काम नहीं करते। ऐतिहासिक रूप से, वैज्ञानिकों ने रेडियो प्रत्यारोपण का उपयोग चिकित्सा प्रत्यारोपण के साथ संवाद करने के लिए किया है। यह बड़े प्रत्यारोपण के लिए ठीक है, महर्षि कहते हैं। लेकिन तंत्रिका धूल जैसे छोटे प्रत्यारोपण के लिए, कुशलता से काम करने के लिए रेडियो तरंगें बहुत बड़ी हैं। इसलिए टीम ने अल्ट्रासाउंड करने की कोशिश की, जो बेहतर काम करता है।
आगे बढ़ते हुए, टीम मानव शरीर में उपयोग के लिए सुरक्षित विभिन्न सामग्रियों से बाहर तंत्रिका धूल सेंसर के निर्माण के साथ प्रयोग कर रही है। वे सेंसर को बहुत छोटा बनाने की कोशिश कर रहे हैं, वास्तव में नसों के अंदर फिट होने के लिए पर्याप्त छोटा है। अब तक, सेंसर का उपयोग परिधीय तंत्रिका तंत्र और मांसपेशियों में किया जाता है, लेकिन अगर सिकुड़ा हुआ है, तो उन्हें संभावित रूप से सीधे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र या मस्तिष्क में प्रत्यारोपित किया जा सकता है।
एक चूहे में प्रत्यारोपित तंत्रिका धूल (यूसी बर्कले) चूहों के अंदर सेंसर लगाने के लिए मामूली सर्जरी की जरूरत थी। टीम वर्तमान में माइक्रोसेरगन्स के साथ काम कर रही है, यह देखने के लिए कि न्यूनतम इनवेसिव तरीके से उपकरणों को प्रत्यारोपित करने के लिए लेप्रोस्कोपिक या एंडोस्कोपिक तकनीक किस प्रकार का हो सकता है।
महर्षि कहते हैं कि यह प्रौद्योगिकी मानव परीक्षण के लिए तैयार होने से पहले का साल हो सकता है। लेकिन सड़क के नीचे, तंत्रिका आवेगों के माध्यम से तंत्रिका कृत्रिम धूल को कृत्रिम अंग के रूप में इस्तेमाल करने की क्षमता है। एक लकवाग्रस्त व्यक्ति सैद्धांतिक रूप से एक कंप्यूटर को नियंत्रित कर सकता था या एक एम्पूयी सेंसर का उपयोग करके एक रोबोट हाथ को शक्ति दे सकता था। तंत्रिका धूल का उपयोग स्वास्थ्य डेटा, जैसे ऑक्सीजन के स्तर, पीएच या कुछ रासायनिक यौगिकों की उपस्थिति, या अंग समारोह की निगरानी के लिए भी किया जा सकता है। कैंसर रोगियों में, ट्यूमर के पास प्रत्यारोपित सेंसर निरंतर आधार पर उनकी वृद्धि की निगरानी कर सकते हैं।
"यह एक नया सीमांत है, " महर्षि कहते हैं। "वहाँ सिर्फ एक अद्भुत राशि है जो आप कर सकते हैं।"
