Kemik Yüzey Elektroniği (Osseosurface electronics ) Nedir?

Kırık bir kemiği yönetmek için genel strateji 5.000 yılda temelden değişmemiş olsa da kemik sağlığında ilerlemeler meydana gelmektedir. Bununla birlikte kemik, incelenmesi zor bir yapı olmaya devam etmektedir. Yaşam beklentisi arttıkça ve kemikle ilgili tıbbi sorunlar daha yaygın hale geldikçe, kemik sağlığını incelemek ve korumak için yeni yöntemlere duyulan ihtiyaç her zamankinden daha önemli hale gelmektedir [1].

Arizona Koleji'ndeki araştırmacılar, tamamen kemiklere bağlanabilen ve kablosuz olarak bilgi yayabilen ultra ince bir cihaz geliştirmişlerdir. Bu buluş, doktorların zaman içinde hasar almış bir kişinin kemiklerinin durumunu veya bir hasardan sonra kişilerin ne kadar etkili bir şekilde tedavi edildiklerini izlemelerine izin verebilmektedir [2].

Şekil 1. Osseoelektronik cihaz, bir kuruş büyüklüğünde ve bir kağıt yaprağı kadar incedir [3].


Araştırmacıların kemik yüzey elektroniği (osseosurface electronics) adını verdiği yeni cihaz, yaklaşık bir kuruş büyüklüğünde ve bir kağıt parçası kadar ince, esnek bir pakette paketlenmiş bir dizi sensör içermektedir. Kemiklerle ilgili bilgileri kablosuz olarak bir akıllı telefona veya başka bir cihaza aktarabilmektedirler. Ve çalışması için bir bataryaya ihtiyaç duyulmamaktadır,bunun yerine yakın alan iletişimi (NFC) kullanılarak güç dışarıdan alınabilmektedir [3].


Nasıl Çalışır?

Hareket ettikçe, kaslarımız kemiklerimiz boyunca hareket etmektedir. Kemiklerimiz ve kaslarımız arasında çok az boşluk bulunmaktadır. Bu yüzden, araştırmacılar cihazı bir kağıt parçası kadar ince olacak şekilde tasarlamışlardır. Bu da cihazın, çevresinde bulunan dokuyu tahriş etmeyecek kadar ince olmasını veya kas hareketleri esnasında yerinden çıkmasını ve ayrıca, kemiği kavrayacak kadar esnek olmasını sağlamaktadır [1].

Şekil 2. Cihazın çalışma prensibi ile ilgili görseller [1].


Cihazın yerinden çıkmasına neden olabilecek tek faktör kas hareketleri değildir. Bazı hücreler eski kemik dokusunu tahrip ederken,diğer hücreler yeni kemik dokusu oluştururken kemiklerimiz sürekli bir yeniden şekillenme halinde bulunmaktadırlar. Bu nedenle, var olan bağlanma yöntemleri yavaş yavaş yapışkanlıklarını kaybedecektir. Bunu düzeltmek için, çalışmanın ortak yazarı ve biyomedikal mühendisi John Szivek, kemiğe benzer kalsiyum parçacıkları içeren bir yapıştırıcı geliştirmiştir. Bu tasarımla, cihaz kemik ile kalıcı bir bağ oluşturabilmekte ve ölçüm yapabilmektedir. Bu durum, kırılgan, şekilsiz kemiklerle sonuçlanan Paget hastalıkları gibi yıllar içinde gelişen kemik hastalıklarını incelemek için kapıları açmaktadır [1].


Peki cihaz yıllarca hatta on yıllarca nasıl çalışır durumda kalabilmektedir?

Cihazın uzun ömürlü bir bataryası bulunmamaktadır. Aslında, hiç bataryası bulunmamaktadır. Geliştiriciler, cihazın boyutunu küçültmek için bataryadan vazgecmişlerdir. Bunun yerine ekip, temassız ödemeler için akıllı telefonlarda kullanılan aynı teknolojiyi kullanmışlardır: güç sorunlarını çözen ve aynı zamanda cihazla iletişim kurmalarına izin veren yakın alan iletişimi NFC'yi kullanmışlardır [1].

Şekil 3. Cihazın akıllı telefon ile iletişimi [1]


Ekip, cihazı hayvanlar üzerinde test ederek küçük ve büyük hayvan modellerine yerleştirilebileceğini ve gerçek zamanlı verilerin bir akıllı telefonla okunabileceğini göstermektedir. Ancak araştırma için henüz çok erken ve ne kadar pratik olabileceği hala bilinememektedir. Ama her şeye rağmen geliştirilen bu cihaz merak uyandıran bir iş olmaktadır [3].




KAYNAKÇA

[1] Peter Rogers,(2021,29 Kasım). This Tiny Wireless Device Attaches Directly To Your Bones To Monitor Health.

Erişim adresi / tarihi: https://bigthink.com/health/bone-health-wireless-device/ /14.02.2022

[2] Admin,(2021,23 Kasım). Wi-fi Sensor Grows Into Bone To Watch Well Being Information In Real-time.

Erişim adresi/tarihi: https://weweat.com/2021/11/23/wi-fi-sensor-grows-into-bone-to-watch-well-being-information-in-real-time/ /14.02.2022

[3] Michael Irving, (2021,22 Kasım). Wireless Sensor Grows Into Bone To Monitor Health Data In Real-time.

Erişim adresi/ tarihi: https://newatlas.com/medical/bone-bonded-osseosurface-electronics-health-monitoring/ /14.02.2022


{{count, number}} görüntüleme{{count, number}} yorum

Son Paylaşımlar

Hepsini Gör