Yazar -Hilal Dereli

NCyborg, Giyilebilir Robotik Sistemi ile Felçli Hastaları Tedavi Edecek

Bir insan felç geçirdiğinde, genellikle beyninden gelen komutları vücudunun diğer bölümlerine iletmekte zorluk çeker. NCyborg olarak bilinen yeni bir robotik sistem, gelecekte felçli hastalara, bunu yapma yeteneğini yeniden kazanma konusunda  yardımcı olabilecek.

Beynimizin bir kısmına kan akışı kesildiğinde veya azaldığında ortaya çıkan felçler, yetişkinler arasında ilk sıralarda gelen ölüm ve sakatlık nedeni olarak karşımıza çıkıyor. Hayatta kalan hastaların yüzde 75’i günlük aktivitelerini bağımsız olarak yürütmekte güçlük çekerken aynı zamanda uzun süreli fonksiyonel egzersizlere ve rehabilitasyona ihtiyaç duyuyorlar. Bununla beraber geleneksel rehabilitasyon ekipmanlarının kullanıldığı durumlarda sonuçların zayıf olduğu görülürken; hastaların rehabilite olma motivasyonları da genellikle düşük oluyor.

İlk etapta felçli ellerin rehabilitasyonu var

Bu sorundan yola çıkan bilim insanları NCyborg projesiyle hasta inisiyatifiyle yönlendirilen bir felç rehabilitasyon süreci oluşturmak için beyin-bilgisayar arayüzü ve beyinden ilham alan akıllı robot teknolojisindeki uzmanlıktan yararlandı.

Çin’in Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ne bağlı Tongji Hastanesi ve Harvard’a bağlı beyin-bilgisayar arayüzü şirketi BrainCo arasındaki bir iş birliğiyle geliştirilen NCyborg’un başlangıçta felçli hastaların ellerinin rehabilitasyonu için kullanılması amaçlanıyor. Beyinden gelen elektrik sinyallerini okuyan bir EEG kafa bandı, ön koldan gelen nöromüsküler sinyalleri okuyan bir kol bandı ve ele giyilen elektrikli robotik eldiven olmak üzere üç ana bileşenden oluşan sistemin işleyişi ise şu şekilde:  Hasta, eliyle belirli bir eylemi gerçekleştirmeye çalıştığında, kafa bandı ve kol bandı beraberindeki elektrik sinyallerini algılayacak ve verileri bağlı bir bilgisayara aktaracak. Yapay zeka tabanlı bir algoritma ise hangi hareketin belirli bir modele uygun olduğunu belirlemek için elektrik sinyallerinin ayırt edici modelini bir el hareketleri veri tabanıyla çapraz referans yapacak. Ardından, eli amaçlanan eylem boyunca hareket ettirecek olan eldiveni etkinleştirecek.

Beş yıl içinde kullanıma sunulacak

Tongji Hastanesi’nden Dr. Jonh H. Zhang; proje kapsamında amaçlarının inme geçirenler için rehabilitasyon etkisini artıracak, sürecini hızlandıracak, ilgili maliyetleri azaltacak, kullanımı kolay, güvenilir ve aynı zamanda uygun fiyatlı bir inme rehabilitasyon robotu geliştirmek olduğunu belirtti. Sistemin ilk el tabanlı versiyonunun beş yıl içinde kullanıma sunulması planlanıyor. Bu noktada ise sistemden yüzde 90’ın üzerinde bir doğruluk oranıyla en az sekiz el hareketi niyetini tanımlayabilmesi ve 300 milisaniyeden daha kısa sürede tepki vermesi bekleniyor.

Kaynak:

https://newatlas.com/health-wellbeing/ncyborg-wearable-robotic-stroke-rehabilitation/

Dünyanın En İnce Teknolojisi Tel Aviv Üniversitesi’nde Geliştirildi:  Sadece İki Atom Kalınlığında

Bilim insanları tarafından elektrik bilgilerini depolama amacıyla dünyanın en ince cihazı üretildi. Bir atom kalınlığında bor ve bir atom kalınlığında nitrojen tabakası kullanılan cihaz sadece 2 atom kalınlığında!

Tel Aviv Üniversitesi’nden araştırmacılar, yalnızca iki atom kalınlığında dünyanın en küçük teknolojisini geliştirdiler. Raymond ve Beverly Sackler Fizik ve Astronomi Okulu ile Raymond ve Beverly Sackler Kimya Okulu’ndan bilim insanları tarafından yapılan çalışma, Science dergisinde yayınlandı.

Elektronik cihazları iyileştirecek

Kristal cihazların kalınlığını ilk kez iki atoma indirebilmeyi başaran araştırma ekibinden Dr. Moshe Ben Shalom; bu seviyedeki  ince bir yapının, elektronların kuantum yeteneğine dayanan hafızaların, sadece birkaç atom kalınlığındaki bariyerlerden hızlı ve verimli bir şekilde atlamasını sağladığını belirtti. Böylece söz konusu teknoloji elektronik cihazları hız, yoğunluk ve enerji tüketimi açısından önemli ölçüde iyileştirebilecek. Araştırmada, bilim insanları, iki boyutlu bir malzeme kullandılar: Tekrarlayan altıgen bir yapıda düzenlenmiş tek atom kalınlığında bor ve nitrojen katmanları. Deneylerinde ise bu tür iki katmanı yapay olarak bir araya getirerek bu kristalin simetrisini kırmayı başardılar.

Umut verici bir gelişme

Moshe Ben Shalom, geliştirdikleri süreci şu şekilde aktardı: “Doğal ve üç boyutlu durumundaki bu malzeme birbirinin üzerine yerleştirilmiş çok sayıda katmandan oluşuyor ve her katman komşusu olduğu diğer katmanlara göre 180 derece döndürülüyor. Laboratuvardaki çalışmalarımızdakatmanları, aralarındaki güçlü itme kuvvetine rağmen aynı türden atomları varsayımsal olarak mükemmel şekilde örtüşecek biçimde yerleştiren, rotasyonsuz paralel bir konfigürasyonda yapay olarak bir arada dizdik. Ancak gerçekte, kristalde bir katman diğerine göre hafifçe kaymış halde bulunuyor. Böylece her katmanın atomlarının yalnızca yarısı mükemmel bir şekilde örtüşüyor ve örtüşenler de zıt yüklere sahip.Diğerleriyse boş alanın üstünde veya altında, yani altıgenin merkezinde yer alıyor.”

“Bu yapay dizme konfigürasyonunda katmanlar birbirinden hayli farklı.” diyen Shalom, bu durumu“Örneğin, üst katmanda sadece bor atomları üst üste biniyorsa, alt katmanda tam tersi oluyor. Doğada bulunmayan bu yenilik, elektrik yükünü katmanlar arasında kendini yeniden düzenlemeye ve katmana dik açıda küçük bir iç elektrik polarizasyonu oluşturmaya zorluyor. Elektrik alanı ters yönde uygulandığında, sistem oryantasyonu değiştirmek için kayıyor ve bu alan kapatıldığında bile düzenli kalıyor.” şeklinde açıkladı.

Dr. Shalom’a göre bu yenilikler bor ve nitrojene özgü değil ve bu ara katman kaydırma yönteminin elektroniği kontrol etmenin bir yolu olarak kullanılması da oldukça “umut verici”.

Bilim insanları, bu teknolojinin diğer dedektörlerin, enerji depolama ve dönüştürme aygıtlarının ve ışıkla etkileşime giren cihazların geliştirilmesine katkıda bulunacağını düşünüyor.

 

Kaynak:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-06/tu-itw063021.php

3 Üniversitenin Ortak Çalışmasıyla Bitki gibi Büyüyen Siber Tohum Geliştirildi

Araştırmacılar tarafından yerel çevreden malzeme kullanarak yapılar tasarlamak için “bitki gibi” büyüyen bir “siber tohum” geliştirildi. Her ne kadar şu anda sadece bir tohum olsa da uzmanlar, bu teknolojinin algoritmik olarak çok sayıda araç ve uçak için tasarımlar oluşturma amacıyla kullanılabileceğini söylüyor.

Dünyanın herhangi bir yerindeki son kullanıcılara, ellerinde bulunan malzemeleri kullanarak yeni ürünlerin üretilmesini sağlamak için araştırmacılar tarafından kavramsallaştırılan bir fikir, şimdilerde Belfast Kraliçe Üniversitesi, Loughborough Üniversitesi ve York Üniversitesi’nden bir ekip tarafından hayata geçiriliyor.

İnanılmaz bir hızla gelişebiliyor

Siber tohum, bir ürünün boyut, renk ve yoğunluk gibi tasarım özelliklerinin basit metin açıklamalarından oluşuyor. Bu “genler” ise üretime ve gerçekleştirmeye hazır bir 3D tasarım modelinin oluşturulması için bir bilgisayar destekli tasarım (CAD) sistemi ile bağlantı kuracak şekilde yapılandırılmış yazılım tarafından okunuyor. Böylece tohum, bir CAD ortamında algoritmik olarak büyüyor ve araştırmacılar, tohumun inanılmaz derecede hızlı gelişebileceğini söylüyor.

Belfast Kraliçe Üniversitesi Makine ve Uzay Mühendisliği Bölümü’nden proje lideri Profesör Mark Price, “Bu yeni araştırma, tasarım ve üretim organizasyonlarının çalışma şeklini değiştirebilir, üretimi birçok sektör için daha erişilebilir ve verimli hale getirebilir” diyor. Siber tohumun tıpkı doğada bir bitkinin gövdesinin yaptığı gibi bir bilgisayar modeli içinde büyüdüğünü ve uzadığını söyleyen Price, sözlerine şöyle devam ediyor: “Tohum, çok karmaşık şekiller oluşturmak için bölünen ve kopyalayan hücreler üretiyor, ancak bunlar  tıpkı doğada olduğu gibi sadece belirli koşullar sağlandığında yaşayabilir hale geliyor. Örneğin, bir bisiklet tohumumuz varsa ve Belfast’ta bir araştırmacı tarafından Belfast’taki bir müşteri için üretiliyorsa, mevcut malzemeler metal olabilir ve nihai ürün alüminyumdan yapılabilir. Bununla birlikte, Belfast’taki aynı araştırmacı Asya’daki bir müşteriye özel bir bisiklet oluşturmak için siber tohumu kullanıyorsa, bu aynı ana malzemesi olarak bambu kullanarak gelişecek ve tasarımını buna göre uyarlayacaktır.

Hastaya özel cihazlar geliştirilebilecek

Profesör Price, bu gelişmenin algoritmik olarak çok sayıda araç ve uçak tasarımı oluşturmak için kullanılabileceğini söylerken; aynı zamanda tıp ve biyomühendislik sektörleri için de pek çok fırsatın kapısını açabileceğinin altını çiziyor. Bu durum, hastaya özel cihazlar veya özelleştirilmiş terapötik numuneler üretmenin mümkün olacağı ve en önemlisi bunları üretmek için gereken maliyet ve kaynağın engelleyici olmayacağı anlamına geliyor.

Şu anda “tohumlar”, yüzlerce tasarımın oluşturulduğu ve faydalı tasarımları seçecek bir bilgisayar programından geçirildiği yapay bir evrim sürecinden geçiyor. Bu ise ciddi miktarda bilgi işlem gücü gerektiriyor. Daha karmaşık tasarımlara ihtiyaç duyulduğunda da araştırmacıların yapısal bütünlük, hava akışı, sıcaklık, elektromanyetizma gibi çok pahalı olabilen çevresel kısıtlamaları simüle etmeleri gerekecek. Bununla birlikte Profesör Price, “tohumun” uzun vadeli faydalarından birinin, insanların asla düşünemeyeceği tasarımları bulabilmesi olduğunu belirterek, “Ticari baskı ve düzenleyici çerçeveler altında çalışmamıza rağmen yine de çok farklı fikirler ortaya çıkaracak” diyor.

Kaynak: https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/cyber-seed-grows-algorithm-design-b1871857.html

Nagoya Üniversitesi’ndeki Bilim İnsanları İdrar Testiyle Beyin Tümörlerini Tespit Edebilecek

Bir beyin tümörü düzensiz baş ağrıları, mide bulantısı veya konuşma bozukluğu gibi semptomlarla kendini gösteriyor. Ne yazık ki bu semptomlar hastalık iyice ilerleyene kadar ortaya çıkmadığı için, erken teşhis şansını da zorlaştırıyor. Japonya’nın Nagoya Üniversitesi’ndeki bilim insanları ise idrardaki mikroRNA’ların beyin tümörlerini teşhis etmek için umut verici bir biyobelirteç olabileceğini ortaya koydu.

Non-invaziv ve kanser teşhisi söz konusu olduğunda kan testleri ile birlikte idrar testleri heyecan verici bir teknoloji olarak karşımıza çıkıyor. Bilim insanları bu sıvı örneklerini, hastalıkla ilişkili biyobelirteçler için tarayarak, tipik klinik semptomlar ortaya çıkmadan çok önce kanseri nasıl tespit edebileceklerini gösterdiler. Bu çalışmalar özellikle mesane, prostat, pankreas ve hatta akciğer kanserleri söz konusu olduğunda umut verici nitelikler taşıyor.

Az miktarda örnekten çok miktarda mikroRNA

Nagoya Üniversitesi’nden bir ekip ise “mikroRNA” adı verilen genetik materyalin yardımıyla bu olasılıkları beyin kanserine yönelik olarak uygulamaya çalıştı. İlk olarak 1993’te keşfedilen söz konusu genetik materyal, gen ekspresyonunda önemli bir rol oynayan ve vücuttaki kanser hücreleri tarafından üretildiğinde benzersiz biçimler alabilen, kodlamayan RNA’nın kısa zincirleri olarak tanımlanıyor.

Bilim insanları, hacim olarak bir mililitre kadar küçük idrar örneklerinden çok miktarda mikroRNA çıkarabilen 100 milyon çinko oksit nanotel ile donatılmış yeni bir cihaz geliştirdiler. Ekibin analizi, beyin tümörlerinden türetilen birçok mikroRNA’nın idrarda stabil durumda bulunabileceğini ortaya çıkarırken, beyin tümörü olan hastalardan ve kanser olmayan bir kontrol grubundan örnekler toplandı. Çalışmanın yazarı Profesör Atsushi Natsume, “İdrar bazlı sıvı biyopsi, beyin tümörü olan hastalar için tam olarak araştırılmamıştı, çünkü geleneksel metodolojilerin hiçbiri, mikroRNA’ları çeşit ve miktar açısından idrardan verimli bir şekilde çıkaramıyor” diyerek bunu gerçekleştirebilecek bir cihaz geliştirmeye karar verdiklerini belirtiyor.

Diğer kanser türleri de tespit edilebilecek

Bilim insanları, toplanan mikroRNA’nın ekspresyon profillerini analiz ederek bunları bir teşhis modeli oluşturmak için kullandı. Sonuçlar, modelin tümör boyutundan bağımsız olarak, hastaları kanser olmayan bireylerden yüzde 100 duyarlılık ve yüzde 97 özgüllükle ayırt edebildiğini gösterdi. Araştırmacılar, böylece idrardaki mikroRNA’ların beyin tümörlerinin umut verici bir biyobelirteç olduğu sonucuna vardılar. Bilim insanlarına göre daha fazla çalışma ile bu tür bir teknoloji sadece beyin tümörlerinin değil, diğer kanser türlerinin hatta glioblastomlar gibi agresif beyin kanseri türlerinin erken teşhisine katkıda bulunabilecek. Nitekim Natsume, “Gelecekte, yapay zeka ve teletıp kombinasyonu ile insanlar kanserin varlığını öğrenebilecekler, doktorlar ise kanser hastalarının durumunu sadece günlük idrarlarının az bir miktarıyla bilebilecekler” şeklinde öngörüyor.

 

Kaynak: https://newatlas.com/medical/urine-test-detects-brain-tumor-high-accuracy/

 

Avustralya’da Yüksek Sıcaklık Farkına Rağmen Genleşmeyen Malzeme Üretildi

Avustralyalı bilim insanları; -269 ila 1126 °C arasındaki sıcaklıklarda hacim olarak değişmeyen, şimdiye kadar keşfedilmiş en kararlı materyali üretmeyi başardı. Skandiyum, alüminyum, tungsten ve oksijenden oluşan bu yeni sıfır termal genleşme malzemesi pek çok farklı sektörde kullanılabilecek.

Araştırmacılar, şimdiye kadar keşfedilen termal olarak en kararlı malzemelerden birini yaratmayı başardı. Skandiyum, alüminyum, tungsten ve oksijenden oluşan bu yeni sıfır termal genleşme malzemesi; -269 ila 1126 °C arasındaki sıcaklıklarda dahi hacim olarak değişmedi. Söz konusu materyal, uzayda aşırı soğuğa ve fırlatma sırasında aşırı ısıya maruz kalmak zorunda kalan uzay araçlarının tasarımında kullanılabilecek. Aynı şekilde tıbbi implantlar gibi, beklenen sıcaklık aralığının çok değişken olmadığı ancak az miktarda termal genleşmenin bile kritik sorunlara neden olabileceği durumlarda da bilim insanlarına yardımcı olabilecek.

Malzemenin keşfi “şans eseri”

UNSW (New South Wales Üniversitesi) ekibi bu keşfi tesadüfen yapmış. Zira araştırma ekibinden Doç. Dr. Neeraj Sharma, “Pillere dayalı araştırmamızla bağlantılı olarak, ilgisiz amaçlarla bu malzemelerle deneyler yapıyorduk ve tesadüfen özel bir bileşimin bu benzersiz özelliğine rastladık” diyor. Ekip, Avustralya Nükleer Bilim ve Teknoloji Organizasyonu’nun (ANSTO) Avustralya Senkrotronu’nda ve Avustralya Nötron Saçılması Merkezi’nde “Echidna yüksek çözünürlüklü toz kırınım ölçeri” kullanarak malzemeyi ölçtükten sonra, inanılmaz derecede bir termal kararlılık buldu.

Moleküler düzeyde, malzemeler genellikle genişler çünkü sıcaklıktaki bir artış, elementler arasındaki atomik bağların uzunluğunda doğrudan bir artışa yol açar. Bazen de atomların dönmesine neden olarak toplam hacmi etkileyen daha geniş yapılara neden olur. Araştırma ekibi, yeni materyaldeki aşırı termal kararlılığın arkasındaki kesin mekanizmanın tam olarak net olmadığını, bununla birlikte genel hacmi korumak için belki de bağ uzunluklarının, açılarının ve oksijen atomu konumlarının birbiriyle uyum içinde değiştiğini söylüyor.

 

Büyük ölçekli üretim mümkün olacak

Sharma, materyalde kullanılan “Skandiyum” nadir ve maliyetli olduğunu belirterek “Bu nedenle Skandiyum’u ikame edilebilecek diğer elementlerle deneyler yapıyoruz ve stabilite korunuyor. Şimdi sıradaki soru ise ‘Hangi parça hangi sıcaklıkta çalışıyor?’ olacak” diyor. Öte yandan diğer bileşenler yaygın olarak bulunuyor ve “nispeten basit bir sentez” kullanılarak birbirine bağlanıyor. Bu yüzden ekip yeni malzemenin büyük ölçekli üretiminin önünde hiçbir engel bulunmadığına inanıyor.

 

Kaynak:

https://newatlas.com/materials/thermally-stable-zte-advanced-material/

 

Güvenli, Uygun Maliyetli ve Kullanımı Kolay Kurumsal İletişim Yazılımı: Simternet

25 yıla yakın uzmanlığı ile çözüm odaklı, web ve mobil tabanlı uygulamalar geliştiren, İTÜ ARI Teknokent firmalarımızdan Simternet; SharePoint üzerinde paket çözümleri olan ve kurumsal firmalara uygun bütçeyle güvenli ve kullanımı kolay yazılım hizmeti sunan bir şirket. %100 Türk sermayesiyle kurulan Simternet, alanındaki ilk 3 yazılım şirketinden birisi.

Kendi kaynaklarıyla AR-GE yapan ve Microsoft Gold Sertifikasına sahip Simternet, 50’den fazla çalışanı olan şirketlerin kurumsal ve iç iletişim, insan kaynakları, bilgi teknik ve pazarlama departmanları için “Knowizz” adıyla dijital işyeri platformu sağlıyor.

2018 yılında, uluslararası hızlandırma programımız Innogate firmalarından birisi olarak New York ofisini açan Simternet, globalleşme çalışmalarına ise tüm hızıyla devam ediyor. İlk global satışını İngiltere’ye gerçekleştiren Simternet ayrıca, 30’dan fazla kullanıma hazır özellik ile bir günde SharePoint Online’da dijital işyeri platformu sunan tek küresel firma.

Simternet’in müşterileri arasında Allianz, AvivaSA, Şişecam, Çalık Holding, Koçtaş, Ford, McDonald’s, SAYA Grubu, Borsa İstanbul gibi farklı sektörlerden birçok kurum ve marka yer almaktadır ve böylece 100.000’i aşkın çalışan Knowizz hizmetini kullanıyor.

Simternet’in web sitesine buraya tıklayarak ulaşabilirsiniz.

Delft Teknoloji Üniversitesi 3 Boyutlu Yazıcıyla Biyo-Baskı Tekniğini Kullandı

Hollanda’daki Delft Teknoloji Üniversitesi’nden bilim insanları algleri canlı ve dayanıklı fotosentetik malzemelere basmak için 3D yazıcılar ve yeni bir biyo-baskı tekniği kullandı. Uzmanlar söz konusu teknolojinin gelecek için derin etkileri olacağını söylerken; yapay yaprak farklı gezegenlere yapılacak keşiflerde yeni oksijen kaynağı olabilir.

Bilim insanları, güçlü ve esnek olan fotosentetik, canlı materyaller üretebilmek adına alglerin biyolojik olarak basılması için yeni bir yöntem geliştirdi. Hollanda’daki Delft Teknoloji Üniversitesi’nden (TU Delft) araştırmacılar, 3 boyutlu biyobaskı tekniğini kullanarak yosun hücrelerinden oluşan ve “yaşayan” bir materyal üretmeyi başardı. Araştırmacılar çalışmaya öncelikle dayanıklılık, sağlamlık, esneklik ve şekil hafızası gibi yararlı nitelikler gösteren bakterilerden salgıladıkları ölü selüloz ile başladılar daha sonra da canlı algleri selüloz substrat üzerine yerleştirmek için 3D yazıcı kullandılar. Sonuç olarak ortaya çıkarılan yapay yaprağın hem alglerin fotosentez kabiliyetine hem de selülozun sağlamlığına sahip olduğu görüldü. Aynı zamanda biyolojik olarak parçalanabilir olan materyal, güneş ışığıyla beslenebiliyor ve hatta fotosentetik doğası nedeniyle yenilenebiliyordu.

Son derece sağlam

Çalışmaya katılan bilim insanlarına göre, malzeme herhangi bir besin olmadan en az üç gün dayanabiliyor hatta besin verildiği taktirde daha uzun süre hayatta kalabilme özelliğine sahip… Aynı zamanda çalışmada kullanılan selüloz, basılı kopyaları güçlendiriyor, kendi ayakları üzerinde durmalarına ve çeşitli yüzeylere sökülüp takılabilmesine izin veriyor. TU Delft Uygulamalı Bilimler Fakültesi’nden Doçent Doktor Marie-Eve Aubin-Tam, canlı hücre baskısının mühendislik ürünü yaşam malzemelerinin üretimi için heyecan verici ve çekici bir yenilik sunduğunu söyleyerek “Fotosentetik canlı malzememizin en büyük avantajı, gerçek yaşam ortamlarında mekanik olarak son derece sağlam olması” diyor.

Uzaydaki yaşamın anahtarı olabilir

Söz konusu teknoloji, suyu ve karbondioksiti oksijen ve enerjiye dönüştürebilen yapay yaprakların üretimini içeriyor. Bu özellikle yakın bir gelecekte Mars’a gönderilmesi planlanan koloninin yaşam kaynağı olabilecek. Zira yapraklar tarafından üretilen şekerleri yakıta dönüştürme gücü ile bitkilerin verimli bir şekilde büyüyemediği uzayda bile, enerji üretebilecek. Materyal için başka bir kullanım da bitkilerle aynı şekilde algılayan ve tepki veren elementlerin üretimi olabilir. Bu konseptte de bu tür yapay malzemeler, normal canlılar gibi hissedecek, büyüyecek, uyum sağlayacak ve hatta yok olacak.

 

Kaynak:

https://www.sciencetimes.com/articles/31035/20210506/algae-based-artificial-leaves-3d-printing-potential-use-space-missions.htm

 

Bilim İnsanları Alg Proteini ile Görme Yetisini Kaybeden Hastayı İyileştirdi

Bilim insanları “optogenetik” adı verilen bir tedaviyle 40 yıl önce görme yetisini kaybeden bir hastayı iyileştirmeyi başardı. Algler üzerinde bulunan bir protein ile yapılan tedavi sonucu hasta, nesneleri tutabilecek ve yaya geçitlerini anlayabilecek kadar görme yetisine kavuştu.

Görme yetisini tamamen kaybetmiş bir hastanın görüşü, alglerde bulunan ışığa duyarlı proteinler kullanılarak kısmen de olsa restore edildi. Bunun arkasında ise gözün arkasındaki hücreleri kontrol etmek için proteinleri kullanan “optogenetik” adı verilen bir tür tedavi yatıyor.

Kimliği açıklanmayan hasta, Fransa’nın Brittany kentinde yaşıyor ve Paris’te tedavi görüyor. 40 yıl önce kendisine retina yüzeyindeki ışığa duyarlı hücrelerin ölümüne yol açan “retinitis pigmentosa” teşhisi kondu. Dünya çapında iki milyondan fazla insanı etkileyen bu hastalıkta tam körlük oldukça nadir… Bununla birlikte söz konusu hasta, neredeyse son yirmi yıldır hiç görmüyor.

Aniden yay geçitleri belirdi

Optogenetik adlı tedavi, ışığa tepki olarak davranışlarını değiştiren, “kanalrodopsinler” adı verilen alglerde üretilen proteinlere dayanıyor. Tedavinin ilk adımı olan gen terapisinde retina üzerinde bulunan bir hücre olan rodopsinin iyileştirilmesi için channelrhodopsin proteinleri baz alındı ve bu proteinler, retinanın derin katmanlarına doğru enjekte edildi. Bu proteinler sayesinde göze çarpan bir ışık olduğu zaman hücreler o yöne doğru hareket etmeye başlayarak beynin uyarılması sağlanmış oldu.

Bununla birlikte, hücrelerin yalnızca kehribar rengindeki ışığa tepki vermelerinden dolayı hastaya gerçek dünyada neler olup bittiğini yakalamak ve doğru dalga boyundaki bir versiyonu yansıtmak için önde bir video kamera ve arkada bir projektör olan bir çift gözlük takıldı. Rodopsinlerin yeterince yüksek seviyelerinin gözde oluşması ve beynin esasen yeniden görebilmek için yeni bir dil öğrenmesi aylar aldı. Tedavinin işe yaradığına dair ilk işaret ise hastanın yürüyüşe çıktığında aniden yaya geçidi şeritlerini fark etmesiyle oldu.

“Hepimiz heyecanlandık”

Her ne kadar hasta, mükemmel bir görüşe sahip olamasa da hiç görmemek ile sınırlı görmek arasındaki fark bile yaşamı değiştirebilecek kapasitede… Paris’teki Görme Enstitüsü’nden Dr José-Alain Sahel, konuya ilişkin şunları söylüyor: “Bu hasta başlangıçta biraz hüsrana uğradı çünkü enjeksiyon ile bir şey görmeye başlaması arasında uzun bir zaman geçti. Bununla birlikte spontane olarak rapor vermeye başladığında, caddenin karşısına gelen beyaz çizgileri görebildi, çok heyecanlı olduğunu hayal edebilirsiniz. Hepimiz heyecanlandık.”

Basel Üniversitesi’nden Prof.Botond Roska ise bulguların, görüşü kısmen de olsa geri kazanabilmek için optogenetik tedavinin kullanılmasının mümkün olduğuna dair bir kanıt sağladığına dikkat çekiyor. Birleşik Krallık UCL’de retina çalışmaları profesörü olan James Bainbridge da çalışmanın yüksek kaliteli olduğunu, ancak sadece bir hastada yapılabildiğini söylüyor ve “Bu heyecan verici yeni teknoloji, görme yeteneği çok ciddi şekilde bozulmuş insanlara yardımcı olabilir” diyor.

 

Kaynak: https://www.bbc.com/news/health-57226572

Google’dan Cilt Sorunlarına Yapay Zeka Desteği

Google, hastalar tarafından yüklenen görüntülere dayanarak cilt, saç ve tırnak durumlarını tespit etmeye yardımcı olmak için yapay zeka kullanan bir araç geliştirdi. Söz konusu teknoloji, çeşitli hastalardan alınan yaklaşık 1.000 cilt problemi görüntüsü üzerinde test edildiğinde, en iyi üç öneride yüzde 84 oranında doğru belirleme yapabiliyor.

Google insanların cilt, saç ve tırnak durumlarını belirlemelerine yardımcı olmak için yapay zeka kullanan bir teknoloji geliştirdi. Google’ın yıllık geliştirici konferansı olan Google IO’da açıklanan ve “dermatolojik destek aracı” olarak adlandırılan teknolojinin ilk denemesinin bu yıl içinde başlayacağı ifade edildi. Google, geliştirilmesi üç yıl süren yapay zekanın 288 cilt durumunu tanıyabildiğini ancak tıbbi teşhis ve tedavinin yerini alacak şekilde tasarlanmadığını söyledi.

Her yıl 10 milyar arama yapılıyor

Söz konusu yapay zeka yazılımı üzerinden kullanıcılar, cep telefonları aracılığıyla cilt hastalıkları konusunda fikir sahibi olabilecekler. Buna göre kullanıcıların, yalnızca ciltlerinin etkilenen bölgesinin 3 adet fotoğrafını çekmesi gerekiyor. Daha sonra uygulama, fotoğrafları işliyor ve hastaların bir dizi soruyu çevrimiçi olarak yanıtlamasını istiyor, ne kadar süredir bu semptomlara sahip oldukları gibi… Ardından yapay zeka, 288 cilt hastalığına ilişkin arşiv bilgisinden yararlanarak olası tanıları listeleyebilmek için bu yanıtları kullanıyor ve 65 bin cilt hastalığı fotoğrafını tarayarak kullanıcı fotoğraflarını yorumlayabiliyor.

Google daha önce belirli kanserlerin ve tüberkülozun semptomlarını tespit etmeyi öğrenmek için bazı araçlar geliştirmişti. Dermatolojik destek aracı da bu teknolojilere dayanıyor.

Uygulamayı geliştirmek için 65 bin görüntüden oluşan bir veri kümesinin yanı sıra, insanların endişelendiği işaretleri gösteren milyonlarca görüntü ve binlerce sağlıklı cilt resminden faydalanıldı. Dünya genelinde her yıl 2 milyar insan, bir cilt hastalığına bağlı olarak sağlık problemi yaşarken; Google, arama motorunda her yıl cilt, saç ve tırnak sorunları için yaklaşık 10 milyar arama yapıldığını söylüyor.

Hastalara özel tedaviler sağlayacak

Southampton Üniversitesi’nde Kanser Bilimleri Başkanı Profesör Tim Underwood, bu tür araçların hastalara daha özel tedaviler sağlama potansiyeline sahip olduğunu söylüyor ve

“Yapay zekanın hem kanserde hem de tıbbın diğer alanlarında uygulanması, tanının ne olabileceği ve bir bireye hangi tedavinin sunulacağı konusundaki bilgilerimizi arttırıyor” diyor.

Dermatolojik destek aracına, Avrupa’da tıbbi bir araç olarak kullanılmak üzere CE işareti verilirken; ABD’de kullanım için Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından henüz izin alınamadı. Öte yandan yakın bir zamanda İngiliz Optellum firması tarafından geliştirilen benzer bir makine öğrenme modeli, FDA tarafından akciğer kanserinin teşhisinde asistan olarak kullanılmak üzere onaylanmıştı.

Kaynak: https://www.bbc.com/news/technology-57157566

MIT Araştırmacıları Origamiden İlham Alarak Tıbbi Yama Geliştirdi

Cerrahlar için iç yaraları kapatmak oldukça zorlu bir işlem… MIT mühendisleri, bu zorlukları hafifletmek için origamiden ilham alarak ıslak doku ve organlardaki yırtıklar için çok yönlü yeni bir tıbbi yama geliştirdi. Zamanla kirlenmeye ve biyolojik bozulmaya karşı dirençli olan bu yeni yamalar, cerrahlar tarafından doğrudan veya tıbbi bir robot kullanılarak uzaktan iç yaralara uygulanacak şekilde tasarlandı.

Günümüzde pek çok ameliyat, tümörleri çıkarmak ve hasarlı doku ve organları onarmak için küçük bir kesiğin atıldığı ve minyatür kameralar ile cerrahi aletlerle vücuda girildiği “minimal invaziv” prosedürle gerçekleştiriliyor. Söz konusu işlem, açık cerrahiye kıyasla daha az ağrıya neden olduğu ve daha kısa iyileşme sürelerine sahip olduğu için sıklıkla tercih ediliyor. Öte yandan bu avantajlara rağmen cerrahlar, sürecin önemli bir adımında ciddi zorluklarla karşılaşabiliyorlar: İç yaraların ve yırtıkların kapatılması…

Biyolojik olarak parçalanıyor

Origamiden ilham alan MIT (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) mühendisleri, artık minimal invaziv cerrahi aletlerin etrafına katlanabilen ve iç yaralanmaları düzeltmek için hava yolları, bağırsaklar ve diğer dar alanlardan iletilebilen tıbbi bir yama tasarladı. Yama, kuruduğunda katlanabilir, kağıt benzeri bir filme benziyor, ıslak dokularla veya organlarla temas ettiğinde ise kontakt lense benzer esnek bir jele dönüşüyor ve yaralı bölgeye yapışabiliyor. Mevcut cerrahi yapıştırıcıların aksine, ekip yeni bandı bakterilere ve vücut sıvılarına maruz kaldığında kontaminasyona direnecek şekilde tasarladı. Üstelik yama zaman içerisinde güvenli bir şekilde biyolojik olarak parçalanabiliyor.

MIT’de Makine Mühendisliği ve İnşaat ve Çevre Mühendisliği Profesörü Xuanhe Zhao, minimal invaziv cerrahinin ve robotik cerrahinin, açık cerrahiye bağlı travmayı azalttığı ve iyileşmeyi hızlandırdığı için giderek daha fazla benimsendiğini söyleyerek “Bununla birlikte, bu ameliyatlarda iç yaraların kapatılması zor” diyor. Minnesota, Rochester’daki Mayo Clinic’te kardiyak anestezi uzmanı ve yoğun bakım doktoru olan eş yazar Christoph Nabzdyk ise bu yama teknolojisinin birçok alanı kapsadığını belirterek, yeni teknolojinin kolonoskopideki bir perforasyonu onarmak veya bir travma veya elektif cerrahi müdahaleden sonra katı organları veya kan damarlarını kapatmak için kullanılabileceğini vurguluyor.

Üç hedefe de ulaşıldı

Günümüzde minimal invaziv ameliyatlarda kullanılan biyo-yapışkanlar, çoğunlukla zarar görmüş dokulara yayılabilen biyolojik olarak parçalanabilen sıvılar ve yapıştırıcılar özelliğinde… Öte yandan bu yapıştırıcılar katılaştığında, altta yatan daha yumuşak yüzey üzerinde sertleşerek kusurlu bir sızdırmazlık oluşturabiliyor. Kan ve diğer biyolojik sıvılar da yapıştırıcıları kontamine ederek yaralı bölgeye başarılı bir şekilde yapışmayı önleyebiliyor. Mevcut tasarımların neden olduğu sorunlar göz önüne alındığında, ekip üç işlevsel gereksinimi karşılayacak bir alternatif oluşturmayı amaçladı. Buna göre yeni yama, yaralı bir bölgenin ıslak yüzeyine yapışabilmeli, hedefine ulaşmadan önce herhangi bir şeye bağlanmamalı ve yaralı bir bölgeye uygulandığında bakteriyel kontaminasyona ve aşırı inflamasyona direnç göstermeli… Ekibin yeni tasarımı, üç katmanlı bir yama biçiminde bu üç gereksinimi de karşılıyor.

Çalışmanın baş yazarlarından Hyunwoo Yuk, “Minimal invaziv cerrahide, bir yapıştırıcı uygulamak için bir bölgeye kolayca erişme lüksüne sahip değilsiniz” diyor ve hedefe giderken çok sayıda rastgele kirletici madde ve vücut sıvısıyla savaşıldığını vurguluyor. Bir diğer yazar, MIT’den Jingjing Wu da “Bu yamanın biçim ve işlevindeki kavramsal yeniliğin, robotik cerrahide çeviri engellerini aşmaya ve biyo-yapışkan malzemelerin daha yaygın olarak benimsenmesini kolaylaştırmaya yönelik heyecan verici bir adımı temsil ettiğine inanıyoruz” diye konuşuyor.

 

Kaynak: https://news.mit.edu/2021/origami-inspired-medical-patch-sealing-internal-injuries-0202