शोधकर्ताओं ने ग्राफीन-आधारित ऑप्टिकल स्टिमुलेशन (GraMOS) नामक एक अभूतपूर्व तकनीक विकसित की है, जो न्यूरल ऑर्गेनॉइड्स के विकास और परिपक्वता को तेज करने के लिए ग्राफीन की अनूठी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक क्षमताओं का उपयोग करती है। यह विधि, जिसे नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किया गया है, न्यूरोलॉजिकल विकारों को समझने और उनका इलाज करने के लिए नए रास्ते खोलती है, साथ ही कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) के क्षेत्र में भी क्रांति लाती है।
यह नवीन दृष्टिकोण, जिसे डॉ. एलेना मोलोकानोवा, GraMOS के आविष्कारक और NeurANO Bioscience की सीईओ ने विकसित किया है, ग्राफीन की प्रकाश को सूक्ष्म विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने की क्षमता का उपयोग करता है। ये संकेत न्यूरल ऑर्गेनॉइड्स को उत्तेजित करते हैं, जिससे न्यूरॉन्स के बीच संपर्क और संचार को बढ़ावा मिलता है। यह विधि पारंपरिक ऑप्टोजेनेटिक विधियों या आक्रामक विद्युत धाराओं की आवश्यकता को समाप्त करती है, जो नाजुक न्यूरॉन्स को नुकसान पहुंचा सकती हैं। डॉ. मोलोकानोवा ने बताया, "ग्राफीन और प्रकाश के अनुप्रयोग से, हमने न्यूरॉन्स के बीच कनेक्शन के गठन को उत्तेजित किया है और उनके विकास को तेज किया है, बिना मानक ऑप्टोजेनेटिक विधियों का सहारा लिए। यह न्यूरॉन्स को तेजी से बढ़ने के लिए एक कोमल धक्का देने जैसा है, जो प्रयोगशाला की स्थितियों में उम्र से संबंधित बीमारियों के अध्ययन के लिए विशेष रूप से मूल्यवान है।"
GraMOS तकनीक न्यूरल ऑर्गेनॉइड्स के विकास को महत्वपूर्ण रूप से तेज करती है, जो अल्जाइमर रोग जैसी उम्र से संबंधित स्थितियों के मॉडलिंग के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इस तकनीक से प्राप्त न्यूरोप्लास्टिसिटी शास्त्रीय कंप्यूटर माइक्रोचिप्स की क्षमताओं से काफी आगे निकल जाती है। यह AI सिस्टम की जटिल, गैर-मानक कार्यों को हल करने की क्षमता को बढ़ाती है, जिससे अधिक अनुकूलनीय और कुशल कृत्रिम बुद्धिमत्ता का मार्ग प्रशस्त होता है।
इस तकनीक की क्षमता को प्रदर्शित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने ग्राफीन-इंटरफेस वाले ब्रेन ऑर्गेनॉइड्स को सेंसर से लैस एक रोबोटिक सिस्टम से जोड़ा। जब रोबोट ने किसी बाधा का पता लगाया, तो उसने ऑर्गेनॉइड को उत्तेजित करने के लिए एक संकेत भेजा, जिसने बदले में रोबोट की गति की दिशा को बदलने के लिए एक न्यूरल प्रतिक्रिया उत्पन्न की। यह संपूर्ण चक्र 50 मिलीसेकंड से भी कम समय में पूरा हुआ, जो जीवित तंत्रिका ऊतक और रोबोटिक्स के बीच सहयोग की क्षमता को दर्शाता है।
यह सफलता तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण कदम है। डॉ. एलिसन म्यूट्री, यूसी सैन डिएगो में बाल रोग के प्रोफेसर और इस शोध के सह-वरिष्ठ लेखक ने कहा, "ग्राफीन की बहुमुखी प्रतिभा और ब्रेन ऑर्गेनॉइड जीव विज्ञान का संयोजन तंत्रिका विज्ञान में संभावनाओं को फिर से परिभाषित कर सकता है - मस्तिष्क के कार्य को समझने से लेकर पूरी तरह से नए तकनीकी प्रतिमान बनाने तक।" यह तकनीक न केवल न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए बेहतर मॉडल प्रदान करती है, बल्कि उन्नत AI और मस्तिष्क-मशीन इंटरफेस के विकास के लिए भी मार्ग प्रशस्त करती है।