Page 35 - LabMedya - 20

Yorum 35
www.facebook.com/labmedya

Medikal Nanorobotlar
www.bilim.org
Murat ŞEN

Başlığı okuduğunuzda bilimkurgu filmlerinde ve romanlarında karşımıza çıkan, vücudumuzun içinde çalışma, Dr. Quajdi Felfoul ve Dr. Sylvain
dolaşan, hasarlı bölgeye gidip orayı onaran, mikroplarla veya kanser hücreleriyle savaşan zeki Martel’in çalışmaları. Bu iki araştırmacı
da kemoterapatik ajan taşıyan robotları-
nanorobotlar geliyor belki de aklınıza. Ancak bu söylenenler gerçekleşmesi onlarca yıl alacak türden. nı tümör dokusuna ulaştırabilmek için ilk
Bu yazımızda ise şu an deneysel olarak üzerinde çalışılan ve birkaç yıl içerisinde belki de klinikte rutin çalışmada olduğu gibi manyetik alandan
tedavinin bir parçası olarak görebileceğimiz üç çalışmadan bahsedeceğiz. faydalanıyorlar. Ancak bu araştırmacıların
robotları hiç akımın olmadığı göz içi sıvısı
yerine akımın çok yüksek olduğu kan da-
marlarında hareket etmek zorunda. Bunun
için çok daha büyük mıknatıslara ihtiyaç
duyan araştırmacıların aklına tıpta görüntü-
leme amaçlı kullanılan ve devasa manye-
tik alanlar yaratabilen Manyetik Rezonans
Görüntüleme (MRI) makinesi gelmiş. Ma-
kinenin yazılımındaki birkaç değişiklik ile
araştırmacılar hem tümör dokusunu ve da-
marda ilerleyen robotlarını görüntülemeyi
hem de robotlarını yönlendirmeyi başara-
bilmiş. Küre şeklindeki robotlarının boyut-
larının izin verdiği ölçüde tümör dokusuna
yaklaşmış ve tümörü besleyen damarları
nanorobotlarıyla tıkamışlar. Böylece tümör
beslenememiş ve parçalanmaya başlamış.
Ancak oksijen ve besin yönünden stres
altında kalan tümör hücrelerinin anjiyoge-
netik (yeni damarlar oluşturan) faktörler
salgılayarak kendi beslenmesini arttırdığı
da bilinen bir gerçek. Bu nedenle araştır-
macılar ikinci çalışmada olduğu gibi daha
küçük ve ilacı taşıyabilecek bir aracı ara-
lçü birimi olarak nanometre kelimesi olmasına dahi gerek olmayacağını söy- yışına girmişler. Ayrıca bu aracının enerji
10 metre olarak kullanılıyor. Örnek leyebiliriz. Hatta geliştirilen yazılımlar sa- gereksinimi olmamalı ve manyetik alana
-9
Övermek gerekirse hücre zarının ka- yesinde cerraha dahi gerek kalmayabilir. doğru ilerlemesi gerekiyormuş.
lınlığı 12 nm, intel i7’nin bir transistörü ise Çalışmalar şu anda laboratuvar ortamında
22 nm. Nanoteknoloji sözcüğü ise ilk kez domuz gözü üzerinde deneysel olarak yü- Bilindiği gibi kimyasal bir maddeye doğru
1974 yılında kullanılmış, ancak bu alanda rütülüyor. ilerleyen bakteriler kemotaktik, ışığa doğru
çok da tecrübeli değiliz. İkinci ve üçüncü çalışmalar ise kanserle ilerleyenler fototaktik adını alıyorlar. Araş-
İlk çalışma nanorobotların cerrahi alanın- mücadele konusunda en büyük problem- tırmacılar ise neden manyetik alana doğru
ilerleyen magnetotaktik bir bakteri olmasın
da kullanımıyla ilgili. İsviçre’deki Federal lerden birisi olan ve tıp camiasında ‘tar- düşüncesiyle araştırmalarına başlamışlar
Instutue of Technology’den Brad Krato- geteddrugdelivery’ olarak bilinen hedefe ve karşılarına magnetospirillummagneto-
chvilnanocerrahi alanındaki çalışmalarıyla yönelik tedavi konusundaki başarısızlık tacticum isimli bakteri çıkmış. Kendi kuy-
uluslararası arenada oldukça tanınan biri- üzerine. Günümüzde kullanılan kemotera- ruğundaki kamçısı sayesinde manyetik
si. Son çalışmasını anlattığı makalesinde patik ajanlar sadece tümör dokusunu değil alanın belirli bir kutbuna doğru ilerleyen bu
ise 4 milyondan fazla Amerikalının görme vücudumuzdaki hızlı bölünen tüm hücreleri bakteri araştırmacılar için biçilmiş kaftan.
problemleri yaşadığından bahsediyor. Bu öldürüyorlar aslında. Bu nedenle kemotera- Küre şeklindeki nanorobotlarının içini ilacı
sayının büyük bir kısmından ise retina ka- pi alanlarda saç dökülmesi, deri problem- da taşıyan bu bakterilerle dolduran araştır-
namaları sorumlu. Diyabet, hipertansiyon leri, sindirim sistemiyle ilgili bulantı kusma macılar kemoterapatik ajanı direkt olarak
gibi çok sık görülen hastalıkların neden ol- gibi yan etkiler ortaya çıkıyor. Ayrıca ilaç tümör dokusuna ulaştırmanın bir yolunu
duğu retinopati sonucu oluşan skar (yara) tüm vücuda yayıldığı için tümör dokusu tedavinin başarılı olduğunu kanıtlıyor (gü- bulmuş gibi görünüyorlar.
dokusu görmenin engellenmesine neden üzerinde etkili konsantrasyonu oluşturabil- nümüzde bu kimyasallar kemoterapi ve
oluyor. Seçilmiş hastalarda ise bu skar do- mek için yan etkileri bu kadar fazla olan bir radyoterapinin etkinliğini değerlendirmek Tıp dünyasında çok büyük heyecan uyan-
kusunun cerrahi olarak onarılması görme ilacı çok yüksek dozlarda kullanmak zorun- için klinikte kullanılıyorlar). Ancak tümör dıran bu çalışmalar klinikte uygulanacakları
problemlerinin giderilmesini sağlayabiliyor. da kalıyoruz. dokusunun tamamı yok edilmediğinde ge- ve hastalara çare olacakları günleri bekli-
Ancak retractomy olarak bilinen operasyon ride kalan hücreler çok daha hızlı çoğala- yorlar. İlerleyen yıllarda tıp doktorlarının
çok komplike ve cerrahın elindeki en ufak MIT’ten genç araştırmacılar Dr. Sangeeta rak eskisinden de büyük dokular meydana diğer bilim dallarıyla yaptıkları disiplinler
bir titreme görme ile körlük arasındaki ince Bhatia ve Dr. Geoffvon Maltzahn’ın geliş- getirebiliyorlar. İşte hedefe yönelik tedavi arası çalışmalar sağlık alanında büyük çığır
çizgiyi oluşturuyor. Araştırmacının geliş- tirdikleri nanorobotların büyüklüğü ise bir de tam olarak bu noktada devreye giriyor. açacak gibi görünüyor.
tirdiği yöntem ise aslında sadece 4 adet kağıdın kalınlığının sadece yüzde biri kadar. Araştırmacılar lazer tedavisinden sonra Daha fazla bilgi edinmek isteyenler için makaleler;
keskin kenara sahip bir metal parçası olan Bu robotlar ışığın belirli dalga boylarını ab- açığa çıkan bu kimyasalları tanıyarak on- • InterventionalProcedureBased on Nanorobots-
PropelledandSteeredbyFlagellatedMagnetota-
nanorobotun göz içine enjekte edilmesi ve sorbe edebilen metallerin (başlıca altın) bir lara doğru ilerleyen yeni robotlar veya canlı cticBacteriafor Direct Targeting of Tumors in
güçlü elektromıknatıslarla yaratılan manye- karışımından oluşuyorlar. Laboratuvarda hücreler geliştirmeye çalışıyorlar. Çalışma- the Human Body SylvainMartel, SeniorMember,
tik alan ile 3 boyutta da çok hassas hare- fareler üzerinde yapılan deneylerde damar lar kemoterapatik ajanları da taşıyabilecek IEEE, OuajdiFelfoul, StudentMember, IEEE , Mah-
ketleri yapabilecek şekilde yönlendirilmesi yoluyla verilen bu nanorobotların vücuttaki canlı hücreler üzerine yoğunlaşmış durum- moodMohammadi, and Jean-BaptisteMathieu,
StudentMember, IEEE
üzerine. Nanorobot gözün içinde neşterin dokulara tutundukları görülmüş. Bu dokular da. Makalede yazana göre ise bu gerçek- • Nanoparticle-MediatedDrug Delivery and Gene
yapacağı işi yapıyor ve girdiği yoldan tekrar arasında tümör dokusu da var. Dışarıdan TherapyShaJinandKaiming Ye DNA Resource
gözden çıkabiliyor. Sonuç olarak girişimsel tümör dokusu hedeflenerek kızılötesi bir leştirildiğinde tümör dokusu üzerinde siste- Center andBiomedicalEngineering Program,
cerrahiden doğan komplikasyonların azala- lazer ışını gönderiliyor ve tümör dokusuna mik tedavilerle oluşturulabilenin 4000 katı College of Engineering, University of Arkansas,
cağını ve iyileşme süresinin kısalacağından tutunmuş olan nanorobotlar ışığın bu dalga kadar ilaç konsantrasyonu oluşturulabile- Fayetteville, Arkansas 72701
bahsediyor araştırmacı makalesinde. Biraz boyunu absorbe ederek ısınıp tümörü par- cek. Ayrıca sistemik tedavinin yan etkileri • ROLE OF NANOTECHNOLOGY IN NOVEL DRUG
DELIVERY SYSTEM. Debjitbhowmik*, Chiranjib,
da hayal gücümüzü izlersek gelecekte bu çalıyorlar. Parçalanan tümör hücrelerinden de ortadan kalkacak. R.MargretchandiraB.JayakarVinayakamissions-
operasyon için cerrahın hastanın yanında çıkan ve kana karışan kimyasalların artışı İncelediğim ve en çok da ilgimi çeken son college of pharmacyVinayakamissionsuniversity