Dünya’nın İlk Yumuşak Dokulu Sentetik Retinası Üretildi

Su bazlı hidrojel damlacıkları ve ışığa duyarlı proteinlerin birleşiminden elde edilen sentetik retina, benzer biyolojik işlevselliğini taklit ederken, iç gözün geri kalan kısmını oluşturan dokuyla uyumlu olarak tasarlanmıştır.

Oxford Üniversitesi'nden biyokimyager Vanessa Restrepo-Schild, "İltihaplanma veya yara izine neden olan retinal implantlar gibi yabancı cisimlerin bu kadar zararlı olmasının nedeni, insan gözünün inanılmaz derecede hassas oluşudur." diye belirtiyor.

"Fakat biyolojik sentetik bir implant, yumuşaktır, su bazlıdır ve göz çevresine çok daha uyumludur."

Görsel 1: "Sentetik Retina"

Retina, fotoreseptör olarak adlandırılan milyonlarca ışığa duyarlı hücrenin, göz önünde bulunan, göz bebeği vasıtasıyla yönlendirilen fotonları (veya hafif parçacıkları) kaydeden gözün arkasında konumlanmış bir membrandır.

Sağlıklı gözlerde, fotonlar zarın içine girdiğinde, fotoreseptörler ışığı sinir sistemi vasıtasıyla beyine giden elektrik sinyallerine dönüştürürler ve bu sinyaller yorumlanarak, çevremizdeki dünyayı resimlememize yardımcı olur.

Gen mutasyonları, fotoreseptör hücrelerin ölmesi gibi retinal dejenerasyonlara yol açabilir; bu da “retinitis pigmentosa” (gece körlüğü) hastalığında olduğu gibi ışığı beynimizin anlayabileceği sinyallere dönüştüremediği anlamına gelir. Tüm bu nedenler, sentetik retinanın çıkış noktasıdır.  

Restrepo-Schild'in ekibi, Archaea gibi tek hücrelili mikroorganizmalarda bulunan ışığa duyarlı bir protein olan bakterihodopsin içeren 4 x 4 sulu damlacık dizisi oluşturarak sentetik bir yardımcı malzeme geliştirdiler.

16 piksel bir şebeke gibi davranan bu hidrojel hücreleri, çok basit, düşük çözünürlüklü bir retinayı taklit eder. Laboratuvar testleri üretilen bu retinanın, basit, bloklu, ışık modelleri ile aydınlatılmış gri ölçekli görüntüler kaydetme yeteneği olduğunu gösteriyor. Sentezlenen bu retina, doğal retina elde etmek için bir başlangıç olarak sayılıyor.

Restrepo-Schild, "Sentetik retina, orijinal retinadaki gibi, gözümüzün arkasında bulunan nöronları harekete geçiren elektrik sinyalleri üretebilir." diyor.

Bu cihaz bizim gördüğümüz ilk sentetik retina değil. Araştırmacılar, sağlıklı fotoreseptör hücrelerinin yokluğunda, ışığa yanıt veren biyonik gözlerin tasarlanma yollarını bulmak için, yıllardır bu konuyu inceliyorlar.

Restrepo-Schild, önceki sentetik retinaların başarısına rağmen, onun prototipi gibi yumuşak, su bazlı bir dizinin, göze implante edildiğinde, sert ve dayanıklı materyalleri içeren mekanik cihazlara kıyasla daha az yan etki göstereceğini öngörmektedir.

Görsel 2: Archaea bakterisi

“İşitme hissi, dokunma ve ışığı algılama yeteneği gibi temel vücut fonksiyonların arkasındaki ilkelerini aldım ve onları doğal, sentetik bileşenlerle bir laboratuvar ortamında inceledim." diyor.

"Umarım araştırmalarım, sert ve zarar verici olan yerine yumuşak ve biyolojik olarak parçalanabilen bir teknoloji inşa etme yolunda ilk adımdır."

Araştırmacılar, henüz canlı dokuda test edilmemiş olan prototiplerini şimdiye kadar sadece bir teorik kanıt olarak kabul ediyor, ancak bunu biyonik implant haline getirmeye çalışıyorlar.

Ekip ayrıca, cihazın sadece siyah ve beyaz renkleri algılamasını değil, renkleri kaydetmeyi ve sonrasında hayvan çalışmalarında sentetik implantın test edilmesini düşünüyor.  

Çalışmanın yolunda gitmesi durumunda, klinik çalışmaların insan denekler üzerinde denenmeye başlanması da amaçlanmaktadır.

Halen yapılması gereken araştırmaların ışığında, gece körlüğünün dünya çapında 4.000 kişiden birinde görüleceği tahmin edilse de, böyle yumuşak bir implantın (sentetik retinanın), retinal dejenerasyona maruz kalmış hastaları tedavi edeceği, bu çalışmada ön görülen olumlu sonuçların içindedir.

Kaynaklar
http://www.sciencealert.com/scientists-have-developed-the-world-s-first-soft-tissue-synthetic-retina
http://ashleyskingdoms.weebly.com/archaebacteria.html
http://securityexpo.com.au/industry-news/convergence-traditional-physical-security-convergence-digital/