Kanserli hücrelerin sesini duyan mikroskop: Foto-Akustik Mikroskop

Boğaziçi Üniversitesi’nde tamamen yerli teknolojiyle geliştirilen, ışıkla sesin birleştiği ‘’Foto-Akustik’’ mikroskop sayesinde kanserli dokuların teşhisi kolaylaşacak. Cihazı geliştiren Fizik Bölümü öğretim üyesi Doç. Dr. Burçin Ünlü, ayrıca radyoterapi esnasında X ışınları yerine sağlıklı hücrelerin daha az zarar görmesi için protonları kullanan yeni bir kanser tedavi yönteminin etkinliğinin arttırılması üzerine de çalıştıklarını kaydetti. Burçin Ünlü ve ekibi Türkiye’de ilk defa Boğaziçi Üniversitesi’nde geliştirilen teknolojiyle kanserin erken teşhisi alanında önemli çalışmalara imza atıyor.

Boğaziçili fizikçi ışığı sese dönüştüren mikroskop geliştirdi

Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde en çok Ar-GE yatırımı ve araştırma yapılan sağlık sorunlarının başında kanser ve kardiyovasküler hastalıkları geliyor. Dünya Sağlık Örgütü verilerinin de gösterdiği gibi dünya nüfusu hızla yaşlanıyor. Şeker hastalığı, eklem hastalıkları, kanser ve kalp hastalıkları gibi çoğunlukla yaşlılık döneminde görülen hastalıklar günümüzde daha yüksek oranlarda görülüyor.

Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü öğretim üyesi Doç. Dr. Burçin Ünlü, fizik biliminin bahsi geçen hastalıkların erken teşhis ve tedavisinde rolünün daha da önemli hale geldiğini vurguladı. Ünlü ve ekibi, özellikle kanser tanısı ve erken teşhisinde dönüm noktası oluşturacak yeni görüntüleme sistemleri geliştiriyor.

Burçin Ünlü, erken teşhisin kanserde hayat kurtardığına dikkat çekerek şöyle devam etti: ‘’Meme kanserinden ölümlerin dünyada son yıllarda düştüğünü görüyoruz çünkü meme kanserinde erken teşhis yöntemleri artık çok gelişti. Bu gelişmelerin özellikle tanı- teşhis aşamasında fizikçilerin katkıları daha fazla önem kazanmaya başladı. Örneğin CERN gibi bir kurum içinde de hastalık fiziği alanında çalışmaya ve tanı ve teşhis için medikal cihazlar geliştirmeye odaklanan gruplar var’’.

Medikal biyofizik ve biyo-görüntüleme alanlarında öncü çalışmalara imza atan Burçin Ünlü, Boğaziçi Üniversitesi’nde Esra Aytaç, Aytaç Demirkıran ve Nazire Uluç adlı doktora öğrencilerinden oluşan ekibiyle, BAP ve TÜBİTAK destekli ‘’Foto-Akustik Mikroskop’’ geliştirdi. Bu cihaz sayesinde özellikle kanserli doku ve hücrelerin tanısında ve erken teşhisinde önemli gelişmelere imza atılacak.

Boğaziçi’nde dokunun sesini duyan özel mikroskop geliştirildi

Burçin Ünlü, Foto-Akustik Mikroskop’un nasıl bir mekanizmayla çalıştığını şöyle anlattı: ‘’Herhangi bir yerimize çimdik atıldığında irkiliriz. Biz bu çalışmada biyolojik dokulara yani normal veya kanserli hücrelere dokunuyor, çimdik atıyor ve bir anlamda bu dokulara çığlık attırıyoruz. Bildiğiniz gibi, insan kulağı normal sesleri frekans olarak duyabilir ancak dokuların ve hücrelerin sesini duymanız imkânsızdır. Biz dokunun sesini duyabilmek için özel bir mikroskop geliştirdik. Geliştirdiğimiz mikroskopta kısa atımlarla enerji gönderen bir lazer var. Lazeri gönderdiğimiz doku, lazer etkisiyle oluşan ani sıcaklık artışı nedeniyle genişliyor ve işte tam bu anda bir ses dalgası oluşuyor. Oluşan bu ses dalgası ile biz kanserli hücre ile kanserli olmayan hücrenin sesini duymak ve ikisini birbirinden ayırt etmek istiyoruz.

Boğaziçi Üniversitesi’nde geliştirilen öncü teknoloji Nature Scientific Reports dergisinde yayımlanacak

Işıkla sesin birleştiği bir mikroskop (Foto-Akustik Mikroskop) inşa ettiklerini belirten Ünlü, bu teknolojiyi Türkiye’de geliştiren tek grup olduklarını vurguluyor. Hali hazırda Cerrahpaşa Tıp Fakültesi’nden doktorlarla çalıştıklarını ekleyen Ünlü, kısa bir süre sonra Nature Scientific Reports dergisinde yayımlanmasını bekledikleri bu teknoloji hakkında şu bilgileri verdi:

‘’Bu mikroskobun ardındaki teknoloji Türkiye’de şu anda kullanılmıyor ancak bu teknoloji son 10-15 yılda dünyada çok hızlı ilerliyor. Biz lazer ile sıcaklığı artırarak dokuda ses dalgaları oluşmasını sağlıyoruz. Bir başka deyişle ışığı sese dönüştürüyoruz. Işığı dokuya gönderdiğinizde ışık dokuda düz bir çizgi halinde gidemiyor ve dağılıyor. Ancak ses dalgası doku üzerinde daha uzun mesafeler kat edebiliyor. Bu nedenle sesi kullanmak mikroskopta daha derinlikli sonuçlar almamızı sağlıyor. Ayrıca herhangi bir boyama veya işaretlemeye de gerek kalmıyor. Biz bu yöntemle Türkiye’de bu alanda çalışan tek ve öncü grup olarak dünyada kimsenin kullanmadığı özel lazerler kullanıyoruz. Bilkent Üniversitesi’nden birlikte çalıştığımız bir ekiple birlikte tamamen yerli fiber lazerli foto-akustik mikroskop teknolojisi geliştirdik’’.

Radyoretapide X ışınları yerine proton dönemi

Ünlü ve ekibi ayrıca Foto-Akustik Mikroskop teknolojisinde uyguladıkları yöntemin bir benzerini yeni bir radyoterapi yönteminde denemek üzere çalışmalara başladıklarını aktardı. Radyoterapi tedavisinde bugüne dek kullanılmaya devam eden X ışınları yerine kanserli hücrelere proton gönderilmesini ve diğer sağlıklı hücrelerin zarar görmemesini sağlayan bu yeni tedavi yöntemi dünyada sadece 50 civarı merkezde hastalar üzerinde uygulanıyor. Ünlü, geliştirmekte oldukları bu proje kapsamında X ışınları yerine kullanılan protonların kanserli dokuyu nasıl etkilediğini ölçmek üzere akustik görüntüleme teknolojisinden yararlanacaklarını kaydetti.

Ünlü, bu kapsamda bir sonraki hedeflerinin dünyanın en önemli araştırma üniversitelerinden birinin tıp fakültesiyle bu yeni teknolojiyle donanmış görüntüleme cihazı geliştirmek olduğunu sözlerine ekledi.

Kanser ilaçlarında optimum zamanlama

Burçin Ünlü ayrıca, kanser odaklı çalışmaları kapsamında Şirin Yonucu ve Defne Yılmaz adlı doktora öğrencilerinin yer aldığı ekiple, Kanada’daki Waterloo Üniversitesi ile ortak bir proje yürüttüklerini belirtti. Bu proje kapsamında doktorlar için kemoterapi ilaçlarının zamanlaması üzerine çalıştıklarını aktaran Ünlü bu sayede kanser ilaçlarının zamanlamasını optimize ederek en iyi tedavi konusunda doktorlara yardımcı olmayı amaçladıklarını ekledi.

Burçin Ünlü’nün doktora ve yüksek lisans öğrencilerinden oluşan ekibinde Esra Aytaç, Aytaç Demirkıran, Nasire Uluç, Şirin Yonucu, Defne Yılmaz, İrem Demirkan, Ayşegül Tümer, Mert Tüzer, Çağrı Şenel, Serhat Kaya, Canberk Şanlı, Alican Kartal yer alıyor.

Share