Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
İşitme kaybının en yaygın türü olan sensörinöral kaybın ileri ve çok ileri derece olduğu bireylerin tedavisinde elektriksel olarak işitme sinirlerini uyaran Koklear İmplantlar kullanılmaktadır. Geleneksel bir Koklear İmplant, harici bir mikrofon, ses işlemcisi, bir pil, bir RF verici alıcı ve bir koklear elektrottan oluşmaktadır. Halihazırda kullanılan implantlerin elektrotları, kokleanın tamamını kapsama, yeterli kanal sayısı sağlayarak akustik bandın geniş bir kısmında çalışma, kanallar arası etkileşimi azaltma, spektral çözünürlük, etkin uyarılma eşiğine sahip olma, perimodiolar (modiolusu saran) ve travmasız yerleşme gibi konularda yetersiz kalmaktadır. NEVA kapsamında, tüm bu dezavantajların üstesinden gelen, yüksek spektral çözünürlüklü, perimodiolar yerleşimli, entegre mikroakışkan kanallar sayesinde kimyasal terapiye imkân tanıyan, MEMS tabanlı özgün koklear elektrotların geliştirilmesi hedeflenmektedir.
Koklear implant ve elektrotlarda yüksek spektral çözünürlük, gürültülü ortamlarda konuşma/ton/müzik algısını ve ses lokalizasyonunu en üst düzeye çıkarmak için elzemdir. Bunun yanı sıra elektrot dizininin periomodüler konumlandırılması, odaklanmış elektrik uyarımı ve rezidüel işitmenin korunması açısından avantajlar sağlar. Ayrıca, cerrahi operasyon sırasında elektrot dizisinin koklea içine travmasız yerleştirilebilmesi kritik öneme haizdir. NEVA kapsamında, elektrot yerleştirme derinliği ve modiolus sarma davranışındaki iyileştirmeler, mikrokanallar yoluyla kontrollü basınç uygulaması veya vücut ısısı ile aktive edilen şekil hafızalı polimerlerin kullanımı gibi yenilikçi tekniklerle sağlanacaktır.
Koklear İmplant sistemlerinin de dahil olduğu tüm beyin-makine arayüzleri için, enerji verimli nöral stimülasyonun sağlanması, stimülasyon eşiklerinin iyileştirilmesi ve güç tüketiminin asgari düzeye çekilmesi önem arz etmektedir. Bu amaçla, proje kapsamında elektrodepozisyon yoluyla, düşük empedansa, yüksek yük enjeksiyon kapasitesine, yüksek elektrokimyasal stabiliteye ve yüksek stimülasyon verimliliğine sahip nanoyapılı nöral elektrotlar üretilecektir. Bu elektrotlar, halihazırda kullanılmakta olan benzerlerinden daha fazla kanal sayısına sahip olması sayesinde spektral çözünürlüğü ve odaklandırılmış uyarımı maksimize ederek konuşma anlaşılırlığını artırabilecektir.
İşitme kayıplarında nörotrofin vb. kimyasal tedaviler spiral ganglion nöronlarının büyümesini sağlayarak elektrot-nöron arayüzünü iyileştirmekte ve daha etkin bir stimülasyon olanağı sunmaktadır. Bununla birlikte, kokleanın tamamına ilaç iletmek, spiral şekli ve kan-labirent bariyeri gibi hassas yapıları koruyan çeşitli anatomik engeller nedeniyle zor olabilmektedir. Geliştirilecek elektrotlar, kimyasalların kokleanın tamamına taşınabilmesi için, gömülü mikrokanallara sahip olup, hücre zarının geçirgenliğini artırarak ilaçların ve terapötik ajanların iletimini kolaylaştırmak için elektroporasyon tekniğinden faydalanacaktır. Klinik uygulanabilirliğin test edilmesi amacıyla biyouyumluluk, toksisite gibi preklinik çalışmalar için hayvan modelleri kullanılacaktır.
Disiplinlerarası bir niteliği olan bu proje, koklear implantler ve beyin-makine arayüz teknolojilerini ilerletmeye yönelik mikrokanallı hibrit elektrot dizisi geliştirilmesine ilişkin kapsamlı ve özgün bir yaklaşım sunmaktadır. Araştırma grubumda yürütülmüş ve 2022 yılında tamamlanmış olan iki ERC projesinde (FLAMENCO ve OPERA) tamamen vücut içine implant edilebilen Koklear İmplantler geliştirilmiştir. Bu projelerin temel konusu akustik sensörler, enerji üreteçleri ve arayüz elektroniği ile ilgili olup, koklear elektrotlar ile ilgili araştırma yapılmamış, hazır geleneksel koklear elektrotlar kullanılmıştır. NEVA projesi ile Koklear Implantlar’ın önemli bir parçası olan koklear elektrotlar üzerine yoğunlaşılacaktır. Yeni nesil, yüksek performanslı koklear elektrotların geliştirilmesi ile, önceki projelerden elde edilen bilgi birikiminin daha da ileri taşınarak koklear implantler ve sinir-bilim alanlarına önemli katkıların sağlanması hedeflenmektedir.