Metabolik kökenli nöron hasarının önlenmesine yönelik olarak optoelektronik teknolojisi tabanlı hasta başı test panellerinin geliştirilmesi

Proje Hedefleri

Bazı metabolitlerin kanda yüksekliği veya düşüklüğü nöron hasarına veya konvülsiyon, tetani, spazm, distoni ve koma gibi nörolojik bulgulara yol açar. Hipoglisemi, hiperglisemi, üremi, hiperbilirubinemi, laktik asidoz, hipo/hiper kalsemi, hipokalemi ve hiponatremi gibi metabolik anormallikler nöron hasarı ile ilişkilidir. Özellikle yaşlı hasta grubunda demansa sıklıkla diyabet, karaciğer ve böbrek hastalıkları, su-elektrolit dengesizliği eşlik eder ve çoklu ilaç kullanımına bağlı olarak ilaçların metabolik yan etkileri söz konusudur. Nöronların yüksek metabolizması, sinir ağlarının aşırı uyarılması için enerji sağlar. Bu özellik  sinir ağlarının aşırı uyarılması ile karakterize bir hastalık olan epilepsi için önemlidir.  Nörogörüntüleme ve nörobiyokimyasal bulgular epileptik odakların yüksek metabolik özelliklere sahip olduğunu ve bazı metabolik bozuklukların epileptik nöbetlere yol açacağını doğrulamıştır. Metabolik düzenleme ile epilepsi kontrolü, epilepsi tedavisinde yeni yaklaşımlar için önemli olabilir.

Metabolik bozuklukların yerinde tespiti semptom yönetimi için önemlidir. Günümüzde hasta başı test cihazları ve ‘’Lab on chip’’ teknolojilerinde büyük ilerlemeler kaydedilmiştir. Parmak ucundan alınan ve çok düşük kan miktarı ile çalışan bu cihazların bir takım kolaylıkları sağlamasına karşın kullanılan analiz yöntemlerinden kaynaklanan  duyarlık ve özgünlük problemleri bulunmaktadır. Optoelektronik, ışıkla etkilesen elektronik aygıtları inceleyen ve bu aygıtların pratiğe uygulanmasını prensip edinir. Bu tanımda kastedilen ışık, elektromanyetik dalga spektrumun görünür bölge de dahil olmak üzere, kızılaltı ve morötesi bölgesini kapsamaktadır. Sinyal kalitesinin yüksek olması, ışık kaybının az olması ve yüksek bant genişliği bu teknolojinin üstünlükleri arasında sayılabilir. Optoelektronik, iletisim sektörü başta olmak üzere hızla büyüyen ve her geçen gün önemi artan bir teknolojidir. Projemizde öncelikle kanda yükseldiğinde  veya düştüğünde nörolojik bulgu veren veya nöron hasarına yol açan  biyokimya analitlerinin optoelektronik teknoloji kullanılarak analizi hedeflenmiştir. Bu amaçla;

1. Düşük hacimli kan örneklerinde yüksek duyarlılık ve doğrulukla tespit eden ucuz, optik temelli  (OPTOSAN)  bir biyokimya biyosensörün geliştirilmesi,
2. OPTO-SAN’ın invitro tanı cihazı bileşenlerinin oluşturulması ve geliştirilecek cihaz elde edilen sonuçların bir yazılım aracılığı ile hekime ulaşmasını sağlayacak bir sistemle entegre  edilmesi, ve
3. Ayrıca epilepsi hasta modelinde hasta başı test cihazları kullanılarak metabolik izleme ve epilepsi atakları açısından kişiye özel bir metabolik profil geliştirilmesi hedeflenmektedir.