Çevre Güvenliği Biyosavunma
Su/gıda güvenliği ve çevre güvenliği için patojen tespiti, sağlıklı ve güvenli yaşam ortamı sağlamak açısından çok önemlidir. Bir yılda dünya çapında ölen 50 milyon insanın %40ının enfeksiyon hastalıklarından öldüğü tahmin edilmektedir ve bu oran azımsanmayacak kadar yüksektir. Patojenik mikroorganizmaların tanısı, günümüzde laboratuvar ortamında zaman alıcı yöntemler ve pahalı cihazlar kullanılarak yapılmaktadır. Bu testlerin yapılabilmesi için örneğin mutlaka laboratuvara ulaştırılması gerekmektedir. 15-20 dakika içerisinde hızlı sonuç verebilecek, taşınabilir bir cihaz ile yerinde patojen tespitinin yapılabilmesi, çevre güvenliği açısından kontrolleri çoğaltacak ve kirlilik problem haline gelmeden, insan, hayvan ve bitkilere zarar verilmeden önlemlerin alınmasını sağlayacaktır. Bu amaçla Biyoelektronik Cihaz ve Sistemler Laboratuvarı ekibi tarafından yerinde tespiti sağlayacak taşınabilir ve hızlı cevap verebilen bir biyosensör cihazı geliştirilmektedir. Biyoelektronik Cihaz ve Sistemler Laboratuvarı ve Medipol Üniversitesi işbirliği ile birlikte yapılan bir çalışmada, ekip tarafından geliştirilen biyosensör prototipi ve REP™ yöntemi kullanılarak tatlı sularda toksik etki oluşturan Planktothrix agardhii bakteri DNAsı pikomolar hassasiyetle tespit edilebilmiştir (Şekil 1).
|Şekil 1. REP™ yöntemi ile P. agardhii DNA'sı tespit sonuçları.|
Biyolojik Ajan Tanı Sistemleri
Virus, bakteri gibi biyolojik tehdit oluşturan mikroorganizmaların toprak, yüzey, hava ve sıvı örneklerinden, tespit ve teşhis edilmesinde kullanılan cihazlar ve gözlem ağı sistemine Biyolojik Ajan Tanı Sistemleri (BATS) adı verilir. Bu kapsamda ülkemiz kaynakları kullanılarak biyolojik tehditlere karşı taşınabilir/taşınamaz, uzman gerektirmeyen, güvenilir, hassas, hızlı tanı ve uyarı sistemleri kapsamında Ar-Ge çalışmaları yapılmaktadır.
Biyolojik saldırı riskinin yüksek olduğu bölgelerden birinde olan ülkemizde, biyolojik saldırı tehditine karşı yerli teknolojilerin geliştirilmesi ve bu konuda yurtdışına bağımlılığın önüne geçilmesi açısından yapılan çalışma büyük önem taşımaktadır. Piyasada satılan biyolojik ajan tespiti cihazları sadece belirli biyolojik ajanlara göre dizayn edilmişlerdir, ülkemizin karşı karşıya kalabileceği yeni veya bilinmeyen bir patojenle karşılaşıldığında kullanılamazlar. Ayrıca yurtdışından cihaz alındığında sensör çip ve kitlerinin de devamlı alınması gerekmektedir. Bu sarfların raf ömürlerinin 3-6 ay gibi kısa süreler olması uzun süre depolanmalarını engellemekte ve yurdışından temin edilemediği koşullarda cihazların atıl durumda kalarak biyosavunma açısından risk oluşturabileceği öngörülmektedir. Bu nedenlerle ülkemizde biyolojik harp maddelerinin tespit ve teşhisine yönelik teknolojilerin üretilmesi ve geliştirilmesi şarttır. BİLGEM çatısı altıdaki Biyoelektronik Cihaz ve Sistemler Laboratuvarı ekibi tarafından bilinen biyolojik harp maddelerini tespit ve teşhis amaçlı cihazlar ve kitleri geliştirilmekle birlikte, İleri Genom ve Biyoenformatik Araştırma Merkezi tarafından ise bilinmeyen veya genetiği değiştirilmiş bir patojenin genomik kimliğinin yeni nesil genom dizileme ve analizi teknikleri ile belirlenerek, bilinen biyolojik harp maddeleri listesine eklenmesi mümkündür.
Yayınlar
- Z. Ölcer, E. Esen, A. Ersoy, S. Budak, D. S. Kaya, M. Y. Gök, S. Barut, D. Üstek, Y. Uludag, "Microfluidics and nanoparticles based amperometric biosensor for the detection of cyanobacteria DNA", Biosensors and Bioelectronics, 70, 426-432, 2015. (SCI)
- Olcer Z, Dogan C, Sagiroglu MS, Uludag Y, Fast, simple and sensitive electrochemical detection of bisphenol a using novel electrode arrays 6th International Bioengineering Congress (BEC2013), İzmir, 12-15.11.2013.
- Z. Olcer, C. Dogan, Y. Uludag, Electrochemical Detection of Bisphenol A Using Novel Sensor Arrays, European Biotechnology Congress, Lecce-İtalya, 15-18.05.2014.
- Y. Uludag, Çevre Analizleri için Nanoteknoloji Temelli Biyosensörler Ulusal Nanoteknoloji ve Çevre Çalıştayı, Akdeniz Üniversitesi, Antalya, 27.12.2013.
- Z. Olcer, E. Esen, D. Ustek, Y. Uludag, The next generation biosensor for toxin producing cyanobacteria detection based on novel electrode arrays, Real-time Electrochemical Profiling and nanoparticles, Advances in Biodetection and Biosensors, 10-11.03.2014, Berlin-Germany.