Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Uluşan H. (Yürütücü), Karataş kurşun H.
Periferik sinir hasarlarının (PSH) tedavisinde kullanılan mevcut yöntemler, genellikle sınırlı etkili sonuçlar sunmaktadır ve kalıcı iyileşme sağlamada yetersiz kalmaktadır. PeriFiks Projesi, sinir-makine arayüzlerinde kullanılmak üzere mikro ölçekte, yüksek hassasiyetli ve kablosuz özelliklere sahip bir yeni nesil MEMS-tabanlı mikro biyosensör ve uyarım sistemi geliştirilmesini içermektedir. Bu sayede daha yüksek uzamsal seçicilik, düşük empedans, uzun ömürlü stabilite ve biyouyumluluk gibi avantajlar sunarak PSH tedavisine yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Bu proje, temel olarak mevcut teknolojilerden farklı olarak, intrafasiküler yerleşim için optimize edilmiş SU-8 gibi esnek ve biyouyumlu polimerlerin kullanılmasını önerir. Bu, geleneksel silikon temelli elektrotların esneklik eksikliklerini giderirken, farmakolojik ajan salınımı için mikroakışkan kanal entegre ederek sinir hasarını minimize etmeyi hedefler. Böylece, PeriFiks, yüksek sinyal-gürültü oranı, düşük empedans, uzamsal seçicilik ve kablosuz veri-güç aktarımı gibi özelliklerle PSH rehabilitasyonunda yenilikçi potansiyel taşımaktadır.
PeriFiks, spesifik olarak PSH tedavisine yönelik mikro elektrot dizisi geliştirilmesini içermektedir. Bu amaçla, intrafasiküler yerleşime uygun, farmakolojik ajan salınımına olanak tanıyan mikroakışkan kanallar ve MEMS tabanlı elektrot tasarımı ve üretimi gerçekleşecektir. Ayrıca, aktif elektrot yüzey modifikasyonu ile mikro elektrotlarda düşük empedans ve yüksek kapasitif yük aktarımı sağlanacaktır. Biyosensörün, SU-8 gibi polimerlerin yardımıyla intrafasiküler yerleşim olanağı ve mikro elektrotların 3D nano kaplama teknikleri ile optimize edilmesiyle hem afferent hem de efferent sinir aktivitelerinin detaylı analizi mümkün olacaktır. PeriFiks kapsamında, 3D nano kaplama teknikleri Pt ve IrOx gibi biyouyumlu, uzun stabiliteye sahip materyal kaplamalarla düşük empedanslı yüzeyleri kapsamaktadır. Elektrotlar, elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS), döngüsel voltametri (CV) ve yük enjeksiyon kapasitesi (CIC) gibi yöntemlerle karakterize edilecektir. Bunun yanı sıra, tasarım, SU-8 polimer alt tabakası üzerine mikroakışkan kanal entegrasyonu ile hassas yerleştirme ve farmakolojik ajan salınımını optimize etmektedir. Sistem ayrıca kapalı-döngü kayıt ve uyarım özellikleri ile hem fonksiyonel elektriksel uyarım hem de nöral kayıtlar için yenilikçi bir çözüm sunmaktadır. Kapalı-döngü uyarım ve kayıt sistemi, düşük gürültülü yükselteçler (LNA), analog-dijital dönüştürücüler (ADC), ve kablosuz iletişim modüllerini içeren bir yapı ile geliştirilecektir. Ayrıca sistemdeki kablosuz güç ve veri aktarımı, uzun süreli implant edilebilir sistemler için optimize edilecektir. Bu sistem, ex-vivo hayvan modellerinde test edilerek hem afferent hem de efferent sinir aktivitelerinin detaylı analizi ve yerleşim stabilitesi açısından değerlendirilecektir. Proje, mühendislik, tıp, kimya gibi multidisipliner bir ekip tarafından yürütülecektir. Projenin aşamaları ise temel olarak polimer uygunluğu, MEMS tabanlı sensör tasarımı, elektronik devre geliştirme ve ex-vivo testleri kapsayan aşamalardan oluşacaktır. Proje aşamaları düzenli raporlarla TÜBİTAK’a sunulacak, ayrıca etik onay süreçleri titizlikle yürütülecek ve 3R prensipleri gözetilecektir.
PeriFiks Projesi, PSH tedavisinde yenilikçi bir yöntem sunarak, mevcut cerrahi ve farmakolojik yaklaşımların sınırlarını aşmayı hedefler. Elektrotların yüksek uzamsal çözünürlüğü ve düşük empedansı, sinir aktivitelerinin detaylı analizini mümkün kılarken, kablosuz özellikler sistemin kullanım kolaylığını artırmaktadır. Geliştirilen kapalı-döngüye uyarım ve kayıt arayüz devrelerine sahip MEMS-tabanlı biyosensör sistemi, kronik ve yüksek çözünürlüklü sinir izleme ve elektriksel uyarım uygulamalarında, nöromodülasyon ve sinir rehabilitasyonu alanlarında yön verici bir etki yaratma potansiyeline sahiptir. Projenin bulguları, akademik literatüre katkı sağlamakla kalmayıp, biyomedikal cihaz endüstrisinde de geniş bir uygulama alanı bulabilir. Ayrıca, bu teknolojinin ticari potansiyeli, Türkiye'nin biyoteknoloji alanındaki rekabet gücünü artırarak, uluslararası pazarlarda yenilikçi bir çözüm olarak öne çıkmasını sağlayabilir.