Araştırmacılar Glukoz Duyarlı Kontakt Lens Keşfettiklerini Duyurdular

Houston Üniversitesi’ndeki meslektaşları ile birlikte Advanced Materials dergisinde bahsetmiş oldukları projeyi Kore’de geliştirmek için çalışan araştırmacı Wei-Chuan Shih bu konudaki görüşlerini şöyle ifade ediyor: “Glukoz seviyesinin belirlenmesini sağlayacak invaziv olmayan bir yöntem henüz mevcut değildir. Bu seviyelerin belirlenmesinde kullanılan günümüz yöntemlerinde ise her zaman bir kan alımı gerekliliği söz konusudur.  En son teknolojik gelişmeler baz alındığında da ne yazık ki durum bunu gerektirmektedir.”

Elektrik ve bilgisayar mühendisliği laboratuvarında, nanoplazmonikler ile optik biyosensörlerin oluşturulması konusu üzerinde çalışan Nano-BiyoFotonik Grubu’nun yöneticisi olan Doçent Shih: “Özellikle yüzey-zenginleştirilmiş Raman saçılması spektroskopisi olarak bilinen yöntem ve optik duyarlılık için glukoz oldukça iyi bir hedef teşkil etmektedir.” diyor.

Shih, Raman spektroskopisine dayalı invaziv olmayan bir glukoz sensörünün yanı sıra başka bir alternatif yaklaşımı da Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde doktora öğrencisi olduğu dönemde geliştirmiştir. Dolayısıyla glukoz derişimleri hakkında kesin ve tam bir bilgi sahibi olabilmek için lazer ışığının kullanılmasıyla direkt olarak cilt dokusunun altına inebilen bu teknolojiyle ilgili iki patente sahiptir.

Bu amaçla, yayınlanan raporda küçük bir cihazın geliştirilmesinden bahsedilmiştir.  Bu cihaz; altın bir film üzerine istiflenmiş altın nanotellerden oluşan çoklu tabakalardan yapılmış ve çözücü yardımıyla nanotransfer baskı kullanarak üretilmiştir. Geliştirilen teknik sayesinde, küçük boyutlardaki moleküler numunelerin tayinini gerçekleştirebilmek için yüzey-zenginleştirilmiş Raman saçılımının kullanımı optimize edilmiştir.

Adını 1928 yılında ilk olarak etkisini keşfeden Hint fizikçi C.V. Raman’dan almış olan yüzey-zenginleştirilmiş Raman saçılması tekniği; maddelerin özelliklerini belirlemek için bu maddeyi oluşturan moleküller ile ışığın nasıl etkileştiği hakkındaki bilgileri kullanmaktadır.

Bu cihaz, yoğunlaştırılmış Raman sinyalleri ile nanoyapılar içerisinde “sıcak noktalar” ya da dar boşluklar oluşturarak tekniğin duyarlılık özelliklerinin geliştirilmesini sağlamaktadır.

Araştırmacılar, bu teknolojinin çok yönlülüğünü gösterebilmek amacıyla glukoz-duyarlı kontakt lensi üretmişlerdir. Ancak kontakt lens fikri şimdiye kadar duyulmamış bir fikir değildir. Gözyaşı içerisindeki glukoz düzeyini algılayabilen çoklu sensör kontakt lens için bir patenti daha öncesinde Google sunmuş olmasına rağmen bu teknolojinin aynı zamanda diğer uygulamalar için de kullanılabilmesi araştırmacıların görüşlerine göre olası bir durumdur.

Araştırmacılara göre dikkat çeken bir diğer nokta da şudur ki; glukoz sadece kanda mevcut değildir. Aynı zamanda gözyaşı içerisinde de bulunmaktadır. Böylece gözyaşı içerisindeki glukoz seviyesinin yüksek doğrulukta izlenmesine alternatif bir yaklaşım olarak bir kontakt lens tipi sensör ile invaziv olmayan bir yöntem kullanılarak glukoz seviyesinin izlenmesi mümkün olacaktır.

Shih ; “Herkes bilir ki gözyaşı, içerisinde birçok mineral barındırmaktadır. Burada düşündüren asıl sorun; geliştirilen teknoloji ile yerleştirilen detektörün gözyaşı bileşimindeki minerallere duyarlı olup olmadığı ve böylece elde edilen verilerin gerçek tanıların konulmasında ne ölçüde güvenilir olduğudur.” diyerek dikkatleri bu noktaya çekiyor.

Shih’e ek olarak raporun hazırlanmasına dahil olan yazarlar Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden Yeon Sik Jung,  Jae Won Jeong ve Kwang-Min Baek; Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden Seung Yong Lee;  Houston Üniversitesi’nden Md Masud Parvez Arnob’dur.

Geliştirilen invaziv olmayan teknolojinin glukoz duyarlılığı için sadece bir potansiyel uygulaması olmasına rağmen Shih “Bu durum, büyük zorluklardan yalnızca birini oluşturmakta ve de zamanla çözülecektir.” diyerek yine de bu teknolojinin oldukça iyi bir yöntem olduğunu savunmaktadır.

Shih’e göre, ortak görüşleri dahilinde bilim adamlarının büyük bir çoğunluğu gözyaşı içerisinde glukoz varlığını kabul ediyor olmasına rağmen gözyaşındaki glukoz düzeyi ile kan şekeri düzeyi arasında nasıl bir bağlantı olduğu konusunda henüz kanıtlanabilmiş bir bilgiye sahip değiller. Geliştirilen teknik ile kontakt lens yapısının yüzey zenginleştirilmiş Raman saçılımı spektroskopisi kullanılmasına uygun ve de etkili bir mekanizmaya sahip olması ise bu konudaki en önemli veriyi oluşturmaktadır.

Son olarak Shih, çoğunlukla cam ya da bir silikon levha gibi sert bir yüzeye dayalı geleneksel olarak bilinen nano boyutlardaki üretim tekniklerinin aksine araştırmacıların elastik özellikteki nano yapılar ile çalışmayı tercih ettiklerini ve bunun için de giyilebilir elektroniklerin daha uygun olacağını belirtmektedir. Dolayısıyla tabakalanmış nanosıralar, önceleri sert sağlam bir yüzey üzerinde üretiliyorken daha sonrasında bu sert yüzeylerden kaldırılarak yumuşak yüzeyler üzerine basılmaya başlanmıştır.

Kaynak : phys.org

Haberi Çeviren : Elif Tuna

Üniversite : Eskişehir Osmangazi Üniversitesi (Ankara Üniversitesi – Analitik Kimya – Doktora Öğrencisi)

Bölüm : Kimya Mühendisliği

Mail : eliftuna_89@hotmail.com

Not : Haberlerin dergi yönetimi ile çevirene haber verilmeksizin yayınlanması, kopyalanması, kendi web sitenize eklenmesi kesinlikle yasaktır.  Bir yerde yayınlamayı düşünenler iletisim@inovatifkimyadergisi.com adresine ve de haberi çeviren arkadaşımıza mail atarak durumu belirtmeleri gerekmektedir.