Geçen yılın buluşlarında Türk bilim insanı imzası

Türk bilim insanı Deniz Dalkara'nın da içinde bulunduğu Sorbon Üniversitesindeki araştırmacıların, 58 yaşında görmeyen bir hastanın optogenetik terapisi ile kısmen görmesini sağlaması, bilim dünyasında geçen yıl heyecan yaratan buluşlar arasında yer aldı.

Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Kimya Bölümü Öğretim Üyesi ve ODTÜ Enformatik Enstitüsü bünyesinde yer alan University Ranking by Academic Performance (URAP) Araştırma Laboratuvarı Başkanı Prof. Dr. Ural Akbulut, Science ve Nature gibi etki faktörü yüksek uluslararası dergilerde yayımlanan binlerce bilimsel makale kaynaklarından 2021'de bilim dünyasında yaşanan önemli gelişmeleri AA için derledi.

Buna göre, ABD'de Stanford Üniversitesi Sinir Bilim Laboratuvarı profesörlerinden K. Shenoy ve ekibi, 65 yaşındaki felçli hastaya düşünce gücüyle bilgisayar ekranına harfleri yazdırmayı başardı.

Araştırmacılar, önce hastanın beynindeki el ve kolları kontrol eden kısma iki küçük algılayıcı yerleştirdi. Shenoy, daha önce benzeri amaçla başka hastalarla yaptıkları deneyler sonucunda bir makine öğrenmesi algoritması geliştirdiklerini açıkladı.

Araştırmacılar, geliştirdikleri teknolojiyle, hasta felçli kolunu hareket ettirmeye çalışınca bilgisayarın ekranındaki imleci hareket ettirebildiğini belirtti. "Felçli hasta yazmayı hayal ettiğinde, beynindeki algılayıcıların nöronlardan aldığı sinyalleri değerlendiren makine öğrenmesi algoritması, beyninin her harf için ürettiği kalıpları tanıdı" bilgisini veren Shenoy, hastanın bu teknikle dakikada 90 harf yazmayı başardığını bildirdi. Bilimsel sonuçlar, Nature Dergisi'nde yayımlandı.

- Görmeyen insanlar optogenetik terapiyle görmeye başladı

Fransa'da Sorbon Üniversitesinde, aralarında Türk bilim insanı Deniz Dalkara'nın da olduğu araştırmacılar, 58 yaşındaki görmeyen bir erkeğin optogenetik terapisi ile kısmen görmesini sağladı. Gen tedavisi üzerine çalışan Dr. Dalkara, ABD'de Berkeley Üniversitesi'nde yaptığı hayvan deneylerinde, bu gen terapisinin başarılı olduğu çalışmayı 2013'te yayınlamış ve insan çalışmalarına başlanacağını açıklamıştı.

Fransa'da geçen sene optogenetik terapisi ile ilk kez gözlerindeki tüm fotoreseptörleri kaybettiği için göremeyen bir kişinin, bulanık da olsa görmesi sağlandı. Fotoreseptör, ışığı elektrik sinyallerine dönüştüren göz retinasındaki nöronlar olarak tanımlanıyor.

Sorbon Üniversitesi Göz Hastalıkları uzmanı olan Profesör J. A. Sahel, "Görmeyen kişinin gözüne bir enjeksiyon yaparak gerçekleştirdiğimiz gen terapisi sayesinde hastanın göz retinasında yapay bir ışığa duyarlı yeni bir tabaka oluşturduk." açıklamasında bulundu.

Ardından, enjeksiyon sıvısını ışık saçan alglerden elde edilen ışığa hassas reseptörlerle hazırladıkları için terapinin başarılı olduğunu sözlerine ekledi.

Araştırmacılar, hastanın gözüne yerleştirilen ışık sensörlerinin güneş ışığına hassas olmadığını bu nedenle hastanın görebilmesi için özel bir gözlük geliştirdiklerini açıkladı.

Çalışmanın bilimsel sonuçları Nature Medicine Dergisi'nde yayımlandı.

- ABD'de köşelerin arkasını görüntüleyen bir kamera yapıldı

ABD'de Northwestern Üniversitesi Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü'nde Yardımcı Doçent olan F. Willomitzer ve ekibi yeni bir holografik kamera geliştirdi.

Ekip, bu yeni yüksek çözünürlüklü kamerayla köşelerin arkasını ve sisli ortamlardaki objeleri görüntülemeyi başardı. Willomitzer, "Mevcut kamera sensörlerinde görünür veya kızılötesi ışık kullanılır. Ama diğer dalga boylarını kullanarak da kamera yapmak prensip olarak mümkündür." ifadesini kullandı.

Willomitzer, daha sonra geliştirdikleri teknolojinin uzay araştırmaları veya su altı akustik görüntüleme için radyo dalgaları kullanarak uygulanabileceğini belirterek, yapay dalga boyu holografisi olarak adlandırılan yeni yöntemin, ışığı gizli nesnelere dolaylı olarak dağıtarak çalıştığı, bunun daha sonra tekrar saçılıp ve bir kameraya geri döndüğünü bildirdi.

Araştırmaya ilişkin, "Bir algoritma, gizli nesneleri ortaya çıkarmak için saçılan ışık sinyalini yeniden yapılandırıyor. Yüksek zamansal çözünürlüğü nedeniyle bu yöntemin; çok hızlı giden araçları görüntüleme, invaziv olmayan tıbbi görüntüleme ve otonom sürüşler için de kullanım potansiyeli var." açıklaması yapıldı. Çalışmanın detayları Nature Communications Dergisi'nde yayımlandı.

- Kalbi, ses tellerini ve kasları onarabilen sentetik biyomalzeme

Kanada'da McGill Üniversitesi’nden Profesör L. Mongeau ve Y. Doçent J. Li, kalbi, kasları ve ses tellerini onaracak kadar sağlam bir biyomalzeme geliştirdi. Araştırmacılar, yara onarımı için geliştirdikleri enjekte edilebilir hidrojelin, hücrelerin yaşaması ve büyümesi için alan sağlayan bir biyomalzeme olduğunu belirtti.

Açıklamada, vücuda enjekte edilen biyomalzemenin gözenekli yapısının canlı hücrelerin büyümesini ve yaralı organların onarılmasını kolaylaştırdığı belirtildi. Araştırmacılar, bu yeni hidrojelin, gırtlak kanserinden kurtulan ve ses telleri hasar görmüş kişilerin ses kalitesini düzeltmek için implant olarak kullanılabileceğini de belirtti.

Çalışmanın detayları Advanced Science Dergisi'nde yayımlandı.

- Atomları milimetrenin milyarda biri hassasiyette görüntüleyen mikroskop

ABD'de Cornell Üniversitesi'nde Uygulamalı Fizik Profesörü olan D. Muller, daha önce 2018'de yaptıkları elektron mikroskobun rekorunu kıran yeni bir mikroskop geliştirdi.

Profesör Muller ve ekibi milimetrenin milyarda biri hassasiyetteki yeni mikroskop hakkında bazı teknik bilgiler verdi.

Muller, 3D yeniden yapılandırma algoritmalarının kullanıldığı yeni elektron mikroskobun piksel dizisi detektörü (EMPAD) sayesinde dünya rekoru kırdıklarını açıkladı.

Ardından, mikroskobun yüksek çözünürlüğü sayesinde atomların çok net görüntülenebildiğini ve az miktardaki bulanıklığa ise atomların doğal termal titreşiminin neden olduğunu vurguladı.

Çalışmanın detayları Science Dergisi'nde yayımlandı.

- Çinli araştırmacılar, doğal üretim yerine karbondioksitten nişasta üretmeyi başardı.

Nişasta önemli bir besin kaynağı olduğu için sentetik olarak üretimi insanlığın geleceği açısından değerli bir adım olacağı düşünülüyor.

Çin'de Tianjin Endüstriyel Biyoloji Enstitüsü direktörü Profesör M. Yanhe, karbondioksitten yapay nişasta elde etme tekniğini ilk kez kendilerinin geliştirdiğini açıkladı. Laboratuvarda nişasta üretiminin bitkilerin doğal üretim sürecinden 8,5 kat daha verimli olduğu da aktarıldı.

Araştırmacılar, doğal üretim sırasında aşırı miktarda su ve arazi kullanıldığını yapay üretim sayesinde arazilerin yüzde 90'ının serbest kalabileceğini belirtti.

Çalışmanın detayları Science Dergisi'nde yayımlandı.

- Sığırların mide sıvısıyla plastik atıkların parçalanması sağlandı

Avusturya'da Natural Resources and Life Sciences (UNRSLS) ve Innsbruck üniversitelerinin ortak araştırması sonucu, sığırların işkembe sıvılarıyla plastiklerin parçalanması sağlandı.

Avusturyalı araştırma ekibinden Profesör G. Gübitz araştırmaya ilişkin, "Sığır işkembesi; bazı meyve ve sebzelerin kabuk ve yapraklarının üzerini kaplayan kütin adlı plastik benzeri koruyucu maddeleri parçalayıp hazmedebilmektedir. Bu özelliği nedeniyle işkembe sıvısının yapay plastikleri parçalamayı başardığını düşünüyoruz." açıklamasında bulundu.

Çalışmanın teknik detayları Frontiers Dergisi'nde yayımlandı.

- Bakteriler, karbondioksiti yakıta dönüştürdü

ABD'de Washington Üniversitesi in St. Louis Biyoloji Bölümü profesörü A. Bose ve ekibi, Rhodopseudomonas palustris TIE-1adlı bakteriyi modifiye ederek, karbondioksit gazını n-butanol adlı biyoyakıta dönüştürmeyi başardı.

Çalışmanın bilimsel sonuçları Communications Biology Dergisi’nde yayımlandı.

- Farelerde yaşlanmayla gelişen hastalıkları önleyen aşı geliştirildi

Japonya'da Juntendo Üniversitesi profesörlerinden T. Minamino ve ekibi farelerde yaşlanan hücreleri ve damar sertliğini azaltmayı başardıklarını açıkladı.

Yaşlanmış hücrelerin, bölünmeyi durduran ancak ölmeyen hücreler olduğu ve bunların enflamasyona neden olan kimyasalları serbest bıraktıkları belirtildi. Araştırmacılar, yaşlandıkça biriken ve başta damar sertliği olmak üzere yaşlılık hastalıklarına neden olan bu "zombi" hücreleri, yeni aşıyla azaltmayı başardıklarını bildirdi.

Çalışmanın teknik detayları Nature Aging Dergisi’nde yayımlandı.

- Sisteamin adlı ilaç sayesinde farelerde kalp krizi riski azaltıldı

İngiltere'de Reading Üniversitesi'nde Biyomedikal Bilimler Profesörü D. Leake, düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) reseptörü eksikliği olan farelerde aterosklerozu azaltabildiklerini açıkladı. Ardından, bunu sisteamin adlı antioksidan özelliği olan ilaçla başardıklarını belirtti.

Leake, ilacın kalp krizi ve felçlere karşı koruma potansiyeli beklentilerini aştığını bildirdi.

Çalışmanın detayları Journal of the American Heart Association Dergisi'nde yayımlandı.