Bilkentli mucitlerden çığır açacak icat

- Türk araştırmacılar, implant kullanılan kemik ve omurilik kırığı ameliyatlarında, doktorların iyileşme sürecini gerçek zamanlı olarak izleyebileceği "akıllı sensörler" geliştirdi.

Bilkent Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü ve Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Hilmi Volkan Demir başkanlığında, doktora öğrencisi Rohat Melik, araştırma mühendisi Emre Ünal ve Dr. Nihan Kosku Pekgöz'den kurulu ekibin yürüttüğü çalışma, dünyada "ilk" olma özelliğini taşıyor. ABD'nin sektör devi firması, teknolojiyi yeni nesil implantlara uygulamaya talip oldu.

-TALEPLE BAŞLAYAN ÇALIŞMA-

Yrd. Doç. Dr. Demir, ABD'deki istatistiklere göre, büyük kemik kırıkları sonrasında implant takılan hastaların yüzde 10'unda iyileşme sorunları gözlendiğini aktardı. Büyük çaplı kemik kırıklarında titanyum ya da paslanmaz çelikten yapılan implantların kemiğe uygulanan yükü başlangıçta tamamen taşıdığını ve zamanla iyileşme sürecinde hasarlı kemikte oluşan dokunun, yükü kemik ile paylaşmaya başladığını anlatan Demir, bu sürecin doktorlar tarafından eş zamanlı olarak izlenemediğine işaret etti. ABD'de bir grup doktorun, kemiğe ve implanta uygulanan mekaniksel yük miktarının dışarıdan okunabilmesi için yeni bir teknoloji talebinde bulunmalarının ardından çalışmalara başladıklarını belirten Demir, daha önce, kablolu gerinim sensörlerin, hayvanlar üzerinde deneme çalışmalarının yapıldığını, ancak bunların kablo bağlantılarının bulunması nedeniyle insanlar için uygun olmadığını anlatarak, Bilkent Üniversitesi'nde yürüttükleri çalışmalara işaret etti.

Metamalzeme tasarımları ile mikroteknoloji tabanlı "kablosuz sensörler" geliştirmeyi başardıklarını bildiren Demir, geliştirilen sensörlerle ilgili şu bilgileri verdi:

"Elektriksel bir kablo bağlantısı yapmadan, yumuşak doku içine yerleştirilmiş radyo frekansında çalışan sensörlerle,üzerlerine uygulanan mekaniksel yükü dışarıdan kablosuz bir şekilde okuyabiliyoruz.Bu tasarımlarımızda farklı mimariler kullandık. Bunlardan biri, mikroteknoloji ile ürettiğimiz ve içinde silisyum nitrür ve altın bulunan çip tabanlı iç içe girmiş yeni bir metamalzeme tasarımı. Santimetre boyutlarındaki bu yeni sensörler ile kemik kırıklarında kullanılan implantlar akıllı hale gelebilecek. Hastaya takılacak bu sensörler ile hasta dışarıdan bir alıcı cihaza yaklaştırıldığında kemik ya da omuriliğindeki implantların iyileşme sürecinde mekaniksel gerinim değişimi, gerçek zamanlı olarak izlenebilir hale gelecek."

-BİYOUYUMLULUK TESTLERİ-

İmplant üzerinde bulunan sensörlerin, sonradan çıkarılmasına gerek bulunmadığına işaret eden Demir, sensörlerin biyouyumluluk çalışmalarının, ABD'de biyomekanik mühendisi araştırma ortakları tarafından yürütüldüğünü, tavşanlar üzerinde yapılan testler ve alınan sonuçların başarılı olduğunu bildirdi. Demir, "Ayrıca, Türkiye'de de bu sensörleri hayvan modellerinde denemek üzere farklı araştırma grupları ile işbirliklerine açığız" diye konuştu.