Draper ve Brigham ve Kadın Hastanesi MIT araştırmacıları; Bluetooth kablosuz teknolojisi kullanılarak uzaktan kontrol edilen bir “yutulabilir kapsül” tasarladı. İlacı vermek, çevresel koşullarını algılamak veya her ikisini birden sunmak için özelleştirilebilen kapsül, en az bir ay boyunca midede kalabilir. Bilgi iletebilecek şekilde geliştirilen bu kapsül ve kullanıcının akıllı telefonundan gelen talimatlara yanıt veriyor.
3D Baskı Teknolojisi kullanılarak üretilen kapsüller, özellikle ilaçların uzun bir süre boyunca alınması gereken durumlarda, çeşitli hastalıkları tedavi etmek için kullanılabilir. Ayrıca enfeksiyonları, alerjik reaksiyonları veya diğer olayları algılamak ve ardından yanıt olarak bir ilacı bırakmak için tasarlanabilirler.
MIT‘nin Makine Mühendisliği Bölümünde misafir bilim adamı olan Giovanni Traverso, “Sistemimiz, bir ilacın uygulanmasına ya da bir ilacın dozunun ayarlanmasına bir sinyalin yol göstermede yardımcı olabileceği ve kapalı döngü izleme ile tedavi sağlayabilir” diyor.
Bu cihazlar aynı zamanda hastanın veya doktorun akıllı telefonuna iletilecek olan bilgiyi bir araya getirebilecek diğer giyilebilir ve implante edilebilir tıbbi cihazlarla iletişim kurmak için kullanılabilir.
David H. Koch Enstitüsü Profesörü ve MIT’nin Koch Bütünleştirici Enstitüsü üyesi Robert Langer, “Üç boyutlu baskının bu gösterimi ve sindirilemez teknolojilerin mobil sağlık uygulamalarını kolaylaştıran yeni cihazlarla insanlara nasıl yardımcı olabileceği konusunda heyecan duyuyoruz” diyor.
Kablosuz İletişim
Son birkaç yıldır, Langer, Traverso ve meslektaşları, şu anda enjekte edilmesi gereken ilaçların uzun süreli teslimatı için faydalı olacağına inandıkları çeşitli sindirilebilir sensörler ve ilaç dağıtım kapsülleri üzerinde çalışıyorlar. Ayrıca, HIV veya sıtma hastaları için gerekli olan katı dozaj rejimlerini sürdürmelerine yardımcı olabilirler.
Son çalışmalarında, araştırmacılar daha önce geliştirdikleri özelliklerin çoğunu bir araya getirmeye karar verdiler. 2016 yılında araştırmacılar, pürüzsüz bir kapsül içine alınmadan önce katlanan altı kollu yıldız şeklinde bir kapsül tasarladılar. Yutulduktan sonra kapsül çözülür ve kollar genişler ardından cihazın mideye yerleşmesine izin verilir. Benzer şekilde, yeni cihaz yuttuktan sonra Y şeklinde açılır. Bu, cihazın küçük parçalara bölünmeden ve sindirim kanalından geçmeden önce yaklaşık bir ay boyunca midede kalmasını sağlar.
Bu kollardan biri, çeşitli ilaçlarla yüklenebilen dört küçük bölmeyi içerir. Bu ilaçlar birkaç gün içinde kademeli olarak salınmalarını sağlayan polimerler içerisinde paketlenebilir. Araştırmacılar ayrıca, Bluetooth iletişimi yoluyla uzaktan açılacak bölmeleri tasarlayabileceklerini tahmin ediyorlar.
Cihaz ayrıca mide ortamını izleyen ve kablosuz bir sinyalle bilgi ileten sensörleri de taşıyabilir. Önceki çalışmada, araştırmacılar kalp atış hızı ve solunum hızı gibi hayati belirtileri tespit edebilen sensörler tasarladılar. Bu yazıda, kapsülün sıcaklığı izlemek ve bu bilgiyi doğrudan kol uzunluğu içindeki bir akıllı telefona aktarmak için kullanılabileceğini gösterdiler.
Kong, “Sınırlı bağlantı aralığı arzu edilen bir güvenlik geliştirmesidir” diyor. “Kullanıcının fiziksel alanı içindeki kablosuz sinyal gücünün kendinden yalıtılması, cihazı istenmeyen bağlantılardan koruyabilir ve ek güvenlik – gizlilik koruması için fiziksel bir yalıtım sağlayabilir.”
Tüm bu karmaşık elemanların üretimini mümkün kılmak için araştırmacılar kapsülleri 3 boyutlu yazdırmaya karar verdiler. Bu yaklaşım, kapsüller tarafından taşınan çeşitli bileşenlerin hepsinin kolayca dahil edilmesine ve kapsülün, midenin asidik ortamına dayanmasına yardımcı olan alternatif sert ve esnek polimer katmanlarından oluşturulmasına izin verdi.
Kong, “Çok katmanlı 3-D baskı, geleneksel çok yönlü üretim teknikleri ile üretilemeyen benzersiz çok bileşenli mimariler ve fonksiyonel cihazlar oluşturan çok yönlü bir üretim teknolojisidir” diyor. “Gastrik ikamet süresinin belirli bir tıbbi uygulamaya dayanarak uyarlanabileceği ve yaygın olarak erişilebilir kişiselleştirilmiş bir tanı ve tedaviye yol açabilecek şekilde özelleştirilmiş sindirilebilir elektronikler oluşturabiliriz.”
Erken Cevap
Araştırmacılar, bu tür sensörlerin hastalığın erken belirtilerini teşhis etmek ve ardından uygun ilaçlarla yanıt vermek için kullanılabileceğini öngörmektedir. Örneğin, kemoterapi veya immünosupresif ilaçlar alan hastalar gibi enfeksiyon riski yüksek olan belirli kişileri izlemek için kullanılabilir. Enfeksiyon tespit edilirse, kapsül antibiyotik salmaya başlayabilir. Veya cihaz, alerjik bir reaksiyon tespit ettiğinde antihistaminikler salgılayacak şekilde tasarlanabilir.
Traverso, “Gastrik yerleşik elektroniklerin, hastalara uzaktan yardımcı olmak için mobil sağlık platformları olarak hizmet etme potansiyeli konusunda gerçekten heyecanlıyız” diyor.
Cihazın güncel sürümü küçük bir gümüş oksit batarya ile çalışıyor. Bununla birlikte, araştırmacılar, pili harici anten veya mide asidi gibi alternatif güç kaynaklarıyla değiştirme olasılığını araştırıyorlar.
Araştırmacılar ayrıca kapsüller içerisine dahil edilebilecek başka tür sensörler geliştirmek için de çalışıyorlar. Bu yazıda, sıcaklık sensörünü domuzlarda test ettiler ve yaklaşık iki yıl içinde insan hastalarda sindirilebilir sensörleri test etmeye başlayabileceklerini tahmin ediyorlar. Ayrıca insan kullanımına yönelik teknolojiyi geliştirmek için çalışan bir şirket kurmuşlardır.
Kaynak (Çeviri): https://scitechdaily.com/
