Yapay Göz İle Görmek Çok Yakın

Bilim insanları görme yetilerini retina hastalıkları yüzünden kaybetmiş olan görme engellilere kısmi görme yetisi kazandıracak yapay retina üzerinde çalışıyor. Retina gözün arka kısmında, görüntüleri sinyallere çevirerek beyne ileten, ışığa duyarlı yapının adı. Yapay retinalar, göz ve beyin arasındaki sinir bağlantısının sağlam olduğu fakat gözün ışık algılama yetisinin bulunmadığı durumlar için ümit vaat ediyor

Devlet destekli projede araştırmacılar göze takılarak görme engellileri, yüzleri tanıyabilir ve büyük boyutlu harfleri okuyabilir hale getirecek duyarlı aygıtlar üretmeyi amaçlıyor. Güney Kaliforniya Üniversitesi Doheny Göz Enstitüsü’nden cerrah Dr. Mark Humayun, protez retinaların dış retina hastalıklarından kaynaklı, tedavisi olmayan körlükler için kısa vadede en büyük umut olduğunu söylüyor. Dr.Humayun yapay retina nakli yapan bir cerrah. Görece basit yapıdaki bir yapay retinanın testleri 2002’de altı hasta üzerinde başlatıldı.

Second Sight Medical Products şirketinin yöneticisinin bildirdiğine göre daha önce tümüyle görme engelli olan insanlar yapay retinalar yardımıyla büyük boyutlu harfleri okuyabiliyor, bir tabakla bir fincanı ayırt edebiliyor, kapıları ve pencereleri bulabiliyor ve büyük nesnelerin çevresinden dolaşabiliyorlar.

Nano Teknoloji İnsanlığın İmdadına Yetişiyor

Argus One adlı birinci kuşak yapay retina, siyah bir gözlüğe takılan küçük bir kamera, bele takılan bir mikro şlemci ve gözün içinde retinanın ön kısmına ameliyatla yerleştirilen 16’lık bir mikro elektrot setinden oluşuyor. Kamera görüntüyü alıyor ve bu bilgiyi kablosuz olarak belde taşınan mikro işlemciye iletiyor. Mikro işlemci, gelen bilgiyi elektronik sinyallere çevirerek göze yerleştirilmiş alıcıya iletiyor. Alıcı da sinyalleri küçük ince bir kabloyla retinaya yerleştirilmiş mikro elektrot setine ileterek bu mikro elektrot setini ileti göndermek üzere uyarıyor. Buradan çıkan iletiler de optik sinire ve oradan da son olarak beyne gidiyor. Beyin uyarılan elektrotlara karşılık gelen aydınlık ve karanlık noktaların oluşturduğu desenleri algılıyor. İlk başta hastalar yalnızca dağılmış ışıltılar görüyor. Ancak haftalar ya da aylarca süren eğitim sayesinde bu azıcık bilgiyle düz çizgiler çizmeyi, aydınlık bölgeleri karanlık olanlardan ayırt etmeyi ve hareketi algılamayı öğreniyorlar. Görme yetisi uzun süre kaybolduğunda beyin görüntüleri anlamlandırma yeteneğini yitiriyor, bu yüzden de söz konusu hastaların böyle bir eğitim görmesi gerekiyor.16 mikro elektrodu bulunan Argus One hâlâ kullanımda olsa da, 60 mikro elektrotlu daha küçük ve daha gelişmiş Argus Two onun yerini almaya hazırlanıyor. Argus Two hastalara çok daha belirgin görüntüler sağlıyor. Yeni aygıt ABD’de ve Avrupa’da 17 hasta üzerinde deneniyor. Geçtiğimiz Ekim ayında yapılan retina konulu bir konferansta bu hastaların yön bulma ve hareket kabiliyetlerindeki gelişmeler anlatıldı. Mech, hastaların örneğin 6 m uzaktaki bir kapıyı bulabildiklerini ve 6m’lik düz bir çizgiyi takip edebildiklerini söylüyor. Enerji Bakanlığı Ulusal Laboratuvarları’ndaki araştırmacılar şu anda üçüncü kuşak yapay retinayı yaratıyorlar.

Öncüllerinden çok daha küçük olan bu aygıtın, retinanın şekline uyabilecek esneklikte, ince bir filmin üzerine yerleştirilmiş 200 mikro elektrodu var. İnsan üzerindeki denemelerinin 2011’de başlaması planlanıyor. Bakanlığın bilim müsteşarı Ray Orbach, 1000 elektrotluk aygıtlar üretmeyi amaçladıklarını ve böyle bir aygıtın görme engelli hastaların nesneleri tanımasına ve büyük gazete yazılarını okumasına olanak sağlayacağını söylüyor.Yapay retinalar hâlâ deneysel aşamada ve daha uzun yıllar ticari olarak kullanılamayacak. Mech, aygıtların yaklaşık 30.000 dolara mal olacağını ve pek çok teknik sorunun henüz aşılamadığını belirtiyor. Yine de bilim insanları yapay retinaların geleceği hakkında iyimser.

Daha İyileri Yapılabilir

Tüm hücre tiplerine dönüşebildiği için önem taşıyan kök hücrelerin etkinliğinin, hücresel elektrik sinyalleri değiştirilerek kontrol edilebildiği keşfedildi. Halihazırda araştırmacılar kök hücrelerin başkalaşmasını başlatmak ve hangi hücreye dönüşeceklerini kontrol etmek için besinleri ve büyüme faktörlerini kullanıyor. Ancak insan kök hücrelerinin yağ ve kemik hücrelerine doğal dönüşümü sırasında kök hücrelerde bazı gerilim değişiklikleri olduğunu keşfettiler ve uygun miktarda gerilim vermenin bir hücrenin geleceğini belirleyip belirleyemeyeceği merak konusudur.  Yapılan çalışmalardaki sonuçlar şimdilik beklenildiği gibi çıktı.

Taze bir hücre kültüründe iyon akışını engellemek başkalaşmayı duraksatırken kültüre hücre zarındaki gerilimi artıracak kimyasal maddeler eklenmesi hücrelerin başkalaşmasını hızlandırdı. Çalışmayı yapan araştırma grubu, bu yöntemin kök hücre başkalaşımını daha hassas bir şekilde kontrol etmek ve belki de ileride kök hücrelerden -organ naklinde kullanılmak amacıyla- organ oluşturmak için kullanabileceğini ümit ediyor.

Aynı zamanda bu kültürleme yöntemi dışında üretilmesi mümkün olabilir. Bio-yazıcı olarak da bilinen bu işlemde şu an için kullanılan malzemeler yerine organ yapımına uygun organik materyaller koyarak doku oluşturmak mümkün. Organ ya da doku üretiminin tarihçesi oldukça yeni. 25 yıl öncesine kadar giden kök hücre tekniği olarak da bilinen bir işlemle organ üretim çalışmalarına başlanmıştı. 3 boyutlu yazıcı ile bu el yapımı teknik artık bilgisayara aktarılıp çok daha hızlı ve teknik pürüzsüzlükle üretilme şansı bulabileceğiz.

Öncelikle hastanın gözü bilgisayar ortamında tüm yapısal özelliklerini belirleyerek tarıyoruz. Ardından aynı bilgisayar sistemine bağlı Bio-yazıcı elde edilecek cihaza bu bilgiler katman katman en alttan en üste kadar scaffoldlara göz hücreleri ekilerek devam ediyor. Yani bildiğimiz gözü binlerde x eksenine paralel çok ince parçalara ayırıyoruz. Ardından elde edilen göz hücrelerinin elde edilen scaffoldlara ekiyoruz ve en son parçaya kadar bu sistem devam ediyor.

Bu şimdilik çok uzak bir yöntem. Çünkü göz sıvısını taklit edemiyor, eğreti halde sinirsel iletimi elektronik olarak yapmamıza rağmen göz için iletim yeterli olamıyor. Buradaki en önemli olayımız sinirsel iletim konusunda hatırı sayılır gelişmeler ve doku taklit edilebilirliği.

Kaynak

Leave a Reply