Tıp

Bir Biyoelektronik İlacın İlk Örneği

Northwestern Üniversitesi ve Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi’ndeki araştırmacılar; biyoelektronik tıbbın ilk örneğini geliştirdi: Sinir rejenerasyonunu ve hasarlı bir sinirin iyileşmesini hızlandıran, implante edilebilir, biyolojik olarak parçalanabilen bir kablosuz cihaz…

Washington Üniversitesi’ndeki Northwestern ve Neurosurgeons’taki malzeme bilimciler ve mühendisler; bir cerrahi onarım sürecinden sonra farelerde hasarlı periferik sinirlere düzenli elektrik darbeleri veren, bacaklarındaki sinirlerin yeniden büyümesini hızlandıran ve en üst seviyeye çıkaran bir cihaz geliştirdi. Bir kâğıt kalınlığında olan kablosuz cihaz; vücutta doğal olarak emilmeden önce yaklaşık iki hafta boyunca çalışır. Bilim insanları; bu tür geçici mühendislik teknolojilerinin bir gün insanlarda çeşitli tıbbi durumlar için farmasötik tedavileri tamamlayabileceğini veya yerini alabileceğini öngörüyor. Araştırmacıların “biyoelektronik tıbbı” olarak adlandırdıkları bu tür teknoloji; klinik olarak ilgili bir süre boyunca ve gerekli olduğu yerde doğrudan tedavi sağlar; böylece geleneksel, kalıcı implantlarla ilişkili yan etkileri veya riskleri azaltır.

Biyo-Bütünleşik Teknolojilerin Öncüsü John A. Rogers’ın ders kitabında belirtiği gibi; bu mühendislik sistemleri, programlanabilir, dozajlı bir formatta aktif, terapötik işlevi sağlar. Daha sonra hiçbir iz bırakmadan vücutta doğal olarak kaybolur.

Cihaz insanlarda test edilmemiş olsa da; bulgular sinir hasarı olan hastalar için gelecekteki tedavi seçeneği olarak umut vermektedir. Ameliyat gerektiren olgularda; standart uygulama, ameliyat sırasında iyileşmeye yardımcı olmak için bazı elektriksel uyarıları uygulamaktır. Ancak şimdiye kadar, doktorlar; iyileşme süreci boyunca çeşitli noktalarda sürekli olarak bu artışı sağlamak için bir araçtan yoksundu.

Washington Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği ve Ortopedi Cerrahisi Doçent Wilson Ray: “Ameliyat sırasındaki elektriksel uyarılmanın yardımcı olduğunu biliyoruz ; ancak ameliyat bittikten sonra, müdahale penceresi kapatılır. İşte bu cihazla, planlı olarak verilen elektriksel uyarımın sinirsel olarak iyileşmesini daha da artırabildiğini gösterdik.”

Geçtiğimiz sekiz yılda, Rogers ve ekibi; tıbbi gereksinimleri karşılama potansiyeli sunan, geniş bir seçenek yelpazesine sahip, biyolojik olarak parçalanabilen cihazlar için eksiksiz elektronik materyaller, cihaz tasarımları ve üretim teknikleri koleksiyonu geliştirdi. Ray ve Washington Üniversitesi’ndeki meslektaşları; bir yaranın iyileşmesini hızlandırmak için elektriksel stimülasyon temelli terapilerin gerekliliğini belirledikten sonra, bunu geliştirmek için çalışmalar yaptı.

Hasar görmüş bir siniri saran ince esnek bir cihaz tasarlayıp, geliştirdiler. Cihaz vücutta zararsız bir şekilde parçalanmadan önce, belirlenen noktalarda elektrik darbeleri iletiyor. Cep telefonu şarj matına çok benzeyen bu cihaz; vücut dışındaki bir verici tarafından kablosuz olarak kontrol edilir.

Washington Üniversitesi araştırmacıları, hasarlı siyatik sinirlerine sahip olan farelerde biyoelektronik cihazını incelediler. Bu sinir bacaklara yukarı ve aşağı sinyaller gönderir ve alt bacakları ve ayakları, arka adele ve kasları kontrol eder. Cihazı; bir, üç veya altı gün boyunca farelere günde bir saat elektrik stimülasyonu sağlamak için kullandılar ve daha sonra 10 hafta boyunca iyileşmelerini izlediler.

Kullanılan herhangi bir elektriksel stimülasyonu; farelerin kas kütlesini ve kas gücünü kazanmasında çok daha iyi sonuçlar vermiştir. Cihazdan hiçbir olumsuz biyolojik etki ve geri emilimi bulunmadı.

Ray: “Bu çalışmayı yapmadan önce, daha uzun uyarımın bir fark yaratacağından emin değildik ve şimdi biliyoruz ki iyileşmeyi en üst düzeye çıkarmak için ideal zaman aralığını bulabiliriz.”

Cihazdaki malzemelerin bileşimini ve kalınlığını değiştirerek, Rogers ve meslektaşları; vücutta emilmeden önce işlevsel kaldığı kesin gün sayısını kontrol edebilir. Yeni sürümler; bozulmadan haftalar önce elektrik darbeleri sağlayabilir. Biyolojik olarak parçalanamayan bir cihazın çıkarılması için ikinci bir ameliyata ihtiyaç duyulduğundan; bu cihaz hastaya yönelik ek riski ortadan kaldırır.

Araştırma çalışması ayrıca cihazın geçici bir kalp pil olarak veya omuriliğe ve vücuttaki diğer stimülasyon bölgelerine bir arabirim olarak çalışabileceğini gösterdi. Bu bulgular, sadece periferal sinir sisteminin ötesinde daha geniş alanda fayda sağlayacaktır.

Kaynak:
Science Daily
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (3 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

İlgini Çekebilir

Close
Close