Nöroprotezler, nörobilimin önemli uygulama alanlarından biri. Hareket ve duyu işlevini kaybetmiş kişiler için tasarlan nöroprotezler sayesinde geliştirilen son teknolojiler sayesinde hastaların beyinlerine veya sinirlere yerleştirilen implantlar yardımıyla nöronlarda oluşan hareket komutları algılanıyor ve bir robot kol hareket ettirilerek cisimlere erişmek, onları kavrayarak kullanmak mümkün olabiliyor.
Bununla birlikte sinir sistemine duyusal bilgi de verilebiliyor. Nöroprotez teknolojisinin her geçen gün hızla geliştiği günümüzde Boğaziçi Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı Avrupa’dan araştırmacıların yer aldığı konsorsiyum bünyesinde, bu alanda yeni teknolojiler üzerine araştırmalar yapıyor.
Boğaziçi Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü’nde öğretim üyesi olan Prof. Dr. Burak Güçlü’nün kurucusu olduğu Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü Dokunma Duyusu Araştırma Laboratuvarı’nda yürütülen projede, nöroprotez alanında en yeni teknolojilerden biri olan ‘’Grafen Teknolojisi’’ kullanılıyor.
İsveç, İspanya, Fransa ve Türkiye’den araştırmacıların yer aldığı bir konsorsiyum bünyesinde yürütülmekte olan bu proje sayesinde yakın bir gelecekte nöroprotezler için yeni nesil biyo-uyumlu elektrodların hayatımıza girmesi bekleniyor.
Prof. Dr. Güçlü, Avrupa Birliği’nin günümüzde bilimsel araştırmalar açısından en önemli yatırım alanı olarak kabul ettiği Grafen teknolojisi hakkında önemli bilgiler paylaştı. Güçlü,
‘’Grafen
, karbon atomunun bal peteği örgülü tek tabaka halinde düzlemsel yapısına verilen bir isim. Karbonun bir tür hali diyebiliriz.
Boyutlarına göre çelikten 100 kat daha kuvvetli ve bugüne dek elde edilebilen en ince madde olması açısından dikkat çekiyor
. Özellikle grafen oksit türevlerinin teknolojide sayısız kullanım alanı var.
Örneğin şeffaf bükülebilir elektronik devrelerden tutun, minyatür biyosensörler v
e ilaç salınım sistemleri yapmak, doku yenilenmesinde yardımcı malzeme olarak kullanmak mümkün. Bizim projede özellikle beyin ve sinirlerle iletişim kuracak ara yüzlerde elektrod olarak kullanımıyla ilgileniyoruz
” şeklinde konuştu.
Geleceğin Yatırım Alanı: Grafen
Prof. Dr. Burak Güçlü, grafen teknolojisinin nöroprotez alanındaki önemini şu şekilde açıkladı:
“Avrupa Birliği’nin günümüzde beyin araştırmaları ile birlikte en fazla yatırım yaptığı alanların başında Grafen’in kullanıldığı alanlar geliyor.
Biz de ortaklarından biri olduğumuz ERA-NET çağrısı kapsamındaki AB projesinde yeni nesil grafen elektrodlarla çalışıyoruz. Bunlar hali hazırda piyasada ticari olarak bulunmuyor.
Bu nedenle bundan önceki deneylerde hep metal elektrodlar kullandık. Metal elektrodların elektriksel iletkenlik özellikleri çok iyi ama biyolojik uyumlulukları zayıf.
Bu sert cisimler mikro düzeyde hareketli olan biyolojik yapılarla uyumlu olmuyor.
Kimyasal açıdan sıkıntı yaratmayan metaller olsa bile mekanik sürtünme dokuda bağışıklık tepkisinin yüksek olmasına neden oluyor ve elektrod uzun ömürlü kullanılamıyor.
Metallerden ziyade daha esnek ve yumuşak malzemeler geliştiriliyor. Grafenin türevleri ve iletken polimer malzemelere şu sıra çok yoğun ilgi var.
Gelecekte cihazlarla bedenimizin temas kurduğu arayüzler bu malzemelerden oluşacak. Şu anda grafen teknolojisi hayvanlarda denenecek düzeye geldi.
GRAFIN adlı projemizdeki Katalan Nanobilim ve Nanoteknoloji Enstitüsü bu teknolojiyi elektrodlara uygulayabilen uzman merkezlerden biri. Ü
rettikleri elektrodlar diğer İspanyol ortak Universitat Autonoma de Barcelona’da sinirler üzerinde, Boğaziçi Üniversitesi’nde ise beyin üzerinde test ediliyor.
İsveç’te Chalmers Teknoloji Üniversitesi elektrodları kemiğe entegre nöroprotezler için kullanıyor. Fransız ortak Axonic firması da elektrodlara nörostimulasyon cihazları açısından kullanım alanı açmaya çalışıyor.”
