Hücre içindeki kimyasal olayları kontrol etmek, hasarlı yapıları tespit etmek veya tamir etmek, gerekli malzemeleri hücre içine taşımak veya hücreden çıkarmak gibi mikro ölçekteki işleri yapmak için çok küçük yapılara ihtiyaç vardır. Elimizdeki büyük malzemelerle hücre içine müdahale etmek mümkün değildir. Yıllar önce çevrilen bir filmde, doktorları taşıyan bir araç nano ölçeğe kadar küçültülerek, kalp krizi geçiren bir kişinin damarından vücudunun içine gönderiliyordu. Doktorların görevi, çok kısa bir sürede tıkalı damarı bulup açmaktı. Bu yolculuk sırasında vücudun çeşitli hücrelerinin saldırısına uğrayan doktorlar birçok zorlukla karşılaşıyor, ancak her türlü zorluğa rağmen görevlerini başarıyla tamamlıyorlardı

Nanotıp alanındaki önemli gelişmelerden biri de laboratuvar ortamında oluşturulan ve kırmızı kan hücrelerine benzeyen “respirosit”lerdir. Respirositler, işlev açısından, kırmızı kan hücrelerine yani eritrositlere benzeyen ve içlerinde oksijen taşıyan nanorobotlardır. Çapları 1 mikron olan respirositler kan dolaşım sisteminde rahatlıkla ilerleyebilir. Küre şeklinde bir respirosit 18 milyar atomdan oluşur. Elmasta olduğu gibi sıralanmış karbon atomlarından oluşan respirositlerin içine 1000 atmosferlik basınç altında 9 milyar oksijen (O2) ve karbondioksit (CO2) atomu sığdırılabilir. Bu halleriyle respirositler birer basınçlı gaz tankına benzetilebilir. Respirosit vücuda girdikten sonra, içindeki O2 ve CO2’yi kontrollü olarak dışarı atmak üzere planlanmıştır. Respirositlerin yüzeyinde gaz alış verişini sağlayan özel bir düzenek ve gaz miktarını algılayan özel algılayıcılar vardır. Akciğerden geçen respirositler dış ortamdaki yüksek oksijen ve düşük karbondioksit miktarını algılayarak içlerine O2 alır ve dışarı CO2 atarlar. Oksijenle dolan respirositler kan yoluyla dokulara ulaştığında ise bunun tam tersi bir mekanizma işler; yani dışarıdaki düşük oksijen miktarını algılayarak içlerindeki O2’yi dışarı verir, dış ortamdaki CO2’yi içlerine alırlar. Böylece respirositler, doğal kırmızı kan hücrelerinin (eritrositlerin) yaptığı görevi yapmış olur. Dahası, respirositler aynı hacimdeki eritrositlerden 236 kat daha fazla oksijen taşıyabilir. Elmas kaplı yüzeyleri sayesinde yüksek basınca dayanabilen respirositler, bu sayede küçük bir hacim içinde çok miktarda gaz taşıyabilir. Yani % 50 oranında respirosit içeren 5 cm3lük bir sıvı, 5400 cm3lük kanın taşıyabileceği kadar oksijen ve karbondioksit taşıyabilir. Geliştirilme aşamasında olan bu teknoloji henüz insanlar üzerinde kullanılmamaktadır. Klinik kullanıma girdikten sonra bir çok hastalığın tedavisinde yarar sağlayacağı düşünülmektedir. Bir bakıma akciğer kapasitesini arttıracak olan respirositler sayesinde suyun altında nefes almadan 4 saat kalmak veya 15 dakika nefes almadan çok hızlı bir tempoda koşmak mümkün olabilecektir. Respirositlerin gaz alış verişi dışarıdan gönderilen akustik sinyallerle de kontrol edilebilecektir. Bu sayede istenilen zamanda ve istenilen yerde gaz değişimi yapılması hedeflenmektedir.

Freitas, R. A., “Exploratory Design in Medical Nanotechnology: A Mechanical Artificial Red Cell”, Artificial Cells, Blood Substitutes, and Immobilization Biotechnology, Sayı 26, s. 411-430, 1998.

Yorumlar (0)

Yorum yaz

Isim

E-posta

Baslik

Yorum

daha kucuk | daha buyuk

E-posta ile takip (sadece kayitli kullanicilar)

Okudum ve kabul ediyorum Kullanim sartlari.

Yorum Ekle