Teknolojinin evriminde bir kilometre taşı haline gelen nanoteknoloji, hayatımızın her noktasında kendini gösteriyor. Yeni uygulamalarla uzay bilimlerinden sağlığa kadar devrimsel gelişmeler yaşanıyor. Yakın gelecekte insanoğluna sınırsız fayda sağlaması öngörülen nanoteknoloji kavramına bir mercek tutmak gerekiyor. Bu nedenle çeşitli kaynaklardan yararlanarak nanoteknolojinin özellikle sağlığımıza getireceği yenilikleri sizler için derledik.
Bilim alanında nano kelimesinin anlamı metrenin çok küçük bir parçasına yani milyarda birine karşılık gelen bir ölçü birimidir. Nanoteknoloji ise bu boyutta yürütülen bilimsel çalışmalara ve geliştirilen teknolojilere verilen addır. Daha net açıklamak gerekirse; bilgisayarların ilk tasarlandıkları yıllarda bir odadan daha fazla yer kapladığını biliyoruz.
Oysa bugün bütün bir odayı kaplayan bilgisayarlar yerine cebimize sığacak kadar küçülen akıllı telefonları ya da tabletleri kullanıyoruz. Üstelik bu küçük cihazlar, bir oda kadar yer kaplayan ilk bilgisayarlardan milyonlarca kez daha fazla işlem yapabiliyorlar. Özellikle elektron mikroskobunun bulunmasıyla birlikte maddeyi oluşturan elementlerin atomları üzerinde yapılan çalışmalar hız kazandı. Onlara çeşitli şekiller verilmeye başlandı. Günümüzde nanoteknoloji yardımıyla maddeyi oluşturan atomların dizilişinde şekillendirmeler yapılabiliyor. Nanoteknoloji dediğimiz kavram, moleküler düzeyde işleme, ölçüm, modelleme ve düzenleme gibi çalışmalarla yeni malzeme, cihaz ve sistemlerin tasarlanması ve üretilmesini konu alan bir teknoloji dalı olarak ele alını- yor. Nanoteknolojinin gelişimiyle birlikte her geçen gün yeni şeyler öğreniyoruz. Mesela normal şartlar altında katı veya sıvı olduğunu gözlemlediğimiz maddeler, nano boyutta farklı davranışlar hata olağanüstü davranışlar gösterebiliyor. Olağan halde ışığı ve elektriği iletmeyen maddelerin, nano boyutta tam tersi özellikler göstermesi ve olağan boyutta sert olmayan maddelerin nano boyutta elmastan bile sert bir davranış göstermelerinin anlaşılması, günümüzde nano teknolojinin önemini daha da arttırdı.
Nanoteknolojinin insana uzattığı el; Nanobiyoteknoloji Nanoteknoloji ile biyoteknolojinin birlikte gelişmesi ve moleküler biyoloji alanındaki çok hızlı bilgi birikiminin bu iki genişleyen alanı beslemesiyle ortaya nanobiyoteknoloji çıktı. Bu sayede bugüne kadar mümkün olmayan tanı ve uygulamalar da artık insanda kullanıma yönelik daha etkin antikanser, antienfeksiyon ve antiallerjik tedavileri geliştirmek için nanobiyoteknoloji alanında araştırma yapmakta olan bilim insanlarınca geliştirilmeye başlandı. Söz konusu gelişim sayesinde vücudumuzda olu- şan hastalıklarla mücadele etmek için kendi tasarımımız olan nano boyutta robotlar üreterek, onları hastalığın merkezine gönderebileceğiz. Bu sayede örneğin zarar görmüş hücrelerin temizlenmesi, sağlıklı olanlarınsa korunması mümkün olacak. Nanoteknoloji ürünleri, beyin damarlarının içerisine, dişin içine, insan vücudu içerisinde her yere yerleştirilebilme potansiyelini bulunduruyor. Beynin kılcal damarları tıkandığında, nano tüpler ile bu tıkanmalar giderilebilir. Kalp krizi riskinden, enfeksiyona bağlı hastalıklara kadar birçok rahatsızlıktan kurtulmak mümkün olabilir. Hatta bu mini robotlar vücuda ek bir bağışıklık sistemi bile kazandırabilirler. Hedef hücrelerin özellikleri programlandı- ğında, örneğin vücuda giren herhangi bir virüse saldırabilir ve bünye hastalanmadan virüs istilasını durdurabilirler. Aynı zamanda vücuttaki her bulguyu rapor edip doktorluk da yapabilirler. Tüm bu olumlu gelişmeler henüz test aşamasında olsa da çok uzak olmayan bir gelecekte, nanoteknolojinin sağlık alanındaki nimetlerinden herkes faydalanabilecek.
Nefroloji ve nanoteknoloji Biomaterials Science Dergisi’nde yayımlanan bir çalışmaya göre, araştırmaları devam eden yeni bir yöntem olan ve kanı temizlemek için nanofiber bir ağ kullanılan özel teknoloji, diyalize oranla daha ucuz ve giyinilebilir bir alternatif sunabilir. Japonya Malzeme Bilimi Ulusal Enstitüsü uzmanlarından Prof. Dr. Mitsuhiro Ebara ve çalışma arkadaşları, ucuz ve üretimi kolay nanofiber ağlar kullanarak kandan toksinleri ve atıkları uzaklaştırmanın bir yolunu geliştirdiklerini açıkladılar. Ağ, diyalize ihtiyacı azaltarak, hastanın koluna giyilebilecek kadar küçük bir kan temizleme ürünüyle birleştirilebiliyor. Bu ağların özelliği kandaki kreatinin gibi toksinleri adsorbe edebilme yeteneğine sahip mikro-gözenekli yapılara sahip olmaları. Her ne kadar yeni tasarım erken evrelerinde olsa da nanofiber ağa dayanan bir ürünün, böbrek yetmezliği hastaları için ciddi bir umut ışığı sağlayacağı dile getiriliyor. Yine nanoteknoloji sayesinde geliştirilen diğer bir ürün ise sürekli işlev görebilen, giyilebilen ya da vücuda yerleştirilebilen nefron filtresi (HNF) adında bir alet. Alet bir kartuş üzerinde seri halde çalışan iki zardan oluşuyor. İlk zar böbreklerdeki kılcal damarları taklit ederken, ikinci zar böbrekteki çok hücreli bezlerin görevini görerek vücudun dengede kalmasını sağlıyor. Bu sayede diyalize gerek kalmıyor.
Bilgisayar modelli çalışan nefron filtresi günde 12 saat, haftada 7 gün çalışıyor ve haftada üç kez yapılan hemodiyalize eş geliyor. Vücuda yerleştirilebilir dizaynın da hastanın hayat kalitesini yükseltmesi bekleniyor. Ürünün insanlarda kullanılması için ön çalışmalar devam ediyor.
Bu yazı Yaşam Işığı Dergisi’nde yayınlanmıştır.
