İlaç endüstrisindeki gelişmelerin hız kazanmasının önemi pandemi boyunca daha net anlaşıldı. Bu sayede, ilaç keşif süreçlerine yeni teknolojilerin entegre edilmesi yaygınlaştı. Daha önce yapay zekâ odaklı teknolojilerin ilaç keşfinde kullanıldığı iş birliklerine şahit olmuştuk. Şimdi ise ilaç sektöründe 3 boyutlu yazıcıların kullanıldığı görülmemiş bir yeniliğe imza atılıyor.
Hollanda Leiden Üniversitesi’ndeki araştırmacılar 3 boyutlu yazıcı ile dünyanın en küçük teknesini üretti. 30 mikrometre boyunda olan tekne, bir saç telinin yaklaşık 3’te 1’i kalınlığa sahip. Peki, bu teknenin ilaç endüstrisiyle ne ilgisi var?
Çalışmanın amacı, tıbbi tedavileri uygulamak için insan vücudunun içinde seyahat edebilecek potasiyel mikro yüzücüler tasarlamak. Bilim insanları bu yolla bakterilerin davranışlarını daha iyi anlayabilmenin ve bakteriyel rahatsızlıklara çözüm üretebilmenin kolaylaşacağını düşünüyor. Ayrıca dünyanın en küçük teknesinin insan vücudunda ilaç dağıtım aracı olarak kullanılması tasarlanıyor. Spesifik bölgelere, belirli maddelerin taşınmasını kolaylaştıracağı ve bakterilerin izlenmesini mümkün kılacağı için proje, kanser tedavisi başta olmak üzere birçok sağlık probleminin çözümünde belirleyici olabilir.
Üretim Aşaması
Rachel Doherty ve Profesör Daniela Kraft liderliğindeki araştırma ekibi su veya diğer sıvı maddelerin içinde hareket edebilen küçük parçacıklar deneyi esnasında bu tekne fikrini geliştirdi.
Parçacıklar, ultra hassas bir 3B yazıcı kullanılarak basıldı. Ardından bir ucu platinle kaplandı. Bu platin yama, parçacığı su boyunca ileriye doğru iterek hidrojen peroksit ayrışmasını [tooltip tip=”Bir kimyasal tepkimenin aktivasyon hızını düşürerek tepkime hızını arttırmak”]katalize[/tooltip] ediyor. Ekip, bakteriler gibi biyolojik mikro yüzücülerin hareketini [tooltip tip=”taklit etmek”]simüle[/tooltip] etmek dolayısıyla teşhis ve ilacın vücuda yayılmasını kolaylaştırmak gibi amaçlar için sentetik mikro yüzücüler tasarlamak yönünde yeni bilgiler edindiklerini söyledi.
Kraft’a göre vücut içi küçük bir ilaç dağıtım aracı oluşturmak için uygun tasarım keşfedilmeye çalışılıyor. Bu sayede ilacı vücudun istenen kısmına göndermek daha kolay olabilecek. Ancak tekneyle gönderilecek parçacık vücudun çevresel şartlarıyla da başa çıkmak zorunda kalacak ki bu da projeyi karmaşık bir hale getiriyor. Tasarlanan parçacıkların vücut sıvısı içinde istenmeyen tepkimeler vermesi ihtimaller arasında yer alıyor.
Ekip, bu kadar küçük bir nesneyi 3 boyutlu yazdırmak için üreticinin videosunda gösterildiği gibi [tooltip tip=”nano seviyesine kadar doğrudan üretimi mümkün kılan 3B tekniği”]2PP[/tooltip] olarak bilinen bir işlemi kullanan ticari bir Nanoscribe 3B mikro yazıcı kullandı.
Kraft, ekibin tekne şeklini sıvı içinde hareket edebilen maddeleri inceleme motivasyonundan ilham aldığını söylüyor. 3 boyutlu baskı tekniği, maddelerin sıvı yoluyla hareketlerini en uygun hale getirmek için çok özel şekillerin oluşturulmasına kapı açıyor. Şimdi karşımıza tekne olarak çıkan bu şekil ileride araba, ağaç ya da bir kelebek olarak çıkabilir. Ortaya çıkan ürün tamamen araştırmacı ekibin motivasyonuna ve eğlence anlayışına göre şekil alıyor. Araştırma makalesine göre,
“Bu buluş, [tooltip tip=”Tedavi edici, tedaviye ait anlamında kullanılan kelime”]terapötik[/tooltip] teşhis ve ilaç dağıtımındaki uygulamalar için yararlı olan sentetik mikro yüzücülerin davranışının kontrolüne ve tasarımına daha fazla izin verecek.”
Mikroskobik teknenin bakterileri, spermleri ya da sıvı içinde hareket edebilen parçacıkları izlemeyi, bu bölgelere ilaç transferinin “hatasıza” yakın gerçekleştirilmesini mümkün kılacağı düşünülüyor. Boyutlarıyla bir bakteriden ayırt edilemeyecek bu tekne vaat ettikleriyle heyecan uyandırıyor. Daha önce yapay zekânın, şimdi ise 3 boyutlu yazıcıların dahil edildiği ilaç sektörü, yeniliklere ara vermeden devam ediyor. Pandemi alışkanlıklarımızı ve ihtiyaçlarımızı olduğu kadar çözüm yollarımızı da değiştirmiş görünüyor. Sağlık sektörü başta olmak üzere, farklı teknolojilerin çözüm sürecine entegre edildiği yeniliklerle daha sık karşılaşıyoruz. Deneme sürecini yakın zamanda tamamlaması beklenen mikroskobik teknelerin hem avantajlarını hem dezavantajlarını gözlemleyebileceğimiz kullanım aşamasını heyecanla bekliyoruz.
Kaynak: pubs.rsc.org
