IBM, bakterilerin direncini kirdi

[eg24]

IBM ile Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü saglik sektöründe degisik alanlarda kullanilabilecek antimikrobiyal hidrojelden olusan yeni teknolojiyi duyurdu. Yeni duyuru, hastane ortamlarinin ve tibbi gereçlerin dezenfekte edilmesi, koruyucu kaplamalar ve hastalara daha etkili tedavi saglayan enjeksiyonlari içeriyor.

IBM ve Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü’ndeki arastirmacilar hastalikli biyofilmleri ve temasla bulasan, ilaca dirençli bakterileri yok eden bir antimikrobiyal (mikrop öldürücü) hidrojel gelistirildigini duyurdu. Bakterilerle ayrisabilmesi, canliya uyumlu olmasi ve toksik olmasiyla bir ilk niteligindeki sentetik hidrojel, vücut isisina getirildiginde kendiliginden biçim kazaniyor. Bu özellikleriyle hidrojel, hastane çalisanlari, ziyaretçiler ve hastalarin devamli karsilastiklari ciddi saglik sorunlariyla savasmalari için ideal bir araç oluyor.

Geleneksel olarak degisik yüzeyleri dezenfekte etmek için kullanilan antimikrobiyaller alkol ve çamasir suyu gibi evde kullanilan gereçlerde bulunuyor. Öte yandan evlerdeki tezgahlari bir kenara birakip, ilaçlara dirençli cilt enfeksiyonlari ve bulasici hastaliklara geçtigimizde bu geleneksel antibiyotikler biyolojik ve içerik olarak uygun olmadigi gibi yetersiz de kaliyor.

IBM Arastirma birimi ve Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü, yüzde 90’indan fazlasi su olan sentetik bir antimikrobiyal hidrojel gelistirdiler. Ticari amaçla kullanildiginda bu jel, yaralari iyilestirme, implantasyon ve kateter kaplamalari, deri enfeksiyonlari ya da agiz rahatsizliklari için krem ya da enjeksiyon tedavisinde kullanilmak için idealdir.

Mikrobiyal biyofilmler yani tüm enfeksiyonlarin yüzde 80’inde görülen ve yapisarak toplanan hastalikli hücreler, hemen hemen her doku ve yüzey üzerinde yayilabiliyor ve özellikle de tibbi ekipman ve cihazlardan insan vücudunun çesitli bölgelerine geçebiliyor. ABD’de, en fazla görülen ölümler arasinda hastane enfeksiyonlari kaynakli ölümler ilk beste yer aliyor ve her yil saglik alaninda bununla mücadele etmek için 11 milyar dolara varan harcamalar yapiliyor. Gelismis sterilizasyon ve aseptik tekniklerine ragmen tibbi araçlarin sebep oldugu enfeksiyonlarin önü alinamiyor. Bunun nedenlerinden bir tanesi ilaçlara dirençli bakterilerin ortaya çikmasi. Bugüne kadar kullanilan tekniklerden faydalanarak ilaçlara dirençli bakterilerle ve hastaliklarla mücadele etmenin zorlastigi bir dönemde ortaya çikan bu yeni teknoloji kritik önem tasiyor. ABD Hastalik Kontrol ve Korunma Merkezleri’nden alinan bilgiye göre (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) ABD'de antibiyotik ilaçlara direncin saglik sektöründeki yillik maliyetinin 20 milyar dolar oldugu öngörülüyor ve yine yillik ek 8 milyon gün hastanede kalma süresi yaratiyor.

Çok dikkatli çalisarak polimerleri uygun hale getiren arastirmacilar, suda çözünürlük, pozitif yüklü ve biyo-çözünürlük özelliklerine sahip çok sayida atomdan olusan makromoleküller tasarladilar. Suyla karistirildiginda ve vücut sicakligina göre isitildiginda polimerler, kendi kendilerine harekete geçip, sentetik jel içerisinde siserek kolayca yönlendirilebiliyor. Oldukça cazip bu yetenekleri, öz-iliski etkilesimlerinden doguyor ve “moleküler fermuar” etkisi yaratiyor. Bir fermuar dislerinin birbiriyle birlesmesine benzer biçimde, yeni polimerlerin kisa parçalari de birbirine geçerek su bazli çözümü kalinlastiriyor ve yeniden sekillenebilen, uyumlu hidrojellere dönüstürüyor. Serbest çözünme özelligi barindirmayan fakat suda çözünür olan polimerlerin pek çok özelliklerini tasidigi için bu tür maddeler fizyolojik sartlarda yerlerini muhafaza ederek antimikrobiyal faaliyetlerini gerçeklestirmeyi sürdürüyorlar.

"Bu; ilaca dirençli biyofilmlerle mücadelede tamamen farkli bir yaklasimdir” diyerek konunun önemini belirten IBM Türk Teknoloji Lideri Kivanç Uslu ekliyor: “Mevcut antibiyotik ve hidrojellerin sahip oldugu yeteneklerle karsilastirildiginda, bu yeni teknoloji büyük bir potansiyele sahiptir. Ilaca dirençli bakterilerle ve enfeksiyonlarla basa çikmak için geleneksel kimya ve biyoloji tekniklerinin yetersiz kaldigi bu dönemde bu yeni teknolojiyi gelistirmekten dolayi mutluluk duyuyoruz."

Mikroplu yüzeylere uygulandiginda hidrojelin pozitif yükü, bir kara delik içerisindeki yer çekimi gibi tüm negatif yüklü mikrobiyal membranlari kendine çekiyor. Fakat bakterilerin tekrardan olusmasina engel olmak için birçok antibiyotik ve hidrojel, bakterilerin iç yapilarini hedef seçerken yeni hidrojel ise bakterileri, membranlari yok ederek öldürüyor ve bir daha ortaya çikmalarini engelliyor.

Insan sagligini iyilestirmek için IBM laboratuvarlarinda 4 yil önce baslatilan IBM nanotip polimer programinin temeli, on yillardir süregelen geleneksel yari iletken teknolojileri için kullanilan maddelere dayaniyor. Bu ilerleme, IBM ve Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü arasindaki isbirligi programinin kapsamini genisletecek; böylece bilim adamlarina ayni zamanda tip ve ilaç konusunda kesif yapma yeteneklerini ilerletecek.