Nano-sensörler üzerine çalışan bilim insanı Hatice Altuğ: “Geliştirdiğimiz taşınabilir optik biyosensör, zamana karşı yarışılan hastalıkların teşhis süresini olağanüstü hızlandırıyor”

İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü (EPFL) araştırmacıları, sepsis gibi ölümcül durumların teşhisini hızlandırmak için son derece hassas ve taşınabilir bir optik biyosensör geliştirdi. Bu, ambulanslar ve hastaneler tarafından kullanıldığında birçok hayatın kurtarılmasını sağlayabilecek çok önemli bir gelişme. 

Bu araştırma 23 Ocak’ta Small dergisinde yayımlandı. Derginin kapağında bu çalışmaya yer verildi: https://onlinelibrary.wiley.com/toc/16136829/2020/16/3

Araştırmayı yapan ekibin başındaki isim Hatice Altuğ ile Medyascope için görüştük. 

Geliştirdiğiniz bu yeni teknoloji hakkında bilgi verebilir misiniz?

Araştırma laboratuvarımızda gelecek nesil biyomedikal teknolojileri geliştiriyoruz. Bu yeni aletler hastalık teşhisinden tutun da bilimsel araştırmalara katkıda bulunmaya kadar çeşitli alanlarda kullanılabilir. Laboratuvarımız özellikle fotonik, ışık ve nanoteknoloji üzerinde uzman. Yeni çalışmamızda fotonik nano yapıların ışıkla iletişimini kullanarak, olağanüstü performans gösteren, düşük maliyetli, hafif ve ufak olduğu için kolay taşınabilen bir biyosensör geliştirdik. Bu alet, tıpkı hamilelik testinde olduğu gibi birkaç dakika içinde sonuç alabileceğimiz bir hızda, hastanın kanındaki sepsis belirtilerini tespit ediyor. 

İspanya’da bir hastanenin sepsis biyobankasından aldığımız hasta örnekleri üzerinde uyguladığımız deneylerle cihazımızın doğru teşhis verdiğini test ettik. Performans açısından bu geliştirdimiz taşınabilir aletin, zahmetli ve çok para gerektiren laboratuvar testlerinin altında kalmadığını da gösterdik.

Aldığınız geri dönüşler nasıl?

Bu teknolojiyi doktorların sepsis teşhisinde kullanmak için hevesli olmaları bizi çok mutlu ediyor. Cihazın bu amaç dışında kullanılıp kullanılamayacağına dair çok sayıda soru geliyor. Cihaz çok yönlü olması sebebiyle farklı hastalıkları ve sağlık problemlerini teşhis etmek için uygulanabilir. Yakın gelecekte bu yeni cihazı hastaların ev ortamında kan ya da idrar analizleri yapabilmeleri için de ilerleteceğiz.

Bu teknoloji ile daha önce olmayan neyi gerçekleştireceksiniz ve ne zaman kullanılmaya başlayacak?

Günümüzde modern tıbbın kullandığı biyomedikal analiz aletleri ve biyosensörler maalesef çok pahalı ve donanımlı bir laboratuvar ortamında calışmaları gerekiyor. En önemli handikapları da teşhis için ihtiyaç duydukları sürenin çok uzun olması.  Hastalardan alınan örneklerden analiz sonuçları öğrenmek için bazen günlerce beklemek gerekiyor. Bundan dolayı günümüzde kullanılan analiz aletleri, sepsis gibi çok hızlı ilerleyen ve anında müdahale gerektiren ölümcül hastalıklar için yetersiz kalıyor.

Sepsis dünya genelinde her yıl 30 milyondan fazla insanın baş etmek zorunda kaldığı bir hastalık ve ölüme yol açma ihtimali yüzde 50. Sepsise karşı mücadelede yılda harcanan para sadece ABD’de 24 milyar dolardan fazla. Müdahalenin geciktiği her saat ölüm riskini yüzde 7,6 artırıyor. Dolayısıyla zamana karşı yarışılan bir rahatsızlık olan sepsisin mücadelesinde dakikalar bile önemli. Bu sebepten dolayı hızlı ve doğru teşhise yardımcı olacak bu yeni alet insan hayatını kurtarmada büyük katkı sağlayabilir.

İcadımız için patenti aldık ve prototip geliştirerek hastane ortamında gerçek hastalardan alınan örnekler ile güvenilirliğini kanıtladık. Bunlar geliştirdiğimiz teknolojiyi gerçek bir ürüne dönüştürmek için atılması gereken önemli adımlardan. Bir sonraki aşama ise doğru yatırımcıları bulmanın da aralarında olduğu farklı faktörlere dayanıyor.

Hatice Altuğ kimdir?

Hatice Altuğ, 1978’de Burdur’un Karamanlı ilçesinde doğdu. Liseyi 1996’da Antalya Anadolu Lisesinde bitirdi. O yılları sorduğumda, o dönem öğrenmeye başladığı elektromanyetik dalgalar, yerçekimi kanunu gibi konuların çok hoşuna gittiğini, öğretmenlerine devamlı sorular sorduğunu hatırlıyor: 

“Her ne kadar bazıları cevaplamak için uğraştıysa da, çoğu zaman aldığım cevaplar arasında ‘Bunlar müfredat dışı’ ya da ‘Bunlardan sorumlu değilsiniz’ gibi şeyler vardı. Aksine, bu kadar merak ediyorsam ve deneyler yapmak istiyorsam o zaman fizik okumalıyım diye düşünüp, üniversite sınavında ilk tercih olarak Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü’ne tam burs alarak girdim.”

Bilkent’ten 2000 yılında dereceyle mezun olan, sonra Stanford Üniversitesinde Stanford’ın kendisinden tam burs alarak “Uygulamalı Fizik” bölümünde doktora yapan Altuğ, doktorası sırasında yeni lazer sistemleri ve optik aletler üzerinde çalışmaya başladı. 

Sonra Harvard Tıp ve Boston Üniversitesinde özellikle optik ile çalışan nano-sensör’ler üzerine çalıştı. Bu sensörlerle biyolojik (virüs ve protein gibi) ve kimyasal (çeşitli gaz veya solüsyon gibi) yapıların varlığını ve miktarını hassas bir şekilde belirlemek hedeflendi. Nano-sensörler tehlikeli virüsleri tespit, gelişmekte olan ülkelerde yaygın hastalıkların belirlenmesi ve havaalanları gibi yerlerde potansiyel terör tehditlerinin değerlendirilmesi için tasarlandı. 

2013 yılında EPFL’ye katılan Altuğ, şu anda yaklaşık 15 araştırmacıdan oluşan bir grubun başında.