Biyolojik olarak heyecan verici bir devrimin eşiğindeyiz. Bu evrim heyecan verici olduğu kadar kimileri içinde korkutucu gelebilir. Öyle ki sadece düşünce gücüyle neredeyse kusursuzca kontrol edilebilen ve vücudunuza aitmiş gibi tasarlanarak geliştirilen biyonik teknolojiler, insanların kaybetmiş olduğu uzuvlar için üretiliyor. Aslında protezlerin mekanik ve yazılım ile birleşerek robotik denebilecek şekilde kaybedilen uzva göre teknolojinin son gelişmeleri ile desteklenerek, kelimenin tam anlamı ile insanı bir Cyborg’a çevirmese bile, onu biyonik bir hale getiriyor gibi görünüyor.

1. Protezlerin Tarihi

İkinci dünya savaşından bu yana, savaşlarda uzuvlarını kaybeden kişiler için çok çeşitli protezler üretilmeye ve tasarım ile kullanış açısından oldukça zorlayıcı olarak kullanılmaya devam edilmişlerdi. Hatta yapılan araştırmalara göre M.Ö. 600’lere dayanan protez kullanımlarına rastlanmaktadır. Bunun dışında hepimizin bildiği bacaksız korsanlar yada kanca eli olan müreddebatlarını da birer protez örneği olarak sunabiliriz. Fakat 2021 yılına gelindiğinde bu tablo teknolojinin getirileriyle birleştirilerek çok farklı bir hal almaya başlıyor. Hem Kozmetik hem de işlevsel anlamda, gerçeğine çok benzeyen kol ve bacaklar, artık laboratuvarlardan çıkarak ihtiyacı olanların hizmetine giriyor.

2. Protezlerin Gelişimi

Her ne kadar protez üzerine yapılan çalışmaların kullanıcıya insan üstü avantajlar sağladığını hayal etmek cazip gelse de, gerçekte araştırmalar şuan da sağlıklı bir insan uzvunun sağlayacağı işlevsel hareket aralığını yaratmaya çalışıyorlar. Dış protez uzuv olarak adlandırılan bu biyonik uzuvlar, hem malzeme bilimi hem de teknolojik olarak düşünce gücüyle beyin tarafından kontrol edilebilen bir hale gelecek kadar geliştirilmiş durumda. Protezlerin işlevselliğinin insan anatomisine tam olarak uyum sağlaması göründüğünden daha zor olsa da yapılan araştırmalar bunun o kadar da imkansız olmadığını gösteriyor. Günümüz de insan uzuvları dışında neredeyse her bölgemiz için teknolojinin yapay bir çözümü bulunuyor.

3. Protezlerden, Biyonik Uzuvlara

2021’in ilk çeyreğinden itibaren oldukça hızlı bir şekilde gelişim gösteren bu teknoloji, kopan uzvun yerini doldurmakla kalmıyor, bu uzvu eskisine göre daha güçlü ve esnek bir hale getirebiliyor. Bununla birlikte dokunmaya duyarlı bir deri ve beyin tarafından algılanan sinyaller ile düşünceler sayesinde kontrol edilebilen yepyeni bir uzuv sunmayı başarıyor. Faydaları yalnızca düşünce gücüyle eskisi gibi kontrol edilebilen bir kola sahip olmak değil, bunun yanında bu biyonik uzuvlar oldukça büyük bir güç ve kullanım biçimleri sağlamayı da başarıyor. Gün geçtikçe modern insan dünyası giderek bir sci-fi filmi ya da oyununa benzemeye başlıyor.

4. Dokunuşa Duyarlı Deri

Tüm bu yapılan araştırmalar arasında en umut verici olanlardanı ise kopan uzuvlar ile birlikte hasar gören sinir sistemini taklit ederek uyarabilen yeni yapay teknolojisi. Bir kompozit şeklinde üretilen kauçuk polimer olarak yapılan yapay deri, hafif ve esnektir. İçindeki duyarlı nanotüpler bu yapay deriye “piezo-direnç” yani basıncın değişimini elektriksel veri ile aktaran özelliği sağlayarak dokunma hissiyatı yaratıyor. Bu sayede yapılan temasın hafif bir sürtünme yada sert bir darbe olduğu anlaşılabilir hale geliyor. Teknolojik olarak henüz yeterli hassaslık sağlanamamış olmasa da, sinyaller sayesinde kullanıcın beynine sinirleri üzerinden dokunma hissini sağlayan duyarlılık hissi sağlanmış oluyor.

5. Biyonik Bacaklar

Tasarım açısından oldukça ciddi uzmanlık isteyen bir dal olan protez ayak tasarımı, bir bacağın tüm yapısı işlenerek ve akıllı bir yazılım ile desteklenerek, 30 bin dolar gibi bir fiyata isteyene yapay bir bacak sahibi olma fırsatı veriyor. Karbon fiber ile kemik ve bağların yapılarını taklit ederek üretiliyorlar. İçerisinde tendonlara benzeyen yaylar ve bileğin konumunu ölçen hassas mikro işlemci ve sensörleri ile protez ayağın kontrolünün beyin tarafından sağlanmasını sağlıyor. Bu şekilde ise bacaklarını kaybetmiş olan kişilerin sanki hiç uzuvlarını hiç kaybetmemiş derecede hareket edebilir hale gelmesi sağlanıyor.

6. Biyonik Kollar

Üzücü bir şekilde kol protezleri, ayak protezlerine göre daha yavaş bir gelişme kaydediyor. Bunun başlıca sebebi kullanım açısından çok fazla yönü olan ellerimizin teknolojik olarak kalibre edilmesinin zorlu bir süreç alması ve her insanın farklı alışkanlıklarının bulunuyor olması. Öte yandan protez bir kolun kapladığı alanın bacağa göre çok daha küçük olması, gerçek bir kolu taklit etmek için gereken teçhizatın protez kola sığmasını zorlaştırıyor. Ancak her şeye rağmen teknolojinin yakaladığı ivme sayesinde gelişerek küçülen boyutlar zamanla bu imkansızlıkları geride bırakacak gibi görünüyor.

7. Üçüncü Başparmak Protezi

Londra Kraliyet Sanat Koleji mezunu bir öğrenci, ayakla kontrol edilebilen üçüncü bir başparmak geliştirdi. Hem ayak hem de el için geliştirilen bu 6. parmak, kullanıcının ayakkabısına yada bileğine uyarlanan iki basınç sensörü sayesinde, protezin motorları kontrol edilerek bluetooth yolu ile talimatlar gönderiyor. Sensörlerden biri esneme ve bükülmeyi diğeri ise genişleme ve uzamayı algılayarak istenilen şekilde kontrol edilmesini sağlıyor. Gelişimi devam eden bu protez deneme aşamasında olsa da, elimiz için uyarlanan versiyonunu geliştirmek üzerine yapılan çalışmalara hız kesmeden devam ediliyor.

8. Düşünce ile Çalışan Ek Uzuvlar

2000’li yılların başından beri yapılan nörobilim araştırmaları sayesinde zihnin çalışma prensiplerini inceleyerek haritalamak üzerine bir dizi deney gerçekleştirildi. Bunlardan bazıları doğrudan beyin sinyalleri ile hareket edebilen protez uzuvlar üzerine yapılmaktaydı. Çalışmalar kaybedilen uzuvların motor fonksiyonları yeniden oluşturma üzerine kurulu olsa da Japonya’da gerçekleşen bir araştırma, aynı teknolojinin insanların var olan yeteneklerini geliştirmek için kullanılabileceğini ortaya çıkardı. Kullanıcının beynine bağlı elektrotlar ile beyin aktivitelerini yakalayarak hareket komutlarına dönüştüren çipler geliştirilmeye başlandı.

9. Akıllı Protezlerin Çalışma Biçimi

Kısa bir tanımlama ile bahsi geçen protezler kol ya da bacak gibi eklemlerin iskelet sistemlerine sabitlenecek ve sinir sistemlerine doğrudan ulaşabilecek biçimde tasarlanır. Bu sistemler, implant sistemi ya da e-OPRA olarak adlandırılmaktadır. Bu sistem Osseointegrasyon (osseo=kemik) adı verilen bir süreç içinde protezi ampute uzun kütüğündeki iskelete sabitler. Ampütasyon güdüğü içindeki kaslara ve sinirlere elektrotlar yerleştirilir ve sistem tıplı biyolojik bir kolda olduğu gibi protez ile beyin arasında bir köprü görevi görür ve her iki yöne sinyaller göndererek çalışmasını sağlar.

10. Geleceği Şekillendirecek Biyonik Protezler

Son gelişmeler ile birlikte günümüzde protez uzuvlara sahip olmak için engelli olmak artık bir gereklilik bile değil. Son dönemlerde insanların başka bir iş ile uğraşırken, biyonik uzuvlarının da başka bir iş ile uğraşması için tasarlanan prototipler bulunmakta. Tabi öte yandan yaptığınız işi iş gücü olarak oldukça kolaylaştırabilecek bir takım enteresan uzuvlar da yavaş yavaş piyasada yerini almaya başlıyor. “Supernumerary Robotik” uzuvlar gibi örümcek adamın düşmanı Doktor Octopus’unkileri andıran uzuvlar, kullanıcıya ek olarak 2 ve hatta 4 adet ekstra kol sağlıyor. Bunun dışında Tokyo üniversitesinde insan kollarına takılan sensörler ile uzaktan kontrol edilebilen yapay robot uzuvları geliştirilmeye devam ediliyor.