Beyin hastalıklarının tedavisinde devrim yaratabilecek bir teknoloji, MIT’li araştırmacılar tarafından gün yüzüne çıkarıldı. Bilim insanları, sadece kola yapılan basit bir enjeksiyonla beyne ulaşabilen, hedeflenen bölgeye kendi kendine yerleşen ve burada elektriksel uyarım yapabilen mikroskobik kablosuz implantlar geliştirdi. Bu küçük cihazlar, gelecekte beyin tümörlerinden Alzheimer’a kadar pek çok hastalığın tedavi şeklini kökten değiştirebilir.
Ameliyatsız Beyin İmplantı Mümkün Mü?
Günümüzde kullanılan beyin implantları, ciddi cerrahi operasyonlar gerektirdiği için yüksek risk taşıyor ve maliyetleri çoğu zaman yüz binlerce doları buluyor. Fakat “sirkülatronik” adı verilen yeni teknoloji, bu tabloyu kökten değiştirebilecek bir yenilik sunuyor. Araştırmacıların geliştirdiği bu yöntem, tamamen ameliyatsız bir şekilde mikroskobik implantların kan dolaşımı üzerinden beyne ulaşmasını sağlıyor.
Yapılan deneylerde, bu minik cihazların hiçbir dış yönlendirme olmadan hedef beyin bölgesini bulabildiği ve orada hassas elektriksel uyarım gerçekleştirebildiği görüldü. Üstelik birkaç mikronluk bir alan içinde bile son derece yüksek doğrulukla çalışabilen bu sistem, beyin iltihabını hedefleme konusunda umut verici sonuçlar ortaya koydu.
Sirkülatronik yaklaşımı, beyin hastalıklarının tedavisinde yeni bir dönemin kapısını aralayarak hem riskleri hem de maliyetleri dramatik şekilde azaltabilecek bir potansiyele sahip.
Bu cihazlar, kan dolaşımına verilen bir enjeksiyonla vücuda giriyor, ardından dolaşım sistemi boyunca ilerleyerek hedeflenen beyin bölgesine kendi kendilerine ulaşıyorlar. Oraya vardıklarında kablosuz olarak çalıştırılabiliyor ve nöromodülasyon denen elektriksel uyarımı uygulayabiliyorlar.
Bu yöntem:
- ameliyat riskini ortadan kaldırıyor,
- maliyeti büyük ölçüde düşürüyor,
- en önemlisi ise tedaviyi geniş bir hasta kitlesi için erişilebilir hale getiriyor. Ayrıca biyouyumlu implantlar çevredeki nöronlara zarar vermiyor.
Farelerde Başarıyla Denendi
MIT’nin yürüttüğü çalışmada, bu mikroskobik implantlar farelere enjekte edildi ve cihazların hiçbir insan müdahalesi olmadan doğru beyin bölgesine yerleştiği gözlendi. Kablosuz olarak etkinleştirildiklerinde ise hedeflenen birkaç mikronluk bir alan içinde hassas nörostimülasyon sağlayabildiler. Bu hassas elektriksel uyarı yöntemi, beyin tümörleri, Alzheimer, Parkinson ve Multipl Skleroz gibi hastalıkların tedavisinde umut veriyor.
Bağışıklık Sistemine Yakalanmadan Beyne Ulaşabiliyorlar
Teknolojinin en dikkat çekici yönlerinden biri, bu implantların vücutta adeta “görünmez” şekilde davranabilmesidir. Bu etkinin temel nedeni, cihazların uygulanmadan önce canlı biyolojik hücrelerle bütünleştirilmesidir.
MIT Medya Laboratuvarı ve MIT Nörobiyoloji Mühendisliği Merkezi’nde AT&T Kariyer Geliştirme Doçenti, Nano-Sibernetik Biotrek Laboratuvarı’nın kurucusu ve söz konusu çalışmanın kıdemli yazarı olan Deblina Sarkar, geleneksel beyin implantlarının yüz binlerce doları bulan maliyetler ve yüksek risk içeren cerrahi işlemler gerektirdiğini vurgulamaktadır. Sarkar’a göre sirkülatronik teknolojisi, cerrahi müdahale ihtiyacını ortadan kaldırarak terapötik beyin implantlarını çok daha erişilebilir ve uygulanabilir hale getirme potansiyeline sahiptir.
Hibrit implantlar
Araştırma ekibi, altı yılı aşkın süredir sirkülatronik teknolojisini geliştirmek için çalışıyor. Bu teknoloji, bir pirinç tanesinin milyarda biri kadar küçük, ultra ince elektronik cihazlara dayanıyor. Cihazlar, metalik katmanlar arasına yerleştirilmiş organik yarı iletken polimerlerden oluşuyor ve böylece son derece minyatür bir elektronik heteroyapı ortaya çıkıyor.
Bu minyatür elektronikler, MIT.nano tesislerinde CMOS uyumlu üretim teknikleri ile üretiliyor. Ardından cihazlar, bulundukları silikon yüzeyden ayrılarak sıvı bir ortamda serbestçe yüzmeleri sağlanıyor. Daha sonra canlı hücrelerle birleştirilerek hücre-elektronik hibritleri oluşturuluyor.
Sirkülatronik teknolojisinin gelişim süreci kolay olmadı. Çalışmanın kıdemli yazarı Deblina Sarkar, bu zorluğu şu sözlerle ifade ediyor:
“Elektronikler alt tabakaya bağlıyken mükemmel çalışıyordu. Ancak yüzeyden kaldırdığımızda tamamen bozuluyorlardı. Bu sorunu çözmemiz bir yıldan fazla sürdü.”
Bu ilerlemenin kilit noktası, cihazların son derece yüksek kablosuz güç dönüşüm verimliliği. Böylece implantlar beynin derinliklerinde konumlandığında bile nöromodülasyon için yeterli enerjiyi kullanabiliyor.
Ölümcül hastalıkları hedef almak
Sarkar ve ekibi, sirkülatronik teknolojisini yalnızca geliştirmekle kalmıyor; aynı zamanda bunun beyin kanseri, Alzheimer, kronik ağrı gibi ciddi hastalıkların tedavisinde nasıl devrim yaratabileceğini araştırıyor.
Sirkülatronik cihazların olağanüstü küçük boyutları ve vücutta kendi kendine yerleşebilme özellikleri, onları özellikle glioblastoma gibi birden fazla noktada tümör oluşturabilen ve bazıları görüntüleme teknikleriyle bile tespit edilemeyecek kadar küçük olan beyin kanserlerinin tedavisi için ideal hale getiriyor.
Ayrıca cihazlar, beyin sapında gelişen ve cerrahi olarak çıkarılması neredeyse imkânsız olan diffüz intrinsik pontin gliomu gibi ölümcül tümörlere karşı yeni tedavi kapıları da açabilir.
Sarkar bu yenilikçi yaklaşımı şöyle özetliyor:
“Bu bir platform teknolojisi; çok çeşitli beyin ve ruhsal rahatsızlıkların tedavisinde kullanılabilir. Üstelik sadece beyinle sınırlı değil, gelecekte vücudun diğer bölgelerine de uygulanabilir.”
Kaynak
https://news.mit.edu/2025/new-therapeutic-brain-implants-defy-surgery-need-1105
New therapeutic brain implants defy the need for surgery.” Life Science Network, 06 Kasım 2025. Massachusetts Institute of Technology. https://www.lifescience.net/news/6693/new-therapeutic-brain-implants-defy-the-need-for-s/
Bonda, D. J., Manjila, S., Selman, W. R., & Dean, D. (2015). The recent revolution in the design and manufacture of cranial implants: modern advancements and future directions. Neurosurgery, 77(5), 814-824.
Gilbert, F. (2015). A threat to autonomy? The intrusion of predictive brain implants. Ajob Neuroscience, 6(4), 4-11.
Patel, S. R., & Lieber, C. M. (2019). Precision electronic medicine in the brain. Nature biotechnology, 37(9), 1007-1012.
Woodworth, G. F., Dunn, G. P., Nance, E. A., Hanes, J., & Brem, H. (2014). Emerging insights into barriers to effective brain tumor therapeutics. Frontiers in oncology, 4, 126.
