Türk bilim insanı, fiber kas araştırmaları ile Science dergisine kapak oldu

Dr. Mehmet Kanık, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde (MIT) sürdürdüğü ve Science dergisine kapak olan fiber kas teknolojisi projesine ilişkin yaptığı açıklamada, kasların insan vücudunda en önemli yapılardan biri ve inanılmaz bir nimet olduğunu, kol ve bacak kaslarının insana karmaşık, hassas ve güç gerektiren işleri gerçekleştirme olanağı verdiğini söyledi.

"Benim üzerinde çalıştığım konu yapay bir kas meydana getirmek"

Gözler ve yüzdeki kasların, insanların kendini ifade edebilmesi için hayati önemde olduğunu vurgulayan Kanık, şunları kaydetti:

"Sevdiğiniz bir insanın size gülümsediğini düşünün; o gülümsemenin altında sizi duygulandırmak için çalışan yüz binlerce kas fiberi bulunmakta. Ya da daha genel olarak Messi futbol oynarken, bizi kaslarını mükemmel kullanması ile nasıl hayran bıraktığını düşünün. Bütün bu çeşitli ve karmaşık aktivitelerin altında kasların mükemmel yapısı ve uyum içerisinde çalışması bulunmakta. Benim üzerinde çalıştığım konu ise yaratılış olarak bu denli karmaşık ve fonksiyonel olan kaslardan ilham alarak yapay bir kas meydana getirmek.

Yapay kas üretirken sentetik polimer malzemelerden faydalanıyoruz. Belirli termomekanik özelliklere sahip malzemeleri birleştirerek çoklu yapıya sahip, ısı, elektrik, ışık ya da farklı sitimulasyon kaynakları ile aynı insan kaslarında olduğu gibi kasılıp gevşeyen ve bu hareketini algılayan geri besleme mekanizmasına sahip kompozit fiber kaslar geliştiriyoruz."

"Dünyada büyük bir yankı uyandırdı"

Dr. Mehmet Kanık, ekip olarak zamanında Türkiye'de geliştirdikleri ve termal fiber çekme yöntemi ile ürettikleri fiberleri çok kısa bir süre içerisinde metrelerce uzunlukta ve çok düşük maliyetlerle üretebildiklerini anlattı.

Seri üretime hazır bir yöntem üzerinde çalıştıklarını ifade eden Kanık, "Bu yapay kaslar biyouyumlu malzemelerden üretildiğinden ve güç üretme kapasiteleri insan kaslarına göre çok yüksek olduğundan dünyada büyük bir yankı uyandırdı ve keşfimiz, dünyanın en prestijli bilimsel dergisi olan Science dergisine kapak oldu" diye konuştu.

Buluşun insanlığa faydalı hale gelmesini hızlandırmak ve yapay kasları çeşitli biyomekatronik uygulamalarda kullanmak istediklerini aktaran Kanık, bunu gerçekleştirmek için bu yıl Kinetik Therapeutics LLC adında bir şirket kurduklarını bildirdi.

Kanık, Boston'da Massachusetts Institute of Technology, Harvard Üniversitesi ve Harvard Medical School, Brigham and Women's Hospital, Boston Children's Hospital, Massachusetts General Hospital gibi dünyanın önde gelen kuruluşlarındaki beyin cerrahisi ve mühendislik bölümlerinden uzman bir kadro ile çalıştıklarını anlattı.

MIT araştırmacısı Dr. Kanık, fiber tabanlı yapay kas çalışmasının aslında bir platform çalışması olduğunu belirterek, "Benzer biçimde üretilecek farklı fonksiyon ve özelliklerdeki yapay kasların üretimini gösteren bir şablon sayılabilecek bilimsel keşiftir. Dolayısıyla önümüzde sınırsız olasılıklar söz konusu. İlerleyen çalışmalarımızda keşfettiğimiz ve üzerine eklediğimiz her yenilik başka uygulamalara kapı açacaktır" diye konuştu.

Projenin çıktılarının öncelikle hafif ve tekstil formunda giyilebilir robotik sistemler, protezler alanında kullanılmasını beklediklerini aktaran Kanık, şöyle konuştu:

"Yapay kas biyouyumlu malzemelerden üretildiği için insanda fonksiyon kaybı olan hareketli bölgelerde bu eksikliği gidermek için implant olarak kullanılabilir. Bunun ilk çalışmalarına başladık bile. İlk ele aldığımız konu proximal junctional kyphosis (PJK) adı verilen ve omurilik ameliyatları sonrası spinal kolondaki kaymalar ve denge bozulmaları sonucu oluşan bu rahatsızlığı tedavi etmek. Halk arasında buna genel olarak 'kamburluk' deniyor diye biliyorum. Ama hafife alınacak bir rahatsızlık değil. Bu rahatsızlığın önemini sayılarla anlatayım; Amerika'da her yıl 1,4 milyon adet omur ilik implantasyon ameliyatı yapılmakta ve bunların arasında en çoğu cervical fixation segmentte, yani omurilikteki denge bozukluğunu gidererek kamburluğu ortadan kaldırmak için yapılmaktadır. Omuriliği stabilize etmek için kullanılan implantlarsa ürkütücü. Kocaman vidalar ve paslanmaz çelik çubukları insan omuriliğine yerleştirerek sabitleniyor. Bir de omuriliğin dik durması için gerilim bantları (Mersilene bant) ile pozisyonu ayarlanıyor. Bu tarz implantlar hastaların hareketlerini minimize ediyor ve hayat kalitelerini epeyce düşürüyor.

Mevcut çözümlerle omuriliği sabitliyorsunuz ama siz de olduğunuz yere sabitleniyorsunuz. Geliştirdiğimiz yapay kaslar ile omuriliğin esnekliğine uygun ve aktif olarak vücut ısısından aldığı enerji ile omuriliği destekleyecek kadar çok kuvvet üretecek bir implant tasarladık. Bu şekilde hastaların tekrar tekrar ameliyat olmalarını engellemek ve hayat kalitelerini maksimum hale getirip eski yaşantılarına kavuşmalarını sağlamaya çalışıyoruz. Çalışmalarımız henüz deneme aşamasında. Tasarımlarımızı kadavra ve yapay omurilik sistemlerinde MIT ve Harvard Üniversitesi laboratuvarlarında deneyerek eksiklerimizi tespit etmeye çalışıyoruz."

"Hastaların finansal yükünü en az yüzde 50 azaltacağını öngörüyoruz"

Mehmet Kanık, klasik omurilik hastalıkları tedavisinde kullanılan medikal gereçlerin yüksek fiyatına dikkati çekerek, Amerikan sağlık sisteminde bu ameliyatlarda kullanılan tek bir vidanın 400 ila 1.800 dolar fiyat aralığında satıldığını bildirdi.

Paslanmaz çubukların tanesinin 3 bin dolara satıldığını aktaran Kanık, şu değerlendirmeyi yaptı:

"Tek aşama lumbar ya da anterior cervical füzyon ameliyatı 65 bin ila 100 bin dolar arasında değişmekte. Bunlar astronomik rakamlar. Bir de indirekt harcamalar var; fizik tedavi, evde bakım, ilaçlar gibi... Sonuç olarak, sadece Amerika'da yıllık 10 milyar dolar omurilik implantlarına harcanıyor. Bu ameliyatlar ve implantlar, bu kadar pahalı olmasına rağmen hastaların yüzde 26'sı tekrar ameliyat olmak için hastaneye başvuruyor. Ben ve takımım bu olağanüstü durumun hem insani hem de finansal yönlerine yeni keşfettiğimiz bu fiber tabanlı yapay kas ile çözüm getirmeye çalışıyoruz. Yeni geliştirdiğimiz implantlar, şu anda bulunan implantlara göre çok daha dayanıklı ve insan biyomekaniğine uyumlu olmakla beraber çok daha ucuz olacağını ve hastaların şu anki olumsuz finansal yükünü en az yüzde 50 oranda azaltacağını öngörüyoruz."

"MIT teknoloji transfer ofisinden yardım istedik"

MIT araştırmacısı Dr. Kanık, teorinin çoğu zaman büyük buluşların arkasında gizli kaldığını belirterek, yapay kas çalışmasını hayata geçirmeden önce aylarca teorik olarak bu işin mümkün olduğunu ispatlamak için uğraştığını söyledi.

Teorik bulgular deneysel aktiviteye dönüştürdüğünde en başta kendisi olmak üzere herkesin sonuçları heyecan ve sakinlikle izlediğini aktaran Kanık, şu anda bu aşamaları geçtiklerini kaydetti.

Bilimsel bulgular Science'ta yayınladıktan sonra dünyanın her yerinden bilim insanları, iş adamları ve firma temsilcilerinin kendileriyle iletişime geçtiğini anlatan Kanık, şunları kaydetti:

"Çalışmamızın Science'ta yayınlanmasının ardından bizimle iletişime geçenler arasında çok büyük firmalar var. Örneğin, LG Electronics'in Kaliforniya ofisinden yatırım direktörü ve Seul ofisinden bir yatırım direktörü ve Ar-Ge direktörü MIT'de benim ziyaretime geldi. Onlara yapay kası detaylıca anlattım ve onlar da firmalarının gelecek planlarından bahsedip onlarla ortak yapabileceklerimizi tartıştık. Bunun haricinde Çin dev firması Baidu, mobil telefon ve otomotiv firmaları gibi birçok farklı alandan firma bizimle iletişime geçti. Her birinin farklı problemleri ve planları vardı tabii ve birçoğuyla ortak noktada kesişebiliyorduk. Bu planları genel olarak, akıllı ve giyilebilir tekstiller, robotik ve medikal uygulamalar gibi kategorilerde toplayabiliriz. Bu kadar talep olunca ne yapacağımızı bir an şaşırdık ve MIT teknoloji transfer ofisinden yardım istedik. Onlar da bize birkaç farklı yol gösterdi. Bunlardan bir tanesi bu firmalardan birini seçip onların altında araştırmalara devam etmek ve teknolojiyi olgunlaştırmaktı. Diğeri ise kendi start-up firmamızı kurup tüm bu firmalara çözüm sağlamak ve ortaklık kurmaktı. Bu noktada uzun süre karar vermeye çalıştık ve sonunda Kinetik Therapeutics LLC firmasını kurmaya karar verdik.

Şirketimiz, hala inkübasyon aşamasında ve yüzde 15'ini bizimle ortaklık etmek isteyen yatırımcılar için rezerve ettik. Şu anda daha çok pazar payı ve katma değeri yüksek medikal uygulamalara odaklanmış durumdayız. Firma olarak stratejimiz, teknolojimizi olgun hale getirip şu anda görüşmekte olduğumuz (firma isimlerini açıklamam bu aşamada etik olmaz) firmalara lisanslamak. Başarılı olduğumuz takdirde hedefimiz ise yıllık 80 milyon dolarlık bir pazara hakim olmak. Şu anda bu hedefe erişmek için çalışmalara başladık. Uygun yatırımlar alıp doğru adımlar attığımızda hem insanlığa büyük bir faydamızın olacağına hem de ülkemizi gururlandıracağımıza inanıyorum."