Beyin-bilgisayar arayüzleri, insan beyninden gelen sinyalleri doğrudan cihazlara aktarmayı mümkün kılan en ileri teknolojilerden biri olarak öne çıkıyor. Ancak bu alanda uzun yıllardır en büyük engel, beyne yerleştirilen mikroelektrotların sertlik ve doku uyumluluğu arasındaki dengeyi kuramamasıydı.
Bu soruna çözüm, Seul Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Makine ve Otomotiv Mühendisliği Bölümü’nden Doç. Dr. Jong G. Ok ve Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST) Beyin Bilimi Enstitüsü’nden Dr. Maesoon Im liderliğindeki araştırma ekibinden geldi.
Araştırmacılar, üç boyutlu karbon nanotüp (CNT) ormanları ile kaplı, esnek polimer tabanlı yeni bir mikroelektrot geliştirdi. Bu elektrotlar, silikondan yaklaşık 4.000 kat, poliimidden ise 100 kat daha yumuşak olmasıyla dikkat çekiyor.
Çalışmanın sonuçları 27 Haziran 2025’te Advanced Functional Materials dergisinde yayımlandı.
ELEKTROTTA YUMUŞAK DEVRİM
Araştırma ekibi, CNT’lerin dikey büyümesini sağlayan çok adımlı bir üretim süreci ve polimer-CNT hibridizasyon tekniği kullandı. Ortaya çıkan diziler, hem yüksek elektriksel iletkenlik hem de beyin dokusuyla uyumluluk sağlayarak, tungsten mikrotellere göre çok daha düşük inflamatuar tepki gösterdi.
CANLI DENEYLERDE BAŞARI
Fareler üzerinde yapılan testlerde, yeni elektrotların görsel korteksteki ışık kaynaklı nöral tepkileri hassas biçimde kaydedebildiği kanıtlandı. Ayrıca, bir ay süren implantasyon süresince bağışıklık hücrelerinin aktivasyonu düşük seviyede kalarak teknolojinin uzun vadeli güvenilirliğini ortaya koydu.
GÖRMEYİ GERİ KAZANDIRABİLİR
Bulgular, özellikle retina dejenerasyonu veya optik sinir hasarı yaşayan hastalarda görsel protez uygulamalarının önünü açıyor. Uzmanlara göre bu teknoloji, aynı zamanda beyin-makine arayüzleri ve sinir biliminde görsel işlemeyi araştırmak için de kullanılabilecek.
AR/VR İÇİN YENİ UFUK
Doç. Dr. Ok, teknolojinin önemini şu ifadelerle özetledi: “Dikey hizalanmış CNT’leri esnek bir polimerle birleştirerek, hem yüksek elektriksel performans hem de mekanik uyumluluk sağladık. Bu ilerleme, retina protezi ve beyin destekli iletişimden sürükleyici AR/VR deneyimlerine kadar pek çok alanda yeni fırsatlar yaratabilir.”
Araştırmacılar, uzun vadede bu elektrot dizilerini hücre altı boyutlara küçülterek sinyallerin daha yüksek çözünürlükte kaydedilmesini hedefliyor. Bu gelişmeler, doğrudan beyin bağlantısıyla görmenin geri kazandırılmasına katkı sağlayabilir.
