Bir krema keki.
Camille Cunin, MIT Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'ndeki doktora tezinin önemli bir parçası haline gelen polimer-metal "sandviçlerini" böyle tanımlıyor. Yaklaşık beş yıl boyunca, bu kompozitler, insan vücudu ile etkileşim kurmak üzere tasarlanmış biyoelektronik cihazlar üzerine yaptığı araştırmanın ana bileşeni oldu.
Cunin, Şubat ayında doktorasını tamamladı — Mayıs'ta mezuniyet törenine katılacak — ancak biyoelektroniğe olan ilgisini 2019 yılında Boston'daki Massachusetts Genel Hastanesi'nde (MGH) geçirdiği şekillendirici bir yaz stajına kadar götürüyor. Orada, Parkinson hastası bir hastanın, keşif amaçlı bir bağırsak probu olarak işlev görmesi amaçlanan bağlı bir "kapsülü" yutmakta zorlandığını gördü. Cihaz başarısız oldu ve laboratuvar tabanlı tasarım ile gerçek yaşam arasındaki fark çok belirgin hale geldi.
Bu olay, Cunin'in zaten takip etmeye başladığı kariyer yolunu doğruladı: insanların hayatında olumlu bir etki yaratacak kullanılabilir ürünler yapmak. Bu amaç, gözden kaçmadı. “Bazıları bir konseptin taslağıyla yetinebilir ve gerçek bir gösterim olmadan mutlu olabilir, ancak Camille, gerçek dünya uygulamalarına dönüştürülebilecek malzeme bilimi yapmak istemesiyle dikkate değer bir yeteneğe sahip,” diyor danışmanı Aristide Gumyusenge.
Temel taşlar
Bir psikolog ve bir mühendis olan ebeveynlerin kızı olarak Paris'te büyüyen Cunin, ailesi tarafından çevresindeki dünyaya karşı meraklı olması yönünde teşvik edildi. LEGO blokları çocukluğunda önemli bir yer tuttu. Babası, çatı katında bir kutuda bazı eski lambalar bulduğunda, 9 yaşındaki Camille, bir devre oluşturarak LEGO kalesini süslemek için onları bağladı.
Başarılı notlar, onu Fransa'nın prestijli grandes écoles'üne kabul için elit bir yükseköğretim hazırlık sınıfına yerleştirdi. Ancak yoğun ve rekabetçi hazırlık sınıfları, Cunin'in mühendislik okulunda bir miktar yönsüz hissetmesine neden oldu — “bir süre bilimden nefret ettim, çünkü ortam benim için çok rekabetçiydi,” diyor.
Evinden binlerce mil uzakta, MGH'deki araştırma stajı — Fransa'daki École Centrale de Marseille'deki mühendislik yüksek lisansının bir parçası — bilim sevgisini yeniden canlandırdı. Araştırmanın açık uçlu doğası, merakını cezbetti ve problem çözme konusundaki güvenini yeniden kazanmasına yardımcı oldu. MIT DMSE'de doktora çalışmaları için kabul edilmekten mutluluk duydu. “Boston'da, işbirlikçi ortamlarda gelişim gösterdim ve her şeyin mümkün olduğu hissine kapıldım,” diyor.
Olanakları genişletmek
MIT'de başlamadan önce, Cunin, stajlar ve lisansüstü çalışmalarıyla geniş bir disiplinler arası deneyime sahipti. Hepsini bir araya nasıl getireceğinden emin olmayan Cunin, Gumyusenge'nin DMSE'de laboratuvarını yeni kurmakta olduğu bir dönemde bir danışman arıyordu.
Gumyusenge, biyolojik sinyalleri elektronik verilere dönüştürme projeleri üzerinde çalışmayı planladığını paylaştığında, Cunin, biyomedikal cihazlar üzerine yaptığı önceki araştırmalarını geliştirmek için heyecanlandı. “Burada, malzemeleri ince ayar yapma ve biyoelektronik cihazların performansını optimize etme şansı vardı. Aristide'nin laboratuvarında güçlü yönlerimi kullanabileceğimi gerçekten hissettim,” diye hatırlıyor.
Gumyusenge, Cunin'in geniş araştırma hırslarını destekleyerek, bunları tutarlı bir doktora projesine şekillendirmesine yardımcı olan mükemmel bir uyum sağladı. Yeni malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonundan, transistörlerin üretilmesine ve cihazları hayvan modellerinde test etmek için cerrahi öğrenmeye kadar her şeyi ele aldı. Nihai tez, yumuşak elektroniğin daha kolay tespit edilmesi için vücut sinyallerini artıran organik transistörler üzerine odaklandı.
Vücutta bulunan sinirlerden gelen biyolojik sinyaller zayıftır ve transistörler bunları ölçülebilir hale getirmek için güçlendirir. Biyoelektronik cihazlar geliştirmekteki zorluk, geleneksel bileşenlerin sert ve katı olmasıdır, oysa insan vücudu böyle değildir. Cihazlar, gerektiği gibi performans göstermeli ve insan dokusunu tahriş etmemek için yumuşak ve esnek olmalıdır.
Bir diğer zorluk: Biyolojik süreçler, sıvılar içinde hareket eden yüklü iyonları içerirken, elektronik, malzemeler içinde hareket eden elektron
