Laboratuvarda Geliştirilmiş Dayanıklı ve Kendi Kendine İyileşebilen Kas

Biyomedikal alanında çığır açan süreçler ve ilerlemeler yaşanıyor.Bunlardan biri de makale konumuz olan 'Dayanıklı ve Kendi Kendine İyileşebilen Kas'araştırması! Keyifle okuyun! 

 Bilim insanları, sadece gerçek kas gibi görünmekle kalmayıp aynı zamanda gerçek kasın işlevini yerine getirebilen, kök hücreleri kullanarak kendini yenileyebilen kas hücreleri elde ettiler.

Duke Üniversitesi'nde çalışmalarını sürdüren biyomedikal mühendisleri, yapay olarak tasarlanan iskelet kaslarının kendi kendilerini iyileştirebilmelerinin mümkün olduğunu bir hayvan deneyinde kanıtladılar. Paralel, fiber ipliklerden oluşan bu kasın içerisi yoğun olarak doldurulmuş durumda; yani bir kasta olması gerekenlerin çok benzerini görebilirsiniz. Araştırmacılar yapay kasları uyardığında orijinalleri kadar iyi çalıştıklarını ve önceki biyolojik olarak tasarlanmış örneklerinden on kere daha fazla kasılmasıyla birlikte daha güçlü kasıldıklarını gözlemlediler.

Sağlık alanında son gelişmelerden biri olan bu yapay kas haberini incelemeden önce, biyomedikal nedir, biyomedikal mühendisi ne iş yapar gibi soruları yanıtlamakta fayda var.

Mühendislik, yenilikçi bir alandır ve mühendisler kendilerini her zaman güncel tutmak zorundadır. Mühendislik otomobillerden havacılık alanına, gökdelenlerden sonara kadar pek çok şeye yol açan fikirlerin kaynağıdır. Biyomedikal mühendisliği ise sağlık bakımını geliştirmeye odaklanmaktadır.

Biyomedikal mühendisliği, mühendislik ilkelerinin ve problem çözme tekniklerinin biyoloji ve tıp uygulamalarına entegre edilmesidir. Sağlık sektöründe tanıdan analize, tedaviden ve toparlanma sürecine kadar sağlık sektöründe önemli bir meslektir. Mekanik, elektrik, kimya, matematik ve bilgisayar bilimleri ile mühendislik alanlarının tamamı biyomedikal mühendisliğinde insan biyolojisi ile bütünleştirilmiştir. Örneğin klinik mühendisliği, doku ve kök hücre mühendisliği, ortopedik implantlar, aktif ve pasif cihazların tasarımıyla birlikte geliştirilmesi bu mühendisliğinin alt dallarından sadece birkaçıdır. Peki biyomedikal mühendisler hangi alanlarda çalışabilirler? Akademik alanda çalışabilmekle birlikte endüstride cihazların tasarımı ve var olan cihazların geliştirilmesinde, yeni tıbbi cihazların testinde ve onayında, satış ihalelerinde veya kamu sektöründe tıbbi cihazların güvenlik standartlarının oluşturulması gibi birçok alanda çalışma imkanına sahipler. Ayrıca doku ve klinik mühendisliği gibi mühendisliklerde uzmanlaşma imkanına sahiptirler. Teknolojideki yeni gelişmeler, materyaller ve bilgi birikimimiz yarının icatlarını açıkça bugünden tasarlayacaktır. Neticede, sadece bir jenerasyon önce biyomedikal mühendisliği gibi bir kavram yoktu.

 Haberdeki çalışmaya dönecek olursak, mühendisler gerçek iskelet kasından farksız ve bir canlı gibi büyüyüp gelişebilen bir kas elde ettiler. Bu kas oldukça güçlü ve hızlı şekilde kasılabilirken aynı zamanda deney farelerinin yapısına kolaylıkla uyum sağlayabiliyor. Kas fareye yerleştirildiğinde, iyi bir şekilde dokuyu sararak entegre oluyor ve çalışması gerektiği gibi çalışmaya başlıyor. Tüm bunların yanında ilk kez, kendi kendine iyileşebildiği gözlemlendi.

Bu fotoğraflar, damarların yavaşça fiber kasın içinde yer edindiğini gösteriyor. 

Biyolojik olarak tasarlanan yapay kas, kelimenin tam anlamıyla bir cam arkasından farenin sırtında izleniyor. Duke Üniversitesi Radyasyon Onkoloji bölümünde doçent doktor olan Greg Palmer'ın öncülüğüyle tıp fakültesi öğrencileri, laboratuvar ürünü olan kası küçük bir hazneye koyarak canlı farenin sırtına yerleştirdi. Küçük hazne de cam bir panelle örtüldü. İki haftada bir yerleştirilmiş kası kontrol ettiler. Yeni bir teknik olan bu yöntem, kasın uyum sürecini ve olgunlaşmasını canlı ve hareket eden bir hayvanda izlenmesine olanak sağladı. ''Geliştirilen yeni teknik ve laboratuvar ürünü olan bu kasla birlikte hastalıklarda ve zedelenmelerde uygulanabilir kas için önemli adımlar atıyoruz. '' diyor biyomedikal mühendisliği bölümünde doçent doktor olan Nenad Bursac ve şöyle devam ediyor, ''İlk kez tasarlayarak ortaya koyduğumuz bu kas alanımız için gerçekten çok avantajlı. Tıpkı neonatal iskelet kası kadar güçlü bir şekilde kasılabiliyor.'' 

Mühendisler şu sıralar biyomimetik olarak tasarlanmış bu kasın gerçek bir hastalıkta ya da zedelenmede iyileşme gösterip gösteremeyeceğini görmek için çalışıyor. Nihayetinde, laboratuvar ürünü bu kası insanlarda görülen hasarlarda kullanmayı hedefliyorlar. 

''Hasar görmüş bir durumda, sinir sistemiyle birlikte çalışarak damarlanıp yenilenebiliyor mu? Önümüzdeki birkaç yıl bunun için çalışıyor olacağız. '' diyor Doçent Doktor Nenad Bursac. 

Bu yazı BinYaprak misafir yazarlarından Gamze Turan tarafından yazılmıştır. Teşekkürler Gamze!