Elektroeğirme, “polimerlerden lif çekme” olarak tanımlanan bir yöntem. Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Metalurji Ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi, Nanoteknoloji ve Biyomalzemeler Uygulama ve Araştırma Merkezi (NBUAM) Müdür Yardımcısı Dr. Mustafa Şengör bu teknolojiyi şöyle anlatıyor:
“Tıpkı pamuk helvalarda kullanılan teknoloji gibi… Nasıl böyle şekeri damlatıp içerisine hızlıca döndürdüğünüzde lif haline geliyorsa, elektroeğirme metodunda da bir polimeri elektrik alanına damlatarak, tabiri caizse elektrik alanına bırakarak, tıpkı o pamuk helvadaki gibi dönmesini sağlayarak, incelterek örümcek ağları elde ettiğimiz bir teknoloji.”
Elektroeğirme neden tercih ediliyor? Şengör, bu teknolojinin ilk olarak tekstil mühendisliğinde kullanılmaya başlandığını ve sonrasında biyomedikal ve tıbbi cihazlarda kullanımının arttığını söylüyor. Bu teknolojiyi nasıl kullandıklarını ve onlara neler sağladığını şöyle açıklıyor:
“Şu anda biz NBUAM’da, doku mühendisliği alanında bu teknolojiyi aktif olarak kullanıyoruz. Çünkü bu teknoloji ile biz nano iplikler, nano lifler elde edebiliyoruz. Tıpkı örümcek ağlarındaki gibi… Bu ağların avantajı şöyle bir şey oluyor; hem gözenekli yapıya sahip oluyorlar, hem de nano ölçekte oluyorlar.”
Nano ölçekte üretilen ağlar birçok avantaj sunuyor. Şengör, bu avantajları şöyle anlatıyor:
“Hücrelerin kolaylıkla üzerine tutunabileceği platformlar oluşturuyoruz. Yani hücreleri düşünün, elli, yüz mikron vs. bir hücre düşünün, bacakları var bu hücrenin. Bacakları kocaman kolona mı daha kolay sarılır yoksa bir ipliği mi daha kolay eliyle kavrayabilir, tutabilir? Yüzey alanı daha artırılmış bir platforma daha iyi tutunur hücre. Biz de bu liflerle bunu sağlıyoruz.”
Üretilen liflerin kontrolü özel mikroskoplarda yapılıyor Üretilen liflerin yapısı ve uygunluğu kontrol ediliyor ama nano ölçekte üretilen bu lifler normal mikroskoplarda gözlenemiyor; elektron mikroskobuna ihtiyaç duyuluyor.
Şengör, “Bu elektroeğirme cihazımızda lifleri üretiyoruz. Bu lifleri doku mühendisliğine uygun halde topluyoruz bir araya. Daha sonra bunların görüntülerini elektron mikroskobunda alıyoruz. Elektron mikroskobunda almamızın nedeni de nano ölçekte görüntü alabilmemiz. Normal optik mikroskop ile o görüntüleri alamıyoruz. Bu görüntüler bize içeri tarafta ne olduğunu söylüyor. Yani bunu şöyle düşünebilirsiniz: Dünyanın çapını hesap edin, dünyaya karşı siz neyseniz, insan 1 metre olarak düşünün dünya çapını hesap edin, insanın tırnağına karşı da nano fiberler o büyüklükte, o ölçekte düşünebilirsiniz” diyerek süreci açıklıyor.
Verimli bir teknoloji olsa da portatif değildi Elektroeğirme, lif üretme açısından verimli bir metot, farklı üretim yöntemleri ile değişik dokular üretilebiliyor ve kullanım alanı oldukça geniş. Tekstil mühendisliğinde, tıbbi cihazlarda, maske üretiminde; kornea, kalp, kulak zarı ve yapay damar yamalarında kullanılıyor. Bir kullanım alanı da yanık yaraları. Fakat elektro eğirme cihazı bu tip yaralanmalara götürülemiyor, laboratuvarda uygun dokular üretilip yara olan alana uygulanıyor.
Geliştirilen elektroeğirme tabancası prototipi ile portatif bir hale getirildi Şengör, iki üç yıl önce “Bu cihazı portatif hale getirebilir miyiz?” sorusunu sorduklarını söylüyor. Bu prototipi geliştirirken, dünyada yapılan çalışmaları ve benzer ürünleri incelediklerini anlatıyor ve süreci şöyle aktarıyor:
“Bir uygulama alanı da yanık yaraları, yanık yaralarının tedavisinde kullanılıyor bu cihaz. Fakat yanık yaralarına cihazı direkt götüremiyoruz. Bunun yerine, işte burada üretip ona entegre etmek şekline bir çözümümüz var. Fakat burada yeni geliştirilen aslında dünyada da var olan bir teknoloji, bu elektro eğirme tabancası dediğimiz tabancalarla bu yara örtüsünü direkt yaranın üzerine depozit edebiliyor, direkt atabiliyoruz.”
Elektroeğirme tabancası nasıl çalışıyor? Şengör, prototipin nasıl çalıştığıyla ilgili olarak, “Şırıngalar konuluyor. Mesela 2 tane farklı solüsyon bir anda karışmasını istiyoruz. Burada iki kanaldan ayrı ayrı vererekten ucunda birleştirerek farklı iki malzemenin lifini elde edebiliyoruz” diyor.
İçerisinde kullanılan polimer türünün özelliğine göre istenirse yaranın hızlı pıhtılaşmasını veya anti bakteriyel bir yara örtüsü oluşmasını sağlayabileceklerini anlatıyor.
“Yani elimizde sadece solüsyon, elimizdeki solüsyon ve içerisine kattığımız ajanla biz bunu kontrol edebiliyoruz ve kullandığımız sadece hani 5 ml’lik bir su, 5 ml’lik bir polimer çözeltisi öyle düşünün veya daha da küçüğü onunla hemen yarayı örtebiliyoruz. Tabii ki burada yaranın derinliği de çok önemli ama dediğimiz gibi bazı yanık yara türlerinde bu teknolojiyi kullanabiliyoruz.”
Yara örtüsü hücrelerin hızlıca büyümesini sağlıyor Şengör, elektroeğirme tabancasıyla yaranın üzerine uygulanan örtü hakkında, “Bu çok ince bir zar oluşturuyor. Bu ince zar yarayı kaplıyor ve orada hücrelerin büyümesini hızlıca büyümesini sağlıyor” diyor.
Ayrıca, “Yaranın iyileşme süreçlerinde istediğimiz şeyi sağlayacak kalınlıkta yeterli olabiliyor yaranın durumuna göre, hangi yara olduğuna göre… Korneada belli bir bölgede salım istiyorsak bu kadar incelikte bir şeyle biz salımımızı yapabiliyoruz” diye ekliyor. Şengör bu yara örtüsünün su damlatıldığında şeffaf hale geldiğini, arkasındaki yaranın hangi iyileşme safhasında olduğunun da kontrol edilebildiğini anlatıyor.
Kurgu: Ünsel Ayhan Aybek
TRT
