कॉर्निया
कॉर्नियल घावों से दृष्टि हानि हो सकती है, और गंभीर मामलों में, अंधापन भी हो सकता है। आँकड़ों के अनुसार, दुनिया भर में लगभग दसियों लाख लोग कॉर्निया संबंधी बीमारियों के कारण अंधे हैं। ऐसी बीमारियों के इलाज के लिए कॉर्निया प्रत्यारोपण एक प्रभावी तरीका है, लेकिन सीमित कॉर्निया दाताओं के कारण, केवल 1/70 रोगियों को ही समय पर कॉर्निया प्रत्यारोपण मिल पाता है, और अधिकांश रोगी केवल अंधेरे में इंतजार कर सकते हैं।
हाल के वर्षों में, कॉर्निया दाताओं पर तनाव को कम करने के लिए, शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रकार के कृत्रिम कॉर्निया विकसित किए हैं। उनमें से, बोस्टन-प्रकार के कृत्रिम कॉर्निया का सबसे अधिक अध्ययन किया गया है और इसका उपयोग नैदानिक उपचार में किया गया है। हालाँकि ये कृत्रिम कॉर्निया प्राकृतिक मानव कॉर्निया के कुछ कार्य कर सकते हैं, जैसे कि सुरक्षा और प्रकाश अपवर्तन, लेकिन उनमें स्पर्श को महसूस करने की क्षमता नहीं होती है और कॉर्निया प्रतिबिंब प्राप्त नहीं कर सकते हैं। इसलिए, कॉर्निया दाताओं की कमी को हल करने और कॉर्निया रोगों के इलाज के लिए भावनाओं के साथ कृत्रिम बुद्धिमान कॉर्निया का विकास बहुत महत्वपूर्ण है।
कृत्रिम कॉर्निया कैसे काम करता है ?
हाल ही में, नानकाई विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रॉनिक सूचना और ऑप्टिकल इंजीनियरिंग स्कूल के प्रोफेसर जू वेंटाओ की टीम ने भावनाओं के साथ एक कृत्रिम बुद्धिमान कॉर्निया को डिजाइन और संकल्पनात्मक रूप से सत्यापित किया, जिससे कृत्रिम कॉर्निया प्राकृतिक मानव कॉर्निया के एक कदम करीब आ गया। शोध के नतीजे हाल ही में अंतरराष्ट्रीय पत्रिका नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित हुए थे।
कॉर्निया आंख के लेंस की तरह होता है। अपवर्तक माध्यम के रूप में, यह पतला और पारदर्शी दिखाई देता है। प्रकाश केवल कॉर्निया के माध्यम से आंख के अंदरूनी हिस्से में प्रवेश कर सकता है। साथ ही, आंख के बाहरी अवरोध के रूप में, बाहरी पदार्थों को भी आंख में प्रवेश करने के लिए कॉर्निया से होकर गुजरना पड़ता है। इसलिए, एक स्वस्थ कॉर्निया आंख को बाहरी पदार्थों से होने वाले नुकसान से बचाता है।
इसके अतिरिक्त, कॉर्निया शरीर के सबसे तंत्रिका-सघन भागों में से एक है। जब कोई बाहरी पदार्थ कॉर्निया को छूता है, तो यह एक अनैच्छिक पलक बंद करने वाली प्रतिक्रिया (कॉर्नियल रिफ्लेक्स) का कारण बनता है। यानी, रिफ्लेक्स द्विपक्षीय ऑर्बिक्युलिस ओकुली मांसपेशियों को अनुबंधित करने का कारण बनता है, जिससे द्विपक्षीय पलक झपकने की क्रिया होती है।
कृत्रिम कॉर्निया को की लोगो के लिए है?
“कॉर्निया रिफ्लेक्स का उपयोग नैदानिक निदान में किया जा सकता है ताकि डॉक्टरों को चेहरे के पक्षाघात वाले रोगियों की स्थिति की पुष्टि करने में मदद मिल सके।” जू वेंटाओ ने कहा कि जब कॉर्निया स्वस्थ होता है, तो विषय की पलकें जल्दी से बंद हो जाएंगी और प्रत्यक्ष कॉर्नियल रिफ्लेक्स घटित होगा; यदि एक तरफ कॉर्निया उत्तेजित होता है, विपरीत पक्ष भी दिखाई देगा। पलक बंद करने की प्रतिक्रिया को अप्रत्यक्ष कॉर्नियल रिफ्लेक्स कहा जाता है।
हाल के वर्षों में, जू वेन्ताओ ने लचीले तंत्रिका बायोनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित करने के लिए अपनी टीम का नेतृत्व किया है, और लचीले कृत्रिम संवेदी और मोटर तंत्रिकाओं, न्यूरोमॉर्फिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और सामग्रियों की डिजिटल रूप से नियंत्रित मुद्रण के क्षेत्र में मूल परिणामों की एक श्रृंखला हासिल की है। इनमें अवधारणा का प्रस्ताव करना और दुनिया की पहली कृत्रिम स्पर्श अभिवाही तंत्रिका विकसित करना, पहली कृत्रिम अपवाही तंत्रिका का प्रस्ताव करना और विकसित करना शामिल है जो कृत्रिम मांसपेशियों के नियंत्रण को बदल सकती है, और एक पूर्ण मल्टी-मोडल कृत्रिम रिफ्लेक्स आर्क विकसित करना शामिल है।
क्या कृत्रिम कॉर्निया मानव कार्निया जैसा ही काम करेगा?
इन परिणामों के आधार पर, टीम ने कृत्रिम कॉर्निया संवेदी पुनर्आकार के प्रमुख वैज्ञानिक मुद्दे पर वैज्ञानिक और तकनीकी अनुसंधान शुरू किया। टीम ने एक कृत्रिम स्मार्ट कॉर्निया को डिजाइन और वैचारिक रूप से सत्यापित किया जो कृत्रिम रिफ्लेक्स आर्क्स के माध्यम से “देशी भावना” को फिर से बनाता है। यह रिफ्लेक्स आर्क एक सेंसर ऑसीलेशन सर्किट, एक जिंक-टिन ऑक्साइड (जेडटीओ) फाइबर-आधारित कृत्रिम सिनैप्स, और एक इलेक्ट्रोक्रोमिक डिवाइस का उपयोग क्रमशः रिसेप्टर, प्रोसेसिंग कोर और इफ़ेक्टर के रूप में एन्कोडिंग, सूचना प्रसंस्करण और बाहरी प्रकाश उत्तेजना को प्राप्त करने के लिए करता है। यांत्रिक और ऑप्टिकल उत्तेजनाएँ। समायोजित करें।
“हम क्रमशः बाहरी यांत्रिक और ऑप्टिकल जानकारी को समझने के लिए कंपन-सेंसर ऑसीलेशन सर्किट और लाइट-सेंसर ऑसीलेशन सर्किट का उपयोग करते हैं, और उन्हें विद्युत पल्स सिग्नल में एन्कोड करते हैं जिन्हें कृत्रिम सिनेप्स द्वारा पढ़ा जा सकता है, पल्स सिग्नल प्रसंस्करण के लिए कृत्रिम सिनेप्स में इनपुट होने के बाद, आउटपुट को प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए इलेक्ट्रोक्रोमिक डिवाइस को चलाने के लिए भेजा जाता है।
जू वेंटाओ ने कहा कि इलेक्ट्रोक्रोमिक डिवाइस का रंग कृत्रिम सिनैप्स से विद्युत संकेत द्वारा समायोजित किया जाएगा। जैसे-जैसे सिग्नल बढ़ता है, डिवाइस धीरे-धीरे हल्के नीले से गहरे नीले रंग में बदल जाता है, जिससे डिवाइस से गुजरने वाला प्रकाश प्रवाह धीरे-धीरे कम हो जाता है। यह प्रक्रिया नेत्र समोच्च मांसपेशियों के संकुचन का अनुकरण करती है और संचारित प्रकाश की मात्रा का बुद्धिमान नियंत्रण प्राप्त करती है।
इसके अलावा, टीम ने लंबी और छोटी दूरी की सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी को विनियमित करने के नए तरीकों का पता लगाने के लिए कृत्रिम सिनैप्स के लिए चैनल के रूप में डिजिटल रूप से संरेखित ZTO फाइबर का उपयोग किया। ZTO फाइबर न केवल लंबे और निरंतर, हरे और गैर विषैले, कम लागत वाले होते हैं, और इनमें उत्कृष्ट ऑप्टिकल गुण होते हैं (99.89% से अधिक संप्रेषण, 0.36% से कम धुंध), बल्कि इसमें सटीक और समायोज्य क्रिस्टल संरचनाएं भी होती हैं, जो लंबे समय तक अनुकूलित हो सकती हैं और छोटी दूरी की सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी। सहयोगी शिक्षा और एन्क्रिप्टेड संचार पर लागू।
टीम ने अवधारणा के प्रमाण के लिए रोबोट पर कृत्रिम बुद्धिमान कॉर्निया सुसज्जित किया है। यह न केवल ऑर्बिक्युलिस ओकुली मांसपेशी के संकुचन की नकल कर सकता है, और मानव मूल कॉर्निया की तरह सुरक्षा, स्पर्श धारणा और प्रकाश अपवर्तन के कार्य कर सकता है, बल्कि प्रकाश धारणा और पर्यावरणीय संपर्क की क्षमता का भी विस्तार करता है, जिससे आंखों को अतिरिक्त स्वायत्तता मिलती है। बदलती प्रकाश की तीव्रता वाला वातावरण। अनुकूली सुरक्षा, मानव मूल कॉर्निया और पारंपरिक कृत्रिम कॉर्निया की तुलना में अधिक बुद्धिमान। “भविष्य में, अनुकूलित परिपक्व कृत्रिम बुद्धिमान कॉर्निया में तंत्रिका मरम्मत और दृश्य पुनर्वास में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं होंगी।
