આ બ્લોગ પોસ્ટમાં, આપણે વિવિધ ઉદાહરણો દ્વારા બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરિંગ, બાયો અને ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગનું સંકલન, આરોગ્યસંભાળના ભવિષ્યમાં કેવી રીતે ક્રાંતિ લાવી શકે છે તેનું અન્વેષણ કરીશું.
આજે, આપણે ઝડપી ટેકનોલોજીકલ પરિવર્તનના સમયમાં જીવીએ છીએ. જ્યારે ટેકનોલોજીના ઘણા ક્ષેત્રો છે, ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, કોમ્યુનિકેશન અને કમ્પ્યુટર્સમાં, પરિવર્તનનો દર ઝડપી અને દૂરગામી છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે તમે નવો સેલ ફોન ખરીદો છો, ત્યારે વધુ સારો ફોન રિલીઝ થાય તે પહેલાં ફક્ત થોડા મહિના લાગે છે. ટીવીના કિસ્સામાં, આપણે ડિજિટલ ટીવી, HDTV, 3D ટીવી અને હવે સ્માર્ટ ટીવી જોયા છે. આ વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, કોમ્યુનિકેશન અને કમ્પ્યુટર-સંબંધિત ટેકનોલોજી ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના છત્ર હેઠળ આવે છે.
જોકે, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ ફક્ત વીજળી વિશે નથી. ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ અને પાવર ઉપરાંત, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ ડિસ્પ્લે, પ્રોગ્રામિંગ, સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ, કોમ્યુનિકેશન્સ અને સિસ્ટમ્સ જેવા અન્ય ક્ષેત્રોની વિશાળ શ્રેણીને આવરી લે છે. આ બધા ક્ષેત્રો એવા છે જેનો ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં લાંબા સમયથી અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. જોકે, આજે, શાખાઓના વધતા સંકલનને કારણે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં સંશોધનના નવા ક્ષેત્રો ઉભરી રહ્યા છે. તેમાંથી એક બાયોમેડિકલ એન્જિનિયરિંગ (BME) છે, એક એવું ક્ષેત્ર જેમાં ઘણા ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ સંશોધકો રસ લેવા લાગ્યા છે.
જેમ કે નામ સૂચવે છે, BME એ એક તકનીક છે જે જીવવિજ્ઞાન સાથે જોડાયેલી છે અને તે તબીબી ક્ષેત્રે લાગુ પડે છે, ખાસ કરીને મનુષ્યો માટે. 21મી સદીને બાયો-એજ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જેનો અર્થ છે કે જીવન સાથે સંબંધિત સંશોધન સક્રિય રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે, અને આવા સંશોધનનો અંતિમ ધ્યેય માનવો માટે કંઈક ફાયદાકારક શોધવાનો છે. આ સંદર્ભમાં, BME, જે માનવ આરોગ્ય સંભાળ ક્ષેત્ર સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે, તે એક ઉજ્જવળ ભવિષ્ય ધરાવતું ક્ષેત્ર છે અને ઘણી પ્રગતિની અપેક્ષા છે. આ કારણોસર, BME ઉદ્યોગમાં ઝડપથી વિકાસ પામી રહ્યો છે અને ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગનો વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભાગ બની રહ્યો છે. BME ના મહત્વ પર વધુ ભાર મૂકી શકાય નહીં, તેથી આ લેખમાં, અમે BME ના વધતા મહત્વને સમજાવીશું. ખાસ કરીને, BME વિષયોની વિશાળ શ્રેણીને આવરી લેતું હોવાથી, અમે તેને કેટલાક પ્રતિનિધિ અભ્યાસો અને તેના ઉપયોગના ઉદાહરણો સાથે સમજાવીશું.
પ્રથમ, BME ના મુખ્ય ભાગોમાંનો એક ઉત્તેજના અને રેકોર્ડિંગ છે. માનવો સહિત ઘણા સજીવો ઘણા કોષોથી બનેલા હોય છે, જે એકલતામાં કાર્ય કરતા નથી, પરંતુ એકબીજા સાથે વાતચીત કરે છે અને ચયાપચય કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં, આયનો કોષોની અંદર અને બહાર ફરે છે, સંભવિત તફાવતો બનાવે છે, જેનો ઉપયોગ સંકેતો પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે. રેકોર્ડિંગ અને ઉત્તેજના એ તકનીકો છે જે આ સંભવિત તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે. શાબ્દિક રીતે, રેકોર્ડિંગ એ કોષની અંદર અને બહારના સંભવિત તફાવતને રેકોર્ડ કરવાનો એક માર્ગ છે જેથી કોષો કેવી રીતે અને કયા કોષો સાથે વાતચીત કરી રહ્યા છે તે નક્કી કરી શકાય. તેનાથી વિપરીત, ઉત્તેજના એ નિષ્ક્રિય કોષોને સક્રિય કરવા અથવા બિનજરૂરી કામ કરતા કોષોને રોકવા માટે ચોક્કસ કોષો પર વિદ્યુત આવેગનો ઉપયોગ છે. વ્યવહારમાં આ તકનીકનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે તેનું ઉદાહરણ દ્રષ્ટિ ગુમાવતા દર્દીઓમાં છે, જ્યાં રેકોર્ડિંગનો ઉપયોગ પ્રકાશ ઉત્તેજના પ્રત્યે કોષના પ્રતિભાવના વિવિધ તબક્કાઓમાંથી કયા તબક્કા સમસ્યાનું કારણ બની રહ્યા છે તે નક્કી કરવા માટે થાય છે. ઉત્તેજનાના કિસ્સામાં, તેનો ઉપયોગ પાર્કિન્સન રોગથી પીડાતા દર્દીઓના મગજના ભાગોને ઉત્તેજીત કરવા માટે ડીપ બ્રેઇન સ્ટીમ્યુલેશન નામની પદ્ધતિમાં થાય છે.
બીજું, બાયો સેન્સર છે. બાયો સેન્સરનો શાબ્દિક અર્થ એ થાય છે કે એક સેન્સર જે જૈવિક સંકેતો અથવા ઉત્તેજના શોધે છે, અને તેને શોધ પદ્ધતિ અનુસાર ઇલેક્ટ્રિકલ સેન્સર, રાસાયણિક સેન્સર અને ઓપ્ટિકલ સેન્સરમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગની વાત આવે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રિકલ સેન્સર મહત્વપૂર્ણ છે, અને ECG સેન્સર સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે. ECG એ ઇલેક્ટ્રોકાર્ડિયોગ્રાફી માટે ટૂંકું નામ છે, જે હૃદય દ્વારા ઉત્પન્ન થતા બાયોપોટેન્શિયલ્સની શોધ છે. હૃદય સતત આખા શરીરમાં લોહી પમ્પ કરે છે અને કચરાના ઉત્પાદનો ધરાવતા લોહીને પાછું ખેંચે છે, અને ECG સેન્સરનું કામ આ પ્રક્રિયા દરમિયાન થતા ઇલેક્ટ્રિકલ સંકેતોને શોધવાનું છે. જ્યારે હૃદય સામાન્ય રીતે ધબકતું હોય છે, ત્યારે ECG ચોક્કસ રીતે દેખાવું જોઈએ, પરંતુ જ્યારે અસામાન્ય વર્તન થાય છે, ત્યારે ECG ગ્રાફ અલગ દેખાય છે. હૃદયના મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સમજવા માટે આ ખૂબ જ ઉપયોગી છે, અને ECG એ સમયાંતરે ગ્રાફ છે જે હોસ્પિટલમાં દર્દીની બાજુમાં મોનિટર પર દેખાય છે.
BME દ્વારા આવરી લેવામાં આવેલા અન્ય ક્ષેત્રોમાં વિવિધ તબીબી ઉપકરણોમાં વપરાતી સામગ્રીને વધુ સારી રીતે દર્શાવવા માટે બાયો સામગ્રી સંશોધનનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, તબીબી ઇમેજિંગ, જે ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ અને પરિણામી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડનો ઉપયોગ કરે છે જેથી રોગવાળા વ્યક્તિની સ્થિતિને એક નજરમાં જોવાનું સરળ બને, તે સંશોધનનું બીજું ક્ષેત્ર છે. ટીશ્યુ એન્જિનિયરિંગ, કૃત્રિમ અવયવોનું સર્જન, એ પણ BME ની એક શાખા છે.
BME એ એક યુવા ક્ષેત્ર છે કે જેનો અભ્યાસ હમણાં જ શરૂ થયો છે, પરંતુ તે વિશ્વભરમાં આકર્ષણ મેળવી રહ્યું છે કારણ કે માનવીઓ લાંબા સમય સુધી અને સ્વસ્થ જીવન જીવવા માંગે છે. ભવિષ્યમાં તે મલ્ટી-ટ્રિલિયન ડોલરનું બજાર હોવાની પણ આગાહી કરવામાં આવી છે. ખાસ કરીને બાયોનિક શ્રવણ અને બાયોનિક વિઝનના ક્ષેત્રોમાં ઘણી પ્રગતિ થઈ ચૂકી છે. BME ટેક્નોલોજીઓ સાંભળવા અને દ્રષ્ટિ ગુમાવતા લોકોને મદદ કરી રહી છે, અને તકનીકી પ્રગતિની ગતિ એટલી ઝડપી છે કે દરરોજ પ્રગતિ થઈ રહી છે.
વધુ સંશોધન અને રોકાણ સાથે, BME વર્તમાન તબીબી ક્ષેત્રમાં ક્રાંતિ લાવી શકે છે. આ આપણને સ્વસ્થ જીવનની એક કદમ નજીક લાવશે જેનું આપણે સપનું છે.
