Kısaca:Altını düşündüğünüzde, muhtemelen aklınıza mücevher veya külçe görüntüleri gelir. Ancak İsveç’teki Linköping Üniversitesi’nden bir ekip, metali insan sinir sistemiyle arayüz oluşturmak için elektrotlar oluşturmak için kullandı – ve bunu tamamen yeni bir şekilde yaptı. Gerçekten biyouyumlu ve sinir sistemine bağlı olacak kadar yumuşak ve esnek altın nanoteller tasarladılar.
Small dergisinde yayınlanan çalışmaları, sinirlerimize zarar vermeden yakından ve kişisel olarak ulaşan yeni tip tıbbi implantlar ve arayüzler için yol açabilir. Bu elektronikler, vücutla sorunsuz bir şekilde bütünleşerek epilepsi, Parkinson, felç veya kronik ağrı gibi rahatsızlıkların tedavisine yardımcı olabilir.
“Elektronikte kullanılan klasik iletkenler, çok sert ve katı olan metallerdir. Sinir sisteminin mekanik özellikleri daha çok yumuşak jöleye benzer,” diye açıklıyor araştırmaya öncülük eden malzeme bilimi profesörü Klas Tybrandt. “Doğru bir sinyal iletimi elde etmek için, söz konusu sinir liflerine çok yaklaşmamız gerekiyor.”
Ancak, vücut sürekli hareket halinde olduğundan, sert ve yumuşak malzemeler arasında yakın temas sağlamak sorunludur. Yumuşak, esnek elektrotlar kullanmak bunu çözer çünkü sert metal elektrotlar kadar doku hasarına neden olmazlar. Ancak bunları hem yeterince iletken hale getirmek hem de biyouyumlu hale getirmek büyük bir zorluk olmuştur ve altın nanoteller tam da bu noktada devreye girer.
Tybrandt’ın ekibi, elektrotlarını oluşturmak için inanılmaz derecede ince altın tellerini -insan saçından yaklaşık 1.000 kat daha ince- yumuşak, esnek silikon kauçuğa yerleştirdi. Silikon, meme implantları gibi implantlar için zaten kullanılıyor ve altın ve platin tıbbi cihazlarda da yaygın olarak kullanılıyor.
Ancak altından uzun, dar nanoyapılar üretmek zordu – ta ki şimdiye kadar. Araştırmacılar, gümüşün benzersiz özellikleri sayesinde yapımı çok daha kolay olan ince gümüş nanotellerle başlayarak akıllıca bir çözüm yolu buldular.
Klas Tybrandt’ın araştırma grubundaki doktora öğrencisi Laura Seufert, etrafında altın yetiştirmek için gümüş nanotelini şablon olarak kullanmaya karar verdi. Daha sonra gümüş çıkarılır ve geride %99’dan fazla saf altın olan bir yapı kalır.
İşlem zordur, ancak yüksek elektrik iletkenliğini vücutla uzun vadede arayüz oluşturmak için gereken yumuşaklık ve biyouyumlulukla birleştiren elektrotların oluşturulması için buna değer. Testler, malzemenin implantasyondan sonra en az üç yıl stabil kalması gerektiğini gösterdi.
Araştırmacılar, yumuşak altın elektrotlarını tanıtmak için Linköping nöroloğu Simon Farnebo ile birlikte çalışarak sıçan sinirlerinden gelen sinyalleri başarıyla uyardılar ve kaydettiler.
Temeller ortadan kalktıktan sonra, ekip şimdi malzemeyi daha da rafine ederek bireysel sinir hücrelerine daha da yaklaşabilen daha küçük elektrotlar yaratmaya çalışıyor. Kalp pillerinden beyin-bilgisayar arayüzlerine, biyoelektroniğin geleceğinin altın bir astarı olabilir – veya en azından, perde arkasında ipleri çeken altın nanoteller.