Türk Araştırmacı Terden Kortizol Ölçen Bir Yöntem Geliştirdi

Kortizol hormonu stres ile başa çıkabilmek için gün boyunca doğal olarak yükselip düşmektedir. Öte yandan kortizol düzeylerini ölçmek için laboratuvar kökenli mevcut yöntemler ile elde edilen sonuçlar için birkaç gün beklemek gerekmektedir. Bir kişi, belli tıbbi durumu için tedaviyi destekleyebilecek bir kortizol testinin sonuçlarını öğrendiği sırada muhtemelen o anki gerçek kortizol seviyesi testte çıkan sonuçlardan farklı olmaktadır.

Geçtiğimiz günlerde Stanford Üniversitesi'nden bir grup bilim insanı doğrudan terleyen cilde uygulanan ve kişinin ne kadar kortizol ürettiğini değerlendiren esnek bir yama geliştirdi. Araştırmacıların giyilebilir sensörle ilgili bir makalesi 20 Temmuz'da Science Advances dergisinde yayınlandı.

Makalenin başyazarı Onur Parlak, "Çalışmalarımızda özellikle ter tespitleri ile ilgileniyoruz, çünkü bu yöntem farklı fizyolojik durumlar için çeşitli biyobelirteçlerin girişimsel olmayan şekilde ve sürekli olarak izlenmesini sağlıyor" dedi. Araştırmacı, böylelikle çeşitli hastalıkların erken tespiti ve spor performansının değerlendirilmesi için yeni bir yaklaşımın mümkün hale geldiğini belirtiyor.

Kortizolü ölçen klinik testler, araştırma konularında objektif veya duygusal stres ölçümü sağlar ve doktorun bir hastanın adrenal veya hipofiz bezinin düzgün çalışıp çalışmadığını anlamasına yardımcı olabilir. Giyilebilir cihazın prototip versiyonu günlük kullanıma girerse, kortizol seviyesinde sorun olan kişilerin evde kendilerini izlemelerine imkan verebilir. Ayrıca kortizolün bu tür hızlı bir tespiti, stres yaşadıklarını söyleyemeyen gençlerin, hatta tam sözlü iletişim kuramayan çocukların duygusal durumunu da ortaya konmasında yardımcı olabilir.

Kortizolü Ölçmek Zor

Araştırmacı Onur Parlak, giyilebilir teknolojiler geliştirmeyi amaçlayan malzeme bilimi ve mühendisliği doçentlerinden Salleo ile çalışmaya başladı. Parlak bir konferansta çalışmalarını tartışırken, bir kişi Salleo'ya kortizolü ölçebilen bir sensörün harika olacağını söyledi. Kortizolu ölçmek, Parlak'ın geliştirdiği biyosensörler için özel zorluklara sahiptir. Çünkü bu tür sensörler bir molekülün elektriksel pozitif veya negatif yükünü tespit ederler ancak kortizolün bir yükü yoktur.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için, Parlak, dikdörtgensel sensörünü, sadece kortizole spesifik olarak bağlanan bir zar etrafında oluşturdu. Sensör, cilde yapışmış şekilde yamanın alt kısmındaki deliklerden pasif olarak teri emmektedir. Bir rezervuardaki ter havuzları, kortizole duyarlı membran tarafından doldurulur. Ayrıca ter içinde bulunan sodyum veya potasyum gibi yüklü iyonlar, kortizol tarafından bloke edilmedikçe zardan geçebilmektedirler. Sensörün algıladığı ise kortizolün kendisi değil sadece yedek yüklü iyonlardır. Hepsinden önemlisi, yama su geçirmez bir tabaka ile kirden korunmaktadır.

Araştırmacı Salleo, "Bir cihaz hakkında her zaman heyecanlanırım, ama Onur'un tasarladığı ter toplama sistemi gerçekten zekice." dedi. Sensör aktif mikroakışkanlar olmadan, ölçümleri yapmak için yeterince ter toplayabilmektedir.

Bir kullanıcının kortizol seviyelerini görmesi için yapması gereken tek şey terlemektir (cildi parlatacak kadar). Sonrasında yamayı yapıştırıp, analiz için bir cihaza bağlayabilir ve saniyeler içinde sonuca ulaşabilir. Gelecekte araştırmacılar sensörün tamamen entegre bir sistemin parçası olabileceğini umuyor.

Optimizasyon ve Çeşitlendirme

Parlak, ilk olarak, cihazı laboratuvarda altın standart klinik testi ile karşılaştırdı ve ardından gerçek yaşam koşullarında test etti. Sensörü koşu ayakkabısına bağladı ve kollarında sensörler ile 20 dakika koşan iki gönüllü üzerinde çalıştı. Hem laboratuvarda hem de gerçek dünya testlerinde, sonuçlar altın standartlara benzerdi.

Araştırmacılar şimdiye kadar sensörlerin tasarlandığı şekilde çalıştığını belirttiler. Ancak araştırmacılar bunu daha güvenilir ve doğru yapmak istiyor ve tekrar kullanılabilir olduğundan emin olmak istiyorlar. Prototip testine göre, yeterince ter olmadığı durumlarda testin çalışması uzun sürüyor gibi görünüyor. Gelecekte araştırmacılar kortizol algılayıcısını tükürük üzerinde deneyip, hastaların terlemesine ihtiyaç duymaktan kurtulmayı planlıyorlar.

Araştırmacılar, genelleştirilebilir tasarımlarından yararlanmayı ümit ederken, bir taraftan da bir sonraki araştırmayı yapmak isteyebilecekleri biyobelirteçleri de anlamaya çalışıyorlar. Araştırmacılar nihai amaçlarının, aynı anda birkaç biyobelirteci ölçen, kişinin vücudunda neler olup bittiğine dair daha net ve daha bireysel görüntü verebilen bir cihaz üretmek olduğunu belirtiyorlar.