Biyoelektronik Nedir? Uygulamaları Nelerdir?

Sağlık sorunları uzun zamandır insanoğlunun en büyük sıkıntılarından biri olmuştur. Yıllar geçtikçe ilaç ve tedavi alanlarında gelişmeler ve ilerlemeler yaşanmıştır. Hastalık tedavisinde birçok farklı teknik disiplin sayesinde büyük adımlar atılmış, çözümler üretilmiştir. Bu yazımızda, bu teknik disiplinlerden biri olan biyoelektroniği ve uygulamalarını inceleyeceğiz.

A- A+

09.12.2018 tarihli yazı 7587 kez okunmuştur.

Biyoelektronik Nedir?

Biyoelektronik, elektronik prensipler ve cihazlar kullanarak biyoloji, tıp ve başka alanlarında kullanılmak üzere uygulamalar geliştiren bir disiplindir. Hücre ve hücre altı seviyelerde biyolojik tespit ve tanılama yaparak, bunlara yönelik cihazlar ortaya çıkarmak da ayrı bir bölümüdür.

Biyoelektronikde, çoğunlukla biyotanıma ve biyokataliz süreçlerinde kullanılmakta olan biyosensörlerin geliştirilmesi üzerine çalışılmaktadır.

Bir biyoelektronik sistemin en temel gereksinimi elektronik etkileşim ve biyomoleküller ile elektronik modüllerin haberleşmesidir. Günümüzde bu amaçla metal ve yarı iletken nano parçalar, nano kablolar geliştirilip, biyomoleküller ile bütünleşmeleri sağlanmaktadır.

►İlginizi Çekebilir: Biyosensörler ve Çeşitleri

Bazı Biyoelektronik Uygulamalar

►Kalp Pili: Kalp pili, küçük boyutlu, batarya ile çalışan bir nevi bilgisayardır. Kalp bölgesinin yakınına yerleştirilip, kalp ile fiziksel bağlantıları yapılarak kalp ritminizi sürekli olarak izleyen bir cihazdır. Kalp atış hızının azaldığı zaman kalbe elektrik enerjisi göndererek ritmin düzene girmesini sağlar. Ayrıca ilgili birçok veriyi depolayarak, doktorlara bilgi olarak sunabilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Kalp Robotu - Kalp Hastalıklarının Tedavisi

►Robotik Cerrahi: Günümüz tıp alanında, genellikle ameliyatlarda kullanılan cerrahi robot alanıdır. Ameliyatı gerçekleştirecek cerrah, robotu hassas bir konsol üzerinden yöneterek, operasyonu yürütür. Robotun kolları cerrahların ellerinin giremediği, manevra alanlarının kısıtlı olduğu yerlerde yarar sağlamaktadır.

Robotlar, 3 boyutlu görüntü veren bir optik sisteme ve 540 derece hareket kabiliyeti olan birden fazla kola sahip cihazlardır.

►İlginizi Çekebilir: Robot Kolu Nedir? Nasıl Çalışır?

►Biyosensörler: Biyosensörler, biyolojik bir olayın elektrik sinyallerine dönüştürülmesinde kullanılan cihazlardır. Genel olarak sensör görevi gören biyolojik bir parça ile sinyali saptayıp, dönüştüren elektronik parçadan oluşurlar. Biyolojik element olarak nükleik asitler, enzimler, hücreler vb. kullanılabilir.

Sensör ilgi duyulan bir tür madde ile karşılaştığında, ortaya çıkan sinyal (elektrokimyasal, elektriksel, optik, ısıl değişiklikler) transdüser ile ilgili elektrik parametrelerine dönüştürülür. Sonrasında ise istenilen işlem gerçekleştirilir.

Gıda sektöründe (gıda kalitesi sağlamak amaçlı), tıp alanında (glikoz biyosensörleri, biyoaktif maddelerin tanısı vb.), çevre kirliliği analizlerinde (içme suyu kirlilik oranı belirleme) olmak üzere daha birçok alanda kullanılmaktadırlar.

►İlginizi Çekebilir: Biyosensör Hastalık Tanısını Kolaylaştıracak

►Koklear İmplant: Koklear implant, hasarlı iç kulak fonksiyonunu yerine getiren elektronik tıbbi cihazdır. Sesin işitme sinirlerine iletilebilmesi ve işitmeyi sağlar. Çalışma prensibi şu şekildedir: Kulak arkasındaki ses işlemcisi sesleri yakalar ve dijital koda dönüştürür. Kodlanmış sesler aktarıcı üzerinden implanta aktarılır. İmplant dijital olarak kodlanmış sesi, elektrik darbelerine dönüştürür ve iç kulak içindeki elektrotlara gönderir. Elektrotlar, temas noktaları sayesinde işitme sinirini uyarır. Son olarak işitme siniri de darbeleri beyne gönderir ve beyin sesi algılamış olur.

►İlginizi Çekebilir: Terlemeyi Ölçen Biyolojik Sensör

Bunların yanı sıra; vücut değerleriniz hakkında bilgi veren giyilebilir sensörler, kanınızdaki glikoz seviyesini gösteren kontak lensler, led ışıklı dövmeler, son derece gelişmiş algılara sahip protez uzuvlar, DNA ve RNA bozukluklarını belirleyebilecek sensörler, günümüzde kullanılan uygulamalardan birkaç örnektir.

Görüldüğü üzere biyoelektronik uygulamalar, her geçen gün artmakta ve daha iyi çözümler sunmaktadır. Yukarıda bahsettiklerimiz var olan uygulamaların sadece birkaçıdır ve daha fazlası şu anda gelişme aşamasındadır.

Öyleyse neden kanser hücrelerini tespit ederek anında yok edebilen bir uygulama, tedavi yapılmasın ki? Neden kanser hastalığı yüzünden milyonlarca insan hayatını kaybetsin ki?

İlerleyen zamanlarda bu ve benzeri çalışmaları görmek dileğiyle.

Yazar: Resul Çevik

Kaynak:

►futuremedicine.com
►brighthubengineering.com
►omicsonline.org