Epilepsi’ye çözümü “jöle piller” mi getirecek?

Cambridge Üniversitesi’nden araştırmacılar, giyilebilir cihazlara güç sağlayabilen, çeşitli uygulamalara sahip olabilecek yumuşak, gerilebilir ‘jöle piller’ geliştirdi. Elektrikli yılan balıklarından esinlenilen jöle benzeri bu malzemeler, elektrik akımı iletmelerini sağlayan katmanlı bir yapıya sahip ve potansiyel olarak ilacın etkili olacağı bölgeye taşınması veya epilepsi benzeri hastalıkların tedavisi için kullanılabilecek.

Orjinal şekline hatırlayabilen jöle piller, orjinal uzunluklarından 10 kat fazla esneyebilirken iletkenliklerini korumaya devam ediyor. Bununla “jöle piller” esneyebilme ve iletkenliği tek bir malzemede birleştirmenin ilk örneğini oluşturuyor. Ayrıca 3D polimer ağları olan hidrojellerden inşa edilen jöle pillerin %60’ı sudan oluşuyor. Hidrojeller yumuşak olmalarına rağmen orijinal şekillerini kaybetmeden ezilmeye karşı direnç gösteriyor. Aynı zamanda hasar gördüklerinde kendi kendilerini iyileştirme yeteneğine de sahip.

Mekanik özellikleri hassas bir şekilde kontrol etme ve insan dokusunun özelliklerini taklit etme yeteneği, hidrojelleri soft robotics (katı bağlantılar yerine uyumlu malzemelerden oluşan robotların tasarımı, kontrolü ve üretimi ile ilgili bir robotik alt alanı) ve biyoelektronik için ideal adaylar haline getiriyor. Bu tür uygulamalar için hem iletken hem de esnek olmaları şartını Cambridge Kimya Bölümü’nden YStephen O’Neill şöyle belirtiyor:

“Hem yüksek oranda esneyebilen hem de yüksek oranda iletken olan bir malzeme tasarlamak zordur çünkü bu iki özellik normalde birbiriyle çelişir”.

Aynı bölümden Dr. Jade McCune da “Normalde hidrojeller nötr yüke sahip polimerlerden yapılır, ancak onları şarj edersek iletken hale gelebilirler ve her bir jelin tuz bileşenini değiştirerek onları yapışkan hale getirebilir ve birden fazla katman halinde bir araya getirebiliriz” diyerek bu şekilde daha büyük bir enerji potansiyelinin oluşabileceğini açıklıyor.

Geleneksel olarak yük taşıyıcı olarak elektronlu sert metalik malzemeler kullanırken jöle pillerde yük taşınımı için elektrikli yılan balıklarında olduğu gibi iyonlar kullanılıyor.

Mühendislik Bölümü’nden Profesör George Malliaras ile birlikte araştırmayı yürüten Melville Polimer Sentezi Laboratuvarı Direktörü Profesör Oren Scherman, hidrojellerin mekanik özelliklerinin insan dokusuna uyacak şekilde özelleştirilebileceğini söylüyor. Scherman konuşmasının devamında “Metal gibi sert bileşenler içermedikleri için, bir hidrojel implantın vücut tarafından reddedilme veya yara dokusu oluşmasına neden olma olasılığı çok daha düşük olacaktır.” diyerek hidrojelleri vücudun büyük ihtimalle kabul edeceğini dile getiriyor.

Araştırma ekibi ilereleyen dönemde çeşitli tıbbi uygulamalar için potansiyellerini değerlendirmek üzere canlı organizmalarda hidrojelleri içeren deneyler yapmayı planlıyor. Jöle piller, esnek yapıları ve insan dokusuna uyum sağlama özellikleri sayesinde gelecekte biyomedikal implantlar için potansiyel bir seçenek olarak öne çıkıyor.

Kaynak: Cambridge Üniversitesi