Boğaziçi Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü nde öğretim üyesi olan Prof Dr Burak Güçlü nün kurucusu Cebeci Escort 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 Kolej Escort bir konsorsiyum bünyesinde yürütülmekte olan bu proje sayesinde yakın bir gelecekte nöroprotezler için yeni kuşak biyo uyumlu elektrodların hayatımıza girmesi bekleniyor
Nöroprotezlere duyu özelliği kazandırılması tarafında çalışmalar yapan Burak Güçlü Rus Escort İspanya ve İsveç ten araştırma merkezilerinin yanı sıra TÜBİTAK dayanağıyla Boğaziçi Üniversitesi nin Türkiye den tek ortak olarak yer aldığı yeni projede nöroprotezlerde yeni jenerasyon Grafen teknolojisini denendiğini belirtti Grafen Yenimahalle Escort beden içinde iyonik sıvılarda yapısı bozulmadan kalabiliyor hücrelere ziyan vermeden temas sağlayabiliyor ve esnek yapılarda üretilebiliyor Bu özellikleri sayesinde elektriksel mekanik ve biyokimyasal açıdan üstün elektrodlar yapılabildiği üzere doku organ iskeleleri biyoalgılama ve ilaç salım sistemlerinin geliştirilmesinde değerli rol oynaması bekleniyor
Prof Dr Güçlü Avrupa Birliği nin günümüzde bilimsel araştırmalar açısından en değerli yatırım alanı olarak kabul ettiği Grafen teknolojisi hakkında şu bilgileri verdi Grafen karbon atomunun bal peteği örgülü tek katman halinde düzlemsel yapısına verilen bir isim Karbonun bir cins hali diyebiliriz Boyutlarına nazaran çelikten 100 kat daha kuvvetli ve bugüne dek elde edilebilen en ince unsur olması açısından dikkat çekiyor Bilhassa grafen oksit türevlerinin teknolojide sayısız kullanım alanı var Örneğin şeffaf bükülebilir elektronik devrelerden tutun minyatür biyosensörler ve ilaç salınım sistemleri yapmak doku yenilenmesinde yardımcı gereç olarak kullanmak mümkün Bizim projede bilhassa beyin ve hudutlarla bağlantı kuracak arayüzlerde elektrod olarak kullanımıyla ilgileniyoruz
Geleceğin yatırım alanı Grafen
Prof Dr Burak Güçlü grafen teknolojisinin nöroprotez alanındaki değerini şu sözlerle ifade ediyor 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 daveti kapsamındaki AB projesinde yeni kuşak grafen elektrodlarla çalışıyoruz Bunlar hali hazırda piyasada ticari olarak bulunmuyor Bu nedenle bundan evvelki deneylerde daima metal elektrodlar kullandık Metal elektrodların elektriksel iletkenlik özellikleri çok yeterli lakin biyolojik uyumlulukları zayıf Bu sert cisimler mikro seviyede hareketli olan biyolojik yapılarla uyumlu olmuyor Kimyasal açıdan ıstırap yaratmayan metaller olsa bile mekanik sürtünme dokuda bağışıklık reaksiyonunun yüksek olmasına neden oluyor ve elektrod uzun ömürlü kullanılamıyor Metallerden fazla daha esnek ve yumuşak materyaller geliştiriliyor Grafenin türevleri ve iletken polimer gereçlere şu sıra çok ağır ilgi var Gelecekte aygıtlarla vücudumuzun temas kurduğu arayüzler bu materyallerden oluşacak Şu anda grafen teknolojisi hayvanlarda denenecek seviyeye geldi GRAFIN isimli projemizdeki Katalan Nanobilim ve Nanoteknoloji Enstitüsü bu teknolojiyi elektrodlara uygulayabilen uzman merkezlerden biri Ürettikleri elektrodlar öteki İspanyol ortak Universitat Autonoma de Barcelona da sonlar 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 aygıtları açısından kullanım alanı açmaya çalışıyor
Tümüyle yerli kaynaklar kullanılarak geliştirilen protez elden ilham alındı
Boğaziçi Üniversitesi nde ayrıyeten Türkiye de birinci sefer tümüyle yerli kaynaklar kullanılarak insan anotomisinden esinlenen bir Protez El Antropomorfik Hibrit Protez El geliştirme tarafında de çalışmaların sürdüğünü aktaran Prof Dr Güçlü Biz Dokunma Duyusu Araştırma Laboratuvarı nda bu elin biraz daha alt bir versiyonunu alarak üzerini kuvvet ve bükülme sensörleriyle kapladık Bu sensörler kalibre edildi ve tıpkı anda birçok sensörden data toplandı Bu elin yapabildiği hareketler biraz kısıtlı ama silindirik nesneleri kavrarken sensör verisi toplanabiliyor O datayı birtakım matematiksel süreçlerden geçirerek işledik ve yapay öğrenme algoritmalarının çıktılarına nazaran el artık kavradığı nesnenin yumuşak mı sert mi olduğunu algılayabilir hale geldi Birebir vakitte yalnızca duyusal bilgiye dayanan sınıflandırmayla parmakların hareketi de takip edilebiliyor Duyusal bilgi nöroprotezlerde sinirsel fonksiyonları olmayan bireyler için çok kıymetli Laboratuvarımızda literatürde birinci kez olarak bu gayeyle yapay öğrenme yolu kullanılmıştır Bu çalışmaların sonunda nesne ve hareket bilgisi bireye duyusal geribesleme olarak aktarılacaktır diye ekledi
Projede kullanılan sensörlerin deri içinde ve kas ve eklemlerdeki mekanik reseptörlerin fonksiyonunu gördüğünü belirten Güçlü bu tip protezler çoğunlukla uzuvlarını kaybetmiş insanlarda kullanılacağı için hastalara eksik hudut uçlarındaki duyu hissini de sağlayacağını söz ediyor Geliştirilen nöroprotez nesneyle kontağı nesnenin halini sertliğini ve elin durumunu anlayabilecek