Cilde Yapıştırılan Şeffaf Bant, Nabızla Birlikte Damar Sertliği İpuçlarını da Ölçüyor

Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (NTNU) araştırmacıları, sıradan bir akıllı telefon kamerasıyla okunabilen şeffaf bir cilt bandı geliştirdi. Elektronik devre, pil veya kablo gerektirmeyen sistem; nabız dalgalarının oluşturduğu küçük cilt hareketlerini renk değişimi olarak görünür hale getiriyor ve bu sinyallerden kan damarlarının sertliğiyle ilişkili özelliklerin değerlendirilmesine olanak sağlıyor.

Çalışma, 6 Ağustos 2026 tarihinde Advanced Materials dergisinde yayımlandı. Araştırmacılar, 13 gönüllü üzerinde yaptıkları testlerde akıllı telefon kayıtlarıyla elde edilen nabız dalga biçimlerinin klinik referans ölçümleriyle yüksek düzeyde uyum gösterdiğini bildirdi. Bununla birlikte bant, mevcut aşamada damar sertliğini tek başına teşhis eden bir tıbbi cihaz olarak değil, kardiyovasküler sinyalleri izlemeye yönelik deneysel bir teknoloji olarak değerlendiriliyor.

BANTIN YÜZEYİ GERİLİNCE RENK DEĞİŞTİRİYOR

Geliştirilen yapı, esnek bir silikon kauçuk türü olan polidimetilsiloksan (PDMS) tabanlı ince bir filmden oluşuyor. Filmin bir yüzünde, gerildiğinde ışığın kırınım biçimini değiştiren nanometre ölçeğinde bir yüzey deseni bulunuyor. Bu mekanizma, bandın üzerindeki renklerin değişmesine yol açıyor.

Kalbin her atımıyla birlikte kan damarlarında ilerleyen nabız dalgası, cilt yüzeyinde gözle doğrudan fark edilemeyecek kadar küçük hareketler oluşturuyor. Cilde yapışan film bu hareketlerle çok az miktarda esniyor. Esneme sonucunda yüzeydeki nanofotonik desenin optik yanıtı değişiyor ve ortaya çıkan renk farklılıkları hem gözle hem de standart bir akıllı telefon kamerasıyla kaydedilebiliyor.

Sistem, özel bir spektrometre, lazer, harici elektronik devre veya ayrı bir güç kaynağı gerektirmiyor. Ölçüm sırasında temel işlev, bandın oluşturduğu renk değişimlerinin telefon kamerası tarafından görüntülenmesi ve kaydın analiz edilmesiyle gerçekleştiriliyor.

AHTAPOT VANTUZLARINDAN İLHAM ALINDI

Araştırmacılar, bandın cilde daha sağlam tutunabilmesi için ahtapot vantuzlarından esinlenen üç boyutlu bir yapışma yüzeyi tasarladı. Filmin alt tarafındaki bu mikro yapılar, düz bir silikon yüzeye kıyasla ciltle daha güçlü ve uyumlu temas kurulmasına yardımcı oluyor.

Çalışmada üç boyutlu yapının, düz PDMS yüzeye göre cilt üzerindeki yapışma kayma dayanımını yüzde 65 artırdığı belirtildi. Bu tasarımın amacı, nabız dalgasının yol açtığı küçük mekanik hareketlerin bant tarafından daha istikrarlı biçimde algılanmasını sağlamak. Bandın cilt üzerinde yeterince sabit kalması, ölçümlerin doğruluğu açısından kritik önem taşıyor.

13 GÖNÜLLÜ ÜZERİNDE TEST EDİLDİ

Araştırma ekibi, sistemi 13 gönüllü üzerinde akıllı telefon kameralarıyla test etti. Elde edilen kayıtlar, kalp atımları arasındaki hemodinamik değişimleri ayrıntılı biçimde ortaya koydu. Araştırmacılara göre banttan çıkarılan atım başına dalga biçimleri, klinik referans ölçümleriyle 0,94 ± 0,03 düzeyinde korelasyon gösterdi.

Laboratuvar testlerinde filmin yüzde 2 oranındaki gerilmesi, renk yoğunluğunda yaklaşık yüzde 9 oranında değişim oluşturdu. Bu optik yanıtın en az 1.000 yükleme döngüsü boyunca kararlı kaldığı bildirildi. İnsan testlerinde elde edilen sonuçlar, sistemin nabız dalga biçimini yakalayabildiğini gösterse de daha geniş ve farklı özelliklere sahip gruplarda yapılacak çalışmaların gerekliliği devam ediyor.

Çalışmanın karşılaştırmalarında, akıllı telefonla okunan banttan elde edilen kayıtların aktif yansıtmalı fotopletismografi, görüntü tabanlı fotopletismografi ve piezoelektrik nabız kuvveti sensörleri gibi bazı yerleşik, invaziv olmayan tekniklerle birlikte değerlendirildiği aktarıldı. Bu sonuçlar, yöntemin klinik kullanım için onaylandığı anlamına gelmiyor; yalnızca araştırma koşullarındaki performansına ilişkin bulguları yansıtıyor.

AKILLI SAATLERDEN FARKLI BİR YÖNTEM KULLANIYOR

Günümüzde birçok akıllı saat, cilde ışık göndererek kan hacmindeki değişimleri takip ediyor. Fotopletismografi olarak adlandırılan bu yöntemde sensör, ışığın ciltteki emilim değişimlerinden yararlanarak nabız hakkında bilgi çıkarıyor.

NTNU ekibinin geliştirdiği bant ise ışığın cilt tarafından emilimine değil, nabız dalgasının cilt yüzeyinde oluşturduğu mekanik harekete odaklanıyor. Bu nedenle yöntem, dermal melanin miktarının ölçüm üzerindeki etkisini azaltma potansiyeli taşıyor. Araştırmacılar, bu özelliğin farklı cilt tonlarında daha tutarlı kardiyovasküler izleme açısından önemli olabileceğini belirtiyor.

Ancak bu avantajın gerçek kullanım koşullarında ne ölçüde sürdürülebileceğinin, daha fazla katılımcıyı kapsayan ve farklı cilt özelliklerini sistematik biçimde değerlendiren araştırmalarla ortaya konması gerekiyor. Çalışmanın mevcut bulguları, yöntemin bu alanda araştırılmaya değer bir alternatif sunduğunu gösteriyor.

DAMAR SERTLİĞİYLE İLİŞKİLİ SİNYALLERİ YAKALAYABİLİYOR

Kan damarlarının esnekliği yaş, yaşam tarzı ve çeşitli kardiyovasküler durumlarla değişebiliyor. Damarların sertleşmesi, nabız dalgasının damarlar boyunca ilerleme biçimini etkileyebildiği için nabız dalga formu damar özellikleri hakkında bilgi taşıyabiliyor.

Araştırmacılar, geliştirdikleri bandın bu dalga biçimindeki ayrıntıları yakalayarak arteriyel sertlikle ilişkili özellikleri incelemeye yardımcı olabileceğini belirtiyor. Bu ifade, bandın damar sertliğini kesin olarak teşhis ettiği anlamına gelmiyor. Teknolojinin klinik karar süreçlerinde kullanılabilmesi için daha kapsamlı doğrulama çalışmaları, standartlaştırılmış ölçüm protokolleri ve ilgili sağlık otoritelerinin değerlendirmesi gerekiyor.

ELEKTRONİKSİZ GİYİLEBİLİR SAĞLIK SENSÖRLERİ İÇİN YENİ BİR YOL

NTNU araştırmacıları, çalışmanın esnek, düşük maliyetli ve enerji gerektirmeyen giyilebilir sağlık sensörlerinin geliştirilmesine katkı sağlayabileceğini düşünüyor. Bandın üzerinde kalp kaynaklı sinyalin renk değişimi olarak görülebilmesi, ölçüm sürecindeki elektronik donanım ihtiyacını azaltıyor.

Araştırmanın yazarlarından NTNU Elektronik Sistemler Bölümü Doçenti Angelos Xomalis, hedeflerinin esnek ve düşük maliyetli bir cihaz geliştirmek olduğunu ifade etti. Ekipte yer alan araştırmacılar, telefon kamerasının analiz aracı olarak kullanılması sayesinde karmaşık donanımın bir bölümünün akıllı telefona taşındığını vurguluyor.

Şeffaf bant henüz günlük kullanım için satışa sunulmuş bir ürün değil. Mevcut çalışma, teknolojinin nabız dalgalarını ve damar sertliğiyle bağlantılı olabilecek mekanik sinyalleri elektronik olmadan izleyebileceğine ilişkin erken dönem deneysel kanıt sunuyor. Sistemin sağlık hizmetlerinde kullanılabilmesi için güvenilirlik, tekrarlanabilirlik ve klinik fayda bakımından yeni araştırmalar yapılması gerekiyor.