Bilim Dünyasındaki 5 Yeni Gelişme

16 Haziran 2021

Bilim dünyası her zaman heyecan verici yeni gelişmelerle dolu! Bakalım insanlığın yararına ve dünyanın gelişimine katkı sağlayan bilim insanları, yine hangi buluşlarla bizi şaşırtıyor? Cevabı için gelin, bilim dünyasındaki 5 yeni gelişmeye hep birlikte bakalım.

Akıllı Kıyafetler

MIT araştırmacıları, kullanıcının duruşunu veya aktivitesini algılayabilen, hatta hangi hareketleri yapacaklarını tahmin edebilen, dokunmaya duyarlı liflerden akıllı giysiler tasarladı. Akıllı saatler gibi birçok giyilebilir cihaz, nispeten basit verileri (nefes alma ve kalp atışı gibi) işlerken bu akıllı fiberler çok daha fazlasını yakalayabiliyorlar. Üstelik yumuşak, gerilebilir ve nefes alabilir kumaşlardan oluşuyorlar.  

MIT yüksek lisans öğrencisi ve projeyle ilgili Nature Electronics‘te yayınlanan bir makalenin baş yazarı olan Yiyue Luo, “Çok sayıda sensör ile yüksek doğruluk oranında veri sağlayan seri üretim bir giyilebilir cihaz geliştirmek zordu.” diyor. MIT’ye göre araştırmacılar, kumaşların atletizm eğitiminde ya da rehabilitasyonda kullanılma potansiyelini gördüler. İnsanların duruşlarını analiz etmek ve iyileştirmek için öneriler yapan koçların veya düşme tehlikesi ya da acil durumlar için hastaları izleyen hasta bakıcıların bundan faydalandığını hayal ettiler. 

Çoraptan yeleğe kadar büyüklüklerde giysileri kapsayan bir dizi prototipte lifler, bir kişinin belirli bir pozda oturduğunu veya hareket ettiğini algılayabiliyor. MIT’ye göre ekip, dokunma ile algılayan bu elektronik donanımlarda, giysiyi giyen kişiden gelen baskıyı algılayan işlevsel elyafın yanı sıra daha tipik tekstil elyaflarının bir karışımını kullanıyor. Luo ekibin, “tasarımdaki belirli sensörlerin, olağan dışı durumları algılamak ve ayarlamak için kendi kendini denetleyen bir makine öğrenimi algoritması kullanan ve yine kendi kendini düzelten bir mekanizma geliştirdiğini” söylüyor.

Premestatik Hücreler

Metastatik kanser (diğer organ ve dokulara saldırmak için bir bölgenin ötesine yayılan kanser), oldukça tehlikeli ve tedavisi zor. Rosandra Kaplan’ın ekibi de kanseri yayılmadan önce durdurmanın yollarını arıyor. Bu amaçla yola çıkan Ulusal Kanser Enstitüsü (NCI) araştırmacıları, kanserin yayılabileceği organın tedaviye yanıt vermesi için bir tür bağışıklık hücresi geliştirdi. 

Kaplan, 2005 yılında “premestatik hücreler” olarak adlandırılan bölgeleri keşfetti. Bu bölgeler kanser yayılmadan önce, kanserin yer aldığı organdan uzakta kalan bölgelere duruma hazırlanmaları için sinyal veriyor. Ulusal Kanser Enstitüsü’ne göre, ekip bu hücrelerde “bağışıklık sisteminin kansere saldırman için doğal yeteneğinin olduğunu; ancak bunun aktif bir şekilde bastırıldığını” keşfetti. Araştırmacılar normalde bağışıklık sistemini uyaran iliksi hücrelerin, bunun yerine ona rahatlaması için sinyal verdiğini fark etti. Bunun ardından ekip, bağışıklık tepkisini artırmak için bu hücreleri genetik olarak tasarlanmış iliksi hücreler olarak yeniden programladı.Araştırmacılar şu an fareler üzerinde, kanser metastaz yapacağı sırada vücudu uyaracak bağışıklık hücresi geliştirmeyi başardılar. Enstitünün verdiği bilgiye göre hücrelerin “premetastatik hücre içinde kanseri öldüren bağışıklık hücrelerini toplayıp aktive ettiğini ve bağışıklık sistemini baskılayan sinyalleri azalttığını” keşfettiler. 

Kaplan, “İliksi hücrelerin, premestatik hücrelerle iletişimi değiştirdiğini görmekten heyecan duyduk. Artık diğer bağışıklık hücrelerine kanserle savaşmaya hazırlanmalarını söylüyorlar.” diyor ve Cell dergisinde yayınlanan çalışmalarını, “metastatik kanser için potansiyel bir tedavi vaat ediyor gibi görünen immünoterapiye yeni bir yaklaşım” olarak adlandırıyor.

Vücut Hologramları

Buffalo’daki New York Eyalet Üniversitesi‘nin araştırmacıları insan dokularını ve organlarını, geleneksel 3B baskıdan 50 kata kadar daha hızlı basabilen bir 3B baskı teknolojisi geliştirdi. Üniversite yayınladığı bir haber bülteninde, “Yöntem özellikle; yeni bir teknoloji olan, 3B baskılı insan doku ve organlarının üretiminin merkezi bir parçası olması beklenen, gömülü kan damarı ağlarına sahip hücreleri yazdırmak için uygun.” diyor. Araştırmacılar bu yöntemin, bir gün hayat kurtarmaya yardımcı olabileceğini ve uzayıp giden organ nakli listelerini kısaltabileceğini umuyorlar. 

Biyomedikal Mühendisliği Doçenti Ruogang Zhao ve Profesör Chi Zhou tarafından ortak yazılan ve Advanced Healthcare Materials dergisinde yayınlanan çalışmaya göre, stereolitografi adı verilen bir 3B baskı yöntemine ve hidrojel olarak bilinen jöle benzeri malzemelere odaklanıyorlar. Zhou, “Bizim yöntemimiz santimetre boyutlu hidrojel modellerin hızlı bir şekilde yazdırılmasına izin veriyor. Bu da geleneksel 3B baskı yöntemlerinde yaygın olarak gördüğünüz çevresel streslere uzun süre maruz kalmanın neden olduğu parça deformasyonunu ve hücresel yaralanmaları önemli ölçüde azaltıyor.” diyor. 

Akıllı Düşünme

Rhode Island’daki araştırmacılar yüksek bant genişliğinde bir kablosuz beyin-bilgisayar arayüzü geliştirdiler. Brown Üniversitesi‘nde mühendislik profesörü olan Leigh Hochberg, “Bu sistem sayesinde, daha önce neredeyse imkânsız olan bir şekilde, evdeki uzun dönem beyin aktivitelerine bakabiliyoruz.” diyor. Bunun, “felçli insanlar için kesintisiz, sezgisel, güvenilir iletişim ve hareketlilik restorasyonu sağlayan kod çözme algoritmaları tasarlamaya yardımcı olacağını” söylüyor. 

Beyin-bilgisayar arayüzleri, hareket edemeyen veya konuşamayan şiddetli felçli kişilerin hayatını değiştirme potansiyeline sahip. Bu yardımcı teknolojiler, kullanıcıların bilgisayarlara yazı yazmalarına, tablet uygulamaları kullanmalarına ve beyin sinyalleriyle robotik protez uzuvları kontrol etmelerine olanak tanıyor. Kablosuz beyin-bilgisayarlarla doğru ilerlemeler kaydedilmiş olsa da bu bilgisayarların düşük bant genişlikleri daha yavaş ve daha az doğruluk oranına sahip.  

Brown, Stanford ve Case Western Reserve üniversitelerinden ve ortaklarından oluşan bir kurulun geliştirdiği BrainGate, mevcut kablolu arayüzlerin aslına uygun olan ilk yüksek bant genişliğine sahip bir kablosuz beyin-bilgisayar. (Daha önceden GE Research’ün parkinson ve alzheimer araştırmalarında BrainGate ile bir ortaklığı bulunuyor.) Günümüzün beyin-bilgisayarları hız ve doğruluk için kablolu ağlara güveniyor. Bu da kullanıcıların fiziksel olarak bu elektronik cihazlara bağlı olmasına neden oluyor. Brown Üniversitesi’nin yaptığı açıklamaya göre; yeni tasarım, kullanıcının başının üstüne oturtuluyor ve kablolu sistemler tarafından kullanılan aynı port kullanılarak beynin motor korteksindeki bir elektrot dizisine bağlanıyor. Çalışmanın baş yazarı Prof. John Simeral, “Tek fark, insanların artık ekipmanımıza fiziksel olarak bağlı olmalarına gerek kalmaması. Bu da sistemin nasıl kullanılabileceği konusunda yeni olanaklar sunuyor.” diyor. 

Ruh Hali Göstergeleri

Coronavirus Science testing ,Covid 19

Ulusal Sağlık Enstitüleri‘ne göre, ABD’li yetişkinlerin beşte biri yaşamlarında bir yerde duygudurum bozukluğu yaşayacak. Indiana Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar; bir hastanın depresyonunun ne kadar şiddetli olduğunu ya da gelecekteki şiddetli depresyon veya bipolar bozukluk riskini ayırt edebilen bir kan testi geliştirdiler. Bu gelişmeyle ileride ilaç önerirken testin sonuçlarının da göz önüne alınacağı öngörülüyor.

Indiana Üniversitesi Psikiyatri Profesörü Alexander B. Niculescu, “Bu, psikiyatriyi 19. yüzyıldan 21. yüzyıla taşıma, onkoloji gibi diğer çağdaş alanlar gibi olmasına yardımcı olma çabamızın bir parçasıdır. Gün sonunda, misyonumuz hayat kurtarmak ve iyileştirmektir.” diyor. Üniversite bir bültende; araştırmacıların, hastaları zaman içinde farklı duygu durumlarında gözlemlediklerini ve kanlarındaki biyobelirteçler açısından iniş ve çıkışlar esnasında nelerin değiştiğini kaydettiklerini söylüyor. Ekip, şiddetli depresyon veya mani için en iyi 26 aday olan biyobelirteçleri doğrulamak için önceki çalışmalardan elde edilen büyük veri tabanlarını kullanıyor. Ardından tahminlerinin gücünü ölçmek için bunları yeni hastalarda test ediyor. Sonuçlar, doktorların depresyon ve bipolar bozukluk arasında ayrım yapmasına, bozuklukların ciddiyetini objektif olarak ölçüp ve hastalara doğru ilaç vermelerine  yardımcı olacak gibi görünüyor. Molecular Psychiatry dergisinde yayınlanan çalışmaya göre, duygudurum bozuklukları uyku döngülerini kontrol eden bazı genlerle de ilişkilendiriyor.

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir