বিজ্ঞানীরা শরীরের অভ্যন্তরে স্বাস্থ্য নিরীক্ষণের জন্য ক্ষুদ্র সেন্সর তৈরি করেছেন

একদল প্রকৌশলী ব্রাউন বিশ্ববিদ্যালয় সম্প্রতি উন্নয়নে এর অগ্রণী গবেষণা প্রকাশ করেছে স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণের জন্য ক্ষুদ্র সেন্সরএই অসাধারণ সাফল্য প্রযুক্তির ক্ষুদ্রাকরণে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি, যা বেতার যোগাযোগ ব্যবস্থায় বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনার প্রতিশ্রুতি দেয়। এই উদ্ভাবন থেকে যোগাযোগ নেটওয়ার্কের একটি নতুন পদ্ধতির উদ্ভব হয়েছে, যা অসংখ্য ক্ষুদ্র চিপ থেকে ডেটা প্রেরণ, গ্রহণ এবং ডিকোড করতে সক্ষম।

দেহে মাইক্রোসেন্সর স্থাপনের ফলে ওয়্যারলেস সেন্সর প্রযুক্তির অগ্রগতির জন্য এক নতুন দিগন্ত উন্মোচিত হয়েছে। ভবিষ্যতে এই বিবর্তন দেহে স্থাপনযোগ্য মাইক্রোবিয়াল ডিভাইস এবং পরিধানযোগ্য ডিভাইসে বিচক্ষণ ইমপ্লান্টের বিশাল নেটওয়ার্ক ব্যবহারের সুযোগ করে দেবে, যা পরিবেশের সাথে পর্যবেক্ষণ ও মিথস্ক্রিয়ার সীমাকে নতুনভাবে সংজ্ঞায়িত করবে। এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি কীভাবে কাজ করে তা জানুন।

সেন্সরগুলো কীভাবে কাজ করে?

স্বাস্থ্যসেবার জন্য মাইক্রো সেন্সরগুলো অত্যন্ত সতর্কতার সাথে এমনভাবে ডিজাইন করা হয়, যাতে চিপগুলো শরীরে প্রতিস্থাপন করা যায় বা পরিধানযোগ্য ডিভাইসের সাথে একীভূত করা যায়, এবং প্রতিটি সেন্সর মস্তিষ্কের নিউরনের মধ্যকার জটিল যোগাযোগকে অনুকরণ করে। এই উদ্ভাবনী পদ্ধতির লক্ষ্য হলো প্রযুক্তি এবং মানবদেহের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে উন্নত করা, যা পর্যবেক্ষণ ও নিয়ন্ত্রণের একটি নতুন মাত্রা প্রদান করে।

ব্রাউন ইউনিভার্সিটির প্রকৌশলীদের দ্বারা পরিচালিত একটি গবেষণা অনুসারে, পরিধানযোগ্য বায়োসেন্সরগুলো বৈপ্লবিক সম্ভাবনাময় হিসেবে বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। এগুলো চোখের জল, লালা এবং ঘামের মতো জৈব তরলে উপস্থিত জৈব রাসায়নিক চিহ্নগুলোর অ-আক্রমণাত্মক পরিমাপের মাধ্যমে অবিচ্ছিন্ন, রিয়েল-টাইম শারীরবৃত্তীয় তথ্য প্রদানের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

নিরবচ্ছিন্ন ও অবিচ্ছিন্ন কার্যক্রম নিশ্চিত করতে, সেন্সরগুলোকে শক্তি-সাশ্রয়ী করে ডিজাইন করা হয়েছে। বাহ্যিক ট্রান্সসিভারের কল্যাণে, এগুলো কোনো পাওয়ার সোর্স বা ব্যাটারির সাথে ক্রমাগত সংযুক্ত না থেকেও কাজ করতে পারে; এই ট্রান্সসিভারগুলো তারবিহীনভাবে সেন্সরগুলোতে শক্তি সরবরাহ করার পাশাপাশি সেগুলোর মূল্যবান ডেটাও প্রেরণ করে।

কীভাবে এগুলো দেহে স্থাপন করা হয় এবং মস্তিষ্কের সাথে এদের সাদৃশ্য।

ক্ষুদ্র স্বাস্থ্য-পর্যবেক্ষণকারী সেন্সরগুলো পরিধানযোগ্য ডিভাইসের সাথে নির্বিঘ্নে সংযুক্ত হওয়ার জন্য অথবা সরাসরি মানবদেহে প্রতিস্থাপন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সিলিকন দিয়ে তৈরি এবং সাবমিলিমিটার আকারের এই চিপগুলো বৈদ্যুতিক কার্যকলাপের সর্বোচ্চ মাত্রা ব্যবহার করে মস্তিষ্কের নিউরনগুলোর মধ্যকার জটিল যোগাযোগ প্রক্রিয়াকে অনুকরণ করার জন্য পরিকল্পিত হয়েছে।

এই উদ্ভাবনী পদ্ধতির মাধ্যমে, শরীরে স্থাপিত সেন্সরগুলো রেডিও তরঙ্গ ব্যবহার করে রিয়েল টাইমে ওয়্যারলেসভাবে ডেটা প্রেরণ করে, যা কেবল শক্তি খরচই অপ্টিমাইজ করে না, বরং উপলব্ধ ব্যান্ডউইথকেও সর্বাধিক করে তোলে।

জিহুম লিগবেষক পোস্টডক্টরাল গবেষক ব্রাউন ইউনিভার্সিটির গবেষণা থেকে জানা যায় যে, মানুষের মস্তিষ্ক স্পার্স পদ্ধতিতে কাজ করে, অর্থাৎ এর সব নিউরন একই সাথে সক্রিয় হয় না। কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে, এই চিপগুলো ডেটা সংকুচিত করে এবং একটি স্পার্স ফায়ারিং প্যাটার্ন গ্রহণ করে, যার ফলে এটি মানব মস্তিষ্কের কার্যকারিতাকে অনুকরণ করে।

আমরা আমাদের ওয়্যারলেস টেলিযোগাযোগ পদ্ধতিতে এই কাঠামোটিই অনুকরণ করছি। সেন্সরগুলো সারাক্ষণ ডেটা পাঠাবে না; তারা কেবল প্রয়োজন অনুযায়ী, অল্প সময়ের জন্য প্রাসঙ্গিক ডেটা পাঠাবে এবং অন্য সেন্সরগুলো থেকে স্বাধীনভাবে ও কোনো কেন্দ্রীয় রিসিভারের সাথে সমন্বয় না করেই তা করতে সক্ষম হবে। এর মাধ্যমে আমরা প্রচুর শক্তি সাশ্রয় করতে পারব এবং কম গুরুত্বপূর্ণ ডেটা দিয়ে আমাদের কেন্দ্রীয় রিসিভার হাবকে ভারাক্রান্ত করা এড়াতে পারব।

জিহুন লি, ব্রাউন বিশ্ববিদ্যালয়ের পোস্টডক্টরাল গবেষক।

পূর্ববর্তী ডিভাইসগুলির তুলনায় অগ্রগতি

ব্রাউন স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং-এর অধ্যাপক এবং গবেষণাটির প্রধান লেখক, আর্তো নুমিক্কোএই লেখায় আমাদের সমসাময়িক বিশ্বে সেন্সরের সর্বব্যাপী উপস্থিতি নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে। গাড়ি, কর্মক্ষেত্র বা বাড়ি, সবখানেই এদের উপস্থিতি ক্রমশ লক্ষণীয়। তবে, মানবদেহেই এই সেন্সরগুলোর চাহিদা সবচেয়ে জরুরি এবং চ্যালেঞ্জিং।

এই প্রসঙ্গে, অধ্যাপক জোর দিয়ে বলেন যে, বিশ্ববিদ্যালয়ে তাঁর গবেষণাগারে পরিচালিত পূর্ববর্তী গবেষণার তুলনায় বর্তমান কাজটি একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি। এই নতুন পদ্ধতিটি একটি নিউরাল ইন্টারফেস সিস্টেম চালু করেছে, যা ক্ষুদ্র ওয়্যারলেস সেন্সরগুলির একটি সমন্বয়কারী নেটওয়ার্কের মাধ্যমে কাজ করে এবং কার্যকরভাবে ও অ-আক্রমণাত্মক উপায়ে মস্তিষ্কের কার্যকলাপ রেকর্ড ও উদ্দীপিত করতে সক্ষম। এই উদ্ভাবনটি স্নায়ুবিজ্ঞান এবং চিকিৎসাবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে নতুন দিগন্ত উন্মোচন করবে এবং আরও অত্যাধুনিক ও সহজলভ্য সরঞ্জাম সরবরাহ করবে।

স্বাস্থ্যসেবার ভবিষ্যতের জন্য অগ্রগতি

মাইক্রো হেলথ সেন্সর ওয়্যারলেস সেন্সর প্রযুক্তিতে একটি উল্লেখযোগ্য বিবর্তন এনেছে, যা ভবিষ্যতে বহুবিধ স্বাস্থ্যগত সুবিধার প্রতিশ্রুতি দেয়। গবেষকরা বলছেন, এই কাজটি বৃহৎ পরিসরের ওয়্যারলেস সেন্সর তৈরির ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক।

এছাড়াও, বিশ্বাস করা হয় যে এই সেন্সরগুলো বিজ্ঞানীরা যেভাবে ক্ষুদ্র সিলিকন ডিভাইস থেকে তথ্য সংগ্রহ ও ব্যাখ্যা করেন, তার উপর গভীর প্রভাব ফেলবে এবং বিভিন্ন চিকিৎসাগত অবস্থার পর্যবেক্ষণ ও চিকিৎসায় অগ্রগতির পথ প্রশস্ত করবে।

যদি আমরা প্রচলিত পদ্ধতি ব্যবহার করতে থাকি, তাহলে এই ধরনের পরবর্তী প্রজন্মের সিস্টেমগুলিতে এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ-চ্যানেল ডেটা আমরা সংগ্রহ করতে সক্ষম হব না।

জিহুন লি, ব্রাউন ইউনিভার্সিটির পোস্টডক্টরাল ফেলো

খুব দেখুন:

উত্স: বাদামী, আকর্ষণীয় প্রকৌশল, বিজ্ঞানী

দ্বারা পর্যালোচনা গ্লুকন ভাইটাল 4/4/24 তারিখে।