Bellekli elektronik deri eklentisi Parkinson hastalığını tedavi edebilir

Araştırmacılar kas hareketlerini izleyebilen, topladığı verileri depolayabilen ve depolanan veri modelleriyle deri yoluyla ilaç salımına karar veren bir elektronik deri eklentisi yaptılar. Üreticilerinin söylediğine göre, deri eklentisi, Parkinson hastalığı ve epilepsi tedavisi ve izlenmesi için yararlı olabilir.

Deriye, kalbe veya beyne yerleştirilebilen ve kişinin sağlık durumunu takip eden esnek elektronik temelli cihazlar üzerinde çeşitli gruplar çalışmalar yürütüyor. Fakat söz konusu cihazın yaratıcılarından Seul Ulusal Üniversitesi'nden kimya ve biyoloji mühendisliği profesörü Dae-Hyeong Kim'in söylediğine göre, yeni sistem ilk defa veri depolayabiliyor ve ilaç salımı yapabiliyor. Kim'in söylediğine göre kapalı döngü geri besleme sistemi içinde depolanan veri istatiksel model analizi için kullanılıyor. Semptomların ve ilaca verilen tepkilerin daha nicel bir şekilde takip edilebilmesi için önemli ipuçlarını takip eden, bilgi kaydeden ve deri yoluyla kontrollü bir şekilde tedavi edici maddeler uygulayabilen giyilebilir cihazlar büyük önem taşıyor.

Kim ve Austin'deki Texas Üniversitesi'nden çalışma arkadaşları ve giyilebilir tıbbi görüntüleme cihaz üretici firması MC10, tamanı nanomalzemeden yapılmış sensörler, hafıza elemanları ve ilaç salım elemanlarını bir insan derisi gibi yumuşak ve esnek gerilebilen polimer tabakaların üzerine yerleştirdiler. Bu tasarım Nature Nanotechnology dergisinde yayımlandı.

Deri benzeri polimer eklentinin üç bileşeni bulunuyor: Silikon nanomebranlı gerinim sensör dizileri, hem ısıtıcı hem de sıcaklık sensörü olarak kullanılan krom-altın nanoteller ve ilaçla doldurulmuş gözenekli siliko nanoparçacıklar. Gerinim sensörleri Parkinson titremeleri gibi hareketli tespit edebiliyor. Isıtıcı polimerin sıcaklığını, o da ilaçların deriye difüzyonunu kontrol ediyor. Sıcaklık sensörleri ilaç uygulaması sırasında yanmaları önlemek için deri sıcaklığını takip ediyor.

Bu yeni elektronik derinin en eşsiz özelliği gerilebilir hafıza elemanlarıdır. Araştırmacılar öncesinde, kalıcı hafızanın bir üst sınıfı olarak dirençli RAM belleği metal oksit nano membran kullanılarak yapmışlardı. Bu cihazlar sert ve kırılgandı. Buradaysa, araştırmacılar gerilebilen bellek elemanlarını üç kat altın nano parçacığı alüminyum elektrotlar üzerine basılmış ultra ince titanyum oksit nano membran arasına sıkıştırarak gerçeklediler.

Bellek elemanları bükülebiliyor ve kıvrılabiliyor; orjinal boyutunun %125'ine  gerildiğinde ve 1000 kez kıvrıldıktan sonra bile çalışabilmekte.

Basit bir görsel örnekleme olarak araştırmacılar giyilebilir parçayı bilek üzerine yerleştirdiler. Hareket sensörleri, simüle edilen kasılmaların frekanslarını kas kasılmalarını ve basıncını algılayarak ölçtü.  Ölçülen frekans kayıt edilip bir kontrol devresi sayesinde karakteristik Parkinson hastalığı modeli ayırt edildi. Ve bu da ilaç salımını tetikledi.

Şimdi son olarak, bellek elemanı için veri transferi ve bir güç kaynağı gerekiyor. Araştırmacılara göre gerçekten giyilebilir ve kablosuz eklentiler için gerilebilir bataryalara veya veya kablosuz güç ileticisi ve kablosuz haberleşmeye ihtiyaçları var.

Kaynak: http://spectrum.ieee.org/tech-talk/biomedical/devices/electronic-skin-patch-with-memory-and-drug-delivery-could-treat-parkinsons/

Çeviren: Ertuğrul Çağdaş Uranlı