बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स

बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स, जिसे बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म के रूप में भी जाना जाता है, विद्युत चुम्बकीय  क्षेत्रों और जैविक संस्थाओं के बीच की बातचीत का अध्ययन है। अध्ययन के क्षेत्रों में  जीव ित कोशिकाओं (जीव विज्ञान),  जैविक ऊतक ों या जीवों द्वारा उत्पादित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र,  चल दूरभाष  जैसे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के मानव निर्मित स्रोतों के प्रभाव, और विभिन्न स्थितियों के उपचार के लिए चिकित्सा के लिए विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अनुप्रयोग शामिल हैं।

जैविक घटनाएं
बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म का अध्ययन मुख्य रूप से इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी  की तकनीकों के माध्यम से किया जाता है। अठारहवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में,  इटली  के  चिकित्सक  और  भौतिक विज्ञानी   लुइगी गलवानी  ने पहली बार एक मेज पर एक  मेंढक  का विच्छेदन करते हुए इस घटना को रिकॉर्ड किया था, जहां वह  स्थैतिक बिजली  के साथ प्रयोग कर रहे थे। गलवानी ने इस घटना का वर्णन करने के लिए एनिमल इलेक्ट्रिसिटी शब्द गढ़ा, जबकि समकालीनों ने इसे  गैल्वनीय  का नाम दिया। गलवानी और समकालीनों ने मांसपेशियों की सक्रियता को तंत्रिकाओं में विद्युत द्रव या पदार्थ के परिणामस्वरूप माना।  कार्यवाही संभावना  नामक अल्पकालिक विद्युतीय घटनाएँ कई प्रकार की पशु कोशिकाओं में होती हैं जिन्हें उत्तेजनीय कोशिकाएँ कहा जाता है, कोशिका की एक श्रेणी में न्यूरॉन्स, मांसपेशी कोशिकाएँ, और अंतःस्रावी कोशिकाएँ, साथ ही कुछ पादप कोशिकाएँ शामिल हैं। इन ऐक्शन पोटेंशिअल का उपयोग अंतर-सेलुलर संचार को सुविधाजनक बनाने और इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं को सक्रिय करने के लिए किया जाता है। ऐक्शन पोटेंशिअल की शारीरिक घटनाएं संभव हैं क्योंकि  वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल  सेल मेम्ब्रेन के दोनों ओर  विद्युत रासायनिक ढाल  के कारण होने वाली रेस्टिंग पोटेंशिअल को हल करने की अनुमति देते हैं।.

कई जानवरों में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को महसूस करने की क्षमता होने का संदेह है; उदाहरण के लिए, कई जलीय जंतुओं की संरचनाएं संभावित रूप से बदलते चुंबकीय क्षेत्र के कारण विद्युत चुम्बकीय प्रेरण को महसूस करने में सक्षम होती हैं, जबकि प्रवासी पक्षियों को नेविगेशन में चुंबकत्व  का उपयोग करने के लिए सोचा जाता है।



विद्युत चुम्बकीय विकिरण के जैव प्रभाव
मानव शरीर के अधिकांश अणु आकाशवाणी आवृति  या बेहद कम फ्रीक्वेंसी बैंड में  विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र  के साथ कमजोर तरीके से इंटरैक्ट करते हैं। ऐसा ही एक अन्योन्यक्रिया खेतों से ऊर्जा का अवशोषण है, जिससे ऊतक गर्म हो सकते हैं; अधिक तीव्र क्षेत्र अधिक ताप उत्पन्न करेंगे। इससे जैविक प्रभाव हो सकते हैं जिनमें मांसपेशियों में शिथिलता ( डायाथर्मी  डिवाइस द्वारा निर्मित) से लेकर जलने तक शामिल हैं। गैर-आयनीकरण विकिरण संरक्षण पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग जैसे कई देशों और नियामक निकायों ने गैर-तापीय स्तर तक ईएमएफ जोखिम को सीमित करने के लिए सुरक्षा दिशानिर्देश स्थापित किए हैं। इसे या तो केवल उस बिंदु तक गर्म करने के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जहां अतिरिक्त गर्मी को नष्ट किया जा सकता है, या तापमान में एक निश्चित वृद्धि के रूप में जिसे 0.1 डिग्री सेल्सियस जैसे मौजूदा उपकरणों के साथ पता नहीं लगाया जा सकता है। हालाँकि, इन गैर-थर्मल जोखिमों के लिए जैविक प्रभाव मौजूद हैं; इन्हें समझाने के लिए विभिन्न तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं, और देखी गई अलग-अलग घटनाओं में अंतर्निहित कई तंत्र हो सकते हैं।

विशेष रूप से स्पंदित चुंबकीय क्षेत्रों के साथ, चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने से विभिन्न तीव्रता पर कई व्यवहारिक प्रभावों की सूचना मिली है। उपयोग किए गए विशिष्ट पल्सफॉर्म देखे गए व्यवहारिक प्रभाव के लिए एक महत्वपूर्ण कारक प्रतीत होते हैं; उदाहरण के लिए, एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र जिसे मूल रूप से स्पेक्ट्रोस्कोपिक एमआरआई  के लिए डिज़ाइन किया गया था, जिसे  कम क्षेत्र चुंबकीय उत्तेजना  के रूप में संदर्भित किया गया था, द्विध्रुवी रोगियों में अस्थायी रूप से रोगी-रिपोर्ट किए गए मूड में सुधार करने के लिए पाया गया था, जबकि एक और एमआरआई पल्स का कोई असर नहीं हुआ। अन्य अध्ययनों में एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र के लिए एक पूरे शरीर के संपर्क में स्थायी संतुलन और दर्द की धारणा को बदलने के लिए पाया गया था। एक मजबूत बदलते चुंबकीय क्षेत्र मस्तिष्क जैसे प्रवाहकीय ऊतक में विद्युत धाराओं को प्रेरित कर सकता है। चूंकि चुंबकीय क्षेत्र ऊतक में प्रवेश करता है, इसलिए इसे सिर के बाहर उत्पन्न किया जा सकता है ताकि धाराओं को प्रेरित किया जा सके, जिससे ट्रांसक्रानियल चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) हो। ये धाराएं मस्तिष्क के एक चयनित हिस्से में न्यूरॉन्स को विध्रुवित करती हैं, जिससे तंत्रिका गतिविधि के पैटर्न में परिवर्तन होता है। बार-बार पल्स टीएमएस थेरेपी या आरटीएमएस में, असंगत ईईजी इलेक्ट्रोड की उपस्थिति के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड हीटिंग हो सकता है और गंभीर मामलों में त्वचा जल सकती है। गंभीर अवसाद और मतिभ्रम जैसे विकारों के इलाज के लिए कई वैज्ञानिक और चिकित्सक विद्युत - चिकित्सा  (ईसीटी) को बदलने के लिए टीएमएस का उपयोग करने का प्रयास कर रहे हैं। ईसीटी के रूप में सिर के माध्यम से एक मजबूत बिजली के झटके के बजाय, टीएमएस थेरेपी में अपेक्षाकृत कमजोर दालों की एक बड़ी संख्या वितरित की जाती है, आमतौर पर प्रति सेकंड लगभग 10 दालों की दर से। यदि तीव्र गति से बहुत तेज स्पंदन मस्तिष्क तक पहुंचाए जाते हैं, तो प्रेरित धाराएं आक्षेप का कारण बन सकती हैं, जैसा कि मूल विद्युत-आक्षेपी उपचार में होता है।  कभी-कभी, अवसाद का इलाज करने के लिए जानबूझकर ऐसा किया जाता है, जैसे कि ईसीटी में।

मानव स्वास्थ्य पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रभाव
जबकि बिजली लाइनों द्वारा उत्पन्न बेहद कम आवृत्ति (ईएलएफ) विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र (0 से 300 हर्ट्ज), और रेडियो/माइक्रोवेव आवृत्तियों (आरएफ) (10 मेगाहर्ट्ज - 300 गीगाहर्ट्ज) से स्वास्थ्य प्रभाव रेडियो एंटेना और वायरलेस नेटवर्क द्वारा उत्सर्जित का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, मध्यवर्ती रेंज (आईआर) (300 हर्ट्ज से 10 मेगाहर्ट्ज) का बहुत कम अध्ययन किया गया है। मानव स्वास्थ्य पर कम शक्ति वाले रेडियोफ्रीक्वेंसी इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म के प्रत्यक्ष प्रभाव को साबित करना मुश्किल हो गया है, और रेडियोफ्रीक्वेंसी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड से होने वाले जीवन-धमकाने वाले प्रभावों को प्रलेखित किया गया है, जो महत्वपूर्ण तापीय प्रभाव पैदा करने में सक्षम उच्च शक्ति स्रोतों तक सीमित हैं। और चिकित्सा उपकरण जैसे पेसमेकर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक प्रत्यारोपण। हालांकि, सेल चयापचय,  apoptosis  और ट्यूमर के विकास पर उनके प्रभावों की जांच के लिए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ कई अध्ययन किए गए हैं। मध्यवर्ती आवृत्ति रेंज में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को हड्डी के उपचार के उपचार और तंत्रिका उत्तेजना और पुनर्जनन के लिए आधुनिक चिकित्सा पद्धति में एक स्थान मिला है। यह 100–300 kHz की फ़्रीक्वेंसी रेंज में अल्टरनेटिंग इलेक्ट्रिक फ़ील्ड्स का उपयोग करते हुए, ट्यूमर के इलाज के क्षेत्र  के रूप में कैंसर थेरेपी के रूप में भी स्वीकृत है। चूंकि इनमें से कुछ विधियों में चुंबकीय क्षेत्र शामिल हैं जो जैविक ऊतकों में  विद्युत  धाराओं को आमंत्रित करते हैं और अन्य में केवल विद्युत क्षेत्र शामिल होते हैं, वे सख्ती से इलेक्ट्रोथेरेपी कह रहे हैं, हालांकि आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ उनके आवेदन मोदी ने उन्हें बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरैक्शन की श्रेणी में रखा है।

यह भी देखें

 * बायोइलेक्ट्रोजेनेसिस
 * जैव चुंबकत्व
 * जैव विद्युत
 * बायोइलेक्ट्रिसिटी
 * बायोइलेक्ट्रोडायनामिक्स
 * [[ जीव पदाथ-विद्य ]]
 * जैवभौतिकी
 * विद्युत मछली
 * विद्युत मस्तिष्क उत्तेजना
 * इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी
 * विद्युत चुम्बकीय विकिरण और स्वास्थ्य
 * विद्युतपेशीलेखन
 * इलेक्ट्रोटैक्सिस
 * किर्लियन फोटोग्राफी
 * मैग्नेटोबायोलॉजी
 * मैग्नेटोसेप्शन
 * मैग्नेटोइलेक्ट्रोकेमिस्ट्री
 * मोबाइल फोन विकिरण और स्वास्थ्य
 * रेडियोजीवविज्ञान
 * विशिष्ट अवशोषण दर
 * ट्रांसकुटनेऔस विद्युत तंत्रिका उत्तेजना

संगठन

 * द बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स सोसायटी (बीईएमएस)
 * यूरोपियन बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स एसोसिएशन (EBEA)
 * सोसाइटी फॉर फिजिकल रेगुलेशन इन बायोलॉजी एंड मेडिसिन (SPRBM) (पूर्व में बायोइलेक्ट्रिकल रिपेयर एंड ग्रोथ सोसाइटी, BRAGS)
 * इंटरनेशनल सोसायटी फॉर बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म (ISBEM)
 * यूनिवर्सिटी कॉलेज कॉर्क, आयरलैंड में बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक लैब
 * इंस्टीट्यूट ऑफ बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म
 * वेंडरबिल्ट यूनिवर्सिटी, लिविंग स्टेट फिजिक्स ग्रुप, संग्रहीत पृष्ठ
 * रगनार ग्रेनाइट संस्थान।
 * इंस्टीट्यूट ऑफ फोटोनिक्स एंड इलेक्ट्रॉनिक्स एएस सीआर, डिपार्टमेंट ऑफ बायोइलेक्ट्रोडायनामिक्स।

किताबें

 * बेकर, रॉबर्ट ओ.; एंड्रयू ए मैरिनो, इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म एंड लाइफ, स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ़ न्यू यॉर्क प्रेस, अल्बानी, 1982। ISBN 0-87395-561-7.
 * बेकर, रॉबर्ट ओ.; द बॉडी इलेक्ट्रिक: इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म एंड द फाउंडेशन ऑफ लाइफ, विलियम मॉरो एंड कंपनी, 1985। ISBN 0-688-00123-8.
 * बेकर, रॉबर्ट ओ.; क्रॉस करेंट्स: द प्रॉमिस ऑफ इलेक्ट्रोमेडिसिन, द पेरिल्स ऑफ इलेक्ट्रोपोल्यूशन, टार्चर, 1989। ISBN 0-87477-536-1.
 * बिन्ही, वी.एन., मैग्नेटोबायोलॉजी: अंडरलाइंग फिजिकल प्रॉब्लम्स। सैन डिएगो: अकादमिक प्रेस, 2002। ISBN 0-12-100071-0.
 * ब्रोडूर पॉल; करंट्स ऑफ डेथ, साइमन एंड शूस्टर, 2000। ISBN 0-7432-1308-4.
 * बढ़ई, डेविड ओ.; सिनेरिक आयरापिल्टन, जैविक प्रभाव विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र, खंड 1: स्रोत और तंत्र, अकादमिक प्रेस, 1994। ISBN 0-12-160261-3.
 * बढ़ई, डेविड ओ.; सिनेरिक आयरापेटन, बायोलॉजिकल इफेक्ट्स ऑफ इलेक्ट्रिक एंड मैग्नेटिक फील्ड्स: बेनिफिशियल एंड हार्मफुल इफेक्ट्स (वॉल्यूम 2), एकेडमिक प्रेस, 1994। ISBN 0-12-160261-3.
 * चियाब्रेरा ए। (संपादक), विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों और कोशिकाओं के बीच बातचीत, स्प्रिंगर, 1985। ISBN 0-306-42083-X.
 * हबश, रियाद डब्ल्यूवाई; इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड्स एंड रेडिएशन: ह्यूमन बायोइफेक्ट्स एंड सेफ्टी, मार्सेल डेकर, 2001। ISBN 0-8247-0677-3.
 * होर्टन विलियम एफ.; शाऊल गोल्डबर्ग, पावर फ्रीक्वेंसी मैग्नेटिक फील्ड्स एंड पब्लिक हेल्थ, सीआरसी प्रेस, 1995। ISBN 0-8493-9420-1.
 * मे-वान, हो; एट अल।, बायोइलेक्ट्रोडायनामिक्स और बायोकम्युनिकेशन, वर्ल्ड साइंटिफिक, 1994। ISBN 981-02-1665-3.
 * माल्मिवुओ, जाक्को; रॉबर्ट प्लॉन्से, बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म: प्रिंसिपल्स एंड एप्लिकेशन ऑफ बायोइलेक्ट्रिक एंड बायोमैग्नेटिक फील्ड्स, ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस, 1995। ISBN 0-19-505823-2.
 * ओ'कॉनर, मैरी ई. (संपादक), एट अल।, इमर्जिंग इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मेडिसिन, स्प्रिंगर, 1990। ISBN 0-387-97224-2.

पत्रिकाओं

 * Bioelectromagnetics
 * Bioelectrochemistry
 * European Biophysics Journal
 * International Journal of Bioelectromagnetism, ISBEM, 1999–present,
 * BioMagnetic Research and Technology archive (no longer publishing)
 * Biophysics, English version of the Russian "Biofizika"
 * Radiatsionnaya Bioliogiya Radioecologia ("Radiation Biology and Radioecology", in Russian)

बाहरी कड़ियाँ

 * A brief history of Bioelectromagnetism, by Jaakko and Plonsey.
 * Direct and Inverse Bioelectric Field Problems
 * Human body meshes for MATLAB, Ansoft/ANSYS HFSS, Octave (surface meshes from real subjects, meshes for Visible Human Project)

Магнитобиология