Akıllı saatler, sağlık sensörleri ve tıbbi yamalar, vücuttaki değişimleri uzun süre boyunca takip edebiliyor. Ancak bu cihazlarda kullanılan malzemeler ciltte ısı ve ter birikmesine yol açarak tahrişe neden olabiliyor, ölçümlerin doğruluğunu da azaltabiliyor. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) liderliğindeki mühendisler, bu sorunu çözmek için içinde mikroskobik hava kanalları bulunan yeni bir hidrojel geliştirdi. Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre malzeme, yüksek oranda su içermesine rağmen oksijen ve su buharının geçişine izin veriyor. AKCİĞERDEN ESİNLENDİ Araştırmacılar, insan akciğerlerindeki hava taşıyan dallı yapıdan ilham aldı. Geleneksel hidrojel karışımına, içlerinde hava tutabilen az miktarda silika aerojel parçacığı eklendi. Bu parçacıklar malzemenin içinde birbirine bağlanarak üç boyutlu hava kanalları oluşturdu. Böylece hidrojel yüzde 70 oranında su içermesine rağmen nefes alabilen bir yapıya kavuştu. Laboratuvar testlerinde yeni malzemenin oksijen geçirgenliğinin geleneksel hidrojellerden yaklaşık 10 kat fazla olduğu belirlendi. Su buharını aktarma kapasitesinin ise silikon ve poliüretan yamalara göre 10 ila 100 kat daha yüksek olduğu bildirildi. Malzeme aynı zamanda 10 bin kez esnetildikten sonra bile hava geçirgenliğinin yaklaşık yüzde 95’ini korudu. CİLDİ SERİNLETTİ Araştırmacılar, yeni hidrojel yamaları egzersiz sırasında yaygın olarak kullanılan silikon yamalarla karşılaştırdı. 20 dakikalık egzersizin ardından ticari silikon yamanın altındaki cilt sıcaklığının 6,5 derece arttığı görüldü. Yeni hidrojelin altındaki cilt sıcaklığı ise yaklaşık 1 derece düştü. Silikon yamanın altında belirgin miktarda ter birikirken, nefes alabilen hidrojelin kapladığı bölgenin açıkta kalan cilde benzer biçimde kuru kaldığı belirtildi. Bir başka testte 10 gönüllü, yamaları göğüslerinde taşıyarak bir saat boyunca orta yoğunlukta egzersiz yaptı. Katılımcıların hiçbirinde kaşıntı, tahriş veya başka bir olumsuz cilt tepkisi bildirilmedi. EKG ÖLÇÜMÜ Araştırmacılar malzemeyi, kalbin elektriksel faaliyetini kaydeden bir elektrota da dönüştürdü. Bisiklet testleri sırasında geleneksel hidrojel elektrotların altında ter biriktikçe EKG sinyallerinin kararsız hale geldiği görüldü. Hava geçirgen yeni elektrotlar ise egzersiz sırasında ve sonrasında daha net ölçümler gerçekleştirdi. Elektrotların 10 gün boyunca sürekli kullanıldığı testlerde uyuma, çalışma, yürüme ve egzersiz gibi günlük faaliyetler sırasında kullanılabilir EKG sinyalleri kaydedildi. Araştırmanın kıdemli yazarı Xuanhe Zhao, yeni malzemenin ilk aşamada giyilebilir sağlık cihazlarında, yara örtülerinde ve cilde yapıştırılan sensörlerde kullanılabileceğini söyledi. HENÜZ HAZIR DEĞİL Yeni malzeme umut vadetse de klinik kullanım için henüz hazır değil. İnsan testleri az sayıda gönüllüyle yapıldı ve esas olarak teknolojinin uygulanabilirliğini göstermek amacıyla tasarlandı. Araştırmacıların uzun süreli biyolojik uyumluluk, sterilizasyon, raf ömrü, seri üretim ve güvenlik konularında daha kapsamlı çalışmalar yürütmesi gerekiyor. Hidrojel ayrıca kendiliğinden cilde yapışmıyor. Bu nedenle bir sağlık yamasında kullanılabilmesi için ayrı bir yapıştırıcıya veya taşıyıcı katmana ihtiyaç duyuluyor. Araştırmacılar gelecekte malzemenin doku mühendisliği ve implantlarda da kullanılabileceğini düşünüyor. Ancak bu tür uygulamalar için çok daha kapsamlı güvenlik testlerinin gerektiği, ilk ticari kullanım alanının büyük olasılıkla cilde takılan sağlık sensörleri olacağı belirtiliyor.