Akademik Veri Yönetim Sistemi
Gürkan G. (Yürütücü), Özkorucuklu S., Oktayoğlu S.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2022 - 2024
Günümüzde, biyoloji ve tıbbi genetik laboratuvarları incelendiğinde, genel olarak yurt dışından ithal edilmiş ve pahalı laboratuvar cihazlarının varlığı dikkat çekmektedir. Yerli ‘biyomedikal ekipman teknoloji” desteğinin genel olarak yeterli ve yaygın olmaması nedeni ile ilgili alanda dışa bağımlılık devam etmektedir. Sunulan bu projenin çıkış noktası, ülkemizdeki pek çok üniversitenin moleküler hücre biyolojisi ve genetik alanında lisans ve lisansüstü çalışmaları yürüten bölümleri ile hastanelerin genetik tanı tabanlı hizmet veren laboratuvarlarında yüksek maliyetler ödenerek, yurtdışından ithal edilmesi tercih edilen jel görüntüleme sistemine alternatif olacak “hibrit görüntüleme” sisteminin geliştirilmesidir.
Jel görüntüleme, organik makro molekülleri (Deoksiribonükleik asit (DNA), Ribonükleik asit (RNA), protein) yük ve büyüklüklerine göre ayrıştırma yöntemlerinden biri olan “Jel Elektroforezi” yöntemi sonucunda elde edilen jelde ayrışmış durumda olan makromolekül bantlarının görüntülenmesidir.Nükleik asitlerin elektroforetik olarak yürütülmesi sonrası görüntülenebilmesi için, özel bir boyar madde (Etidiyum Bromür vb.) elektroforez öncesi jele karıştırılır. Bu madde, örneğin, ultraviyole ışıkla (UV) uyarıldığında farklı bir dalga boyunda ışıma yapma özelliğine sahip (floresan) bir maddedir. Floresan özellikli bu madde jel içinde ayrışmış olan DNA/RNA bantlarına doğrudan bağlanma özelliğine sahiptir. Dolayısı ile jel görüntüleme için temel olarak, uyaran bir ışık kaynağı ile sadece uyarılan maddenin yaptığı ışımayı görüntüleyecek bir sensöre ihtiyaç vardır. Görüntüleme sistemlerinin sıklıkla kullanıldığı diğer moleküler biyolojik teknik Western Blotlama yöntemidir. Bu teknik, doku homojenatı veya hücre lizatı gibi örneklerin içerdiği proteinlerin elektroforetik ayrımını takiben proteinlerin jelden membrana aktarılması ve özgün bir proteinin immünolojik yöntemle işaretlenmesini takiben kemilüminesans sinyallerin toplanması yoluyla spesifik protein bandının görüntülenmesi esasına dayanmaktadır. Dolayısı ile spesifik protein bandının görüntülenmesi için temel olarak, kemiluminesans ışımayı görüntüleyecek bir sensöre ihtiyaç vardır.
Mevcut proje önerisi kapsamında hem agaroz jelde nükleik asit analizi hem de membranda spesifik protein analizini mümkün kılacak “hibrit” bir görüntüleme sistemi prototipinin geliştirilmesi planlanmaktadır. Projede cihaz donanımının ve yazılımının oluşturulması başlangıç iş paketleridir. Aydınlatma/görüntüleme donanımı için düşük enerjili farklı dalga boylarındaki LED’ler ve modüler görüntü sensör kartı kullanılacaktır. Ayrıca, ana iskelete ek olarak tasarlanacak, jel tepsisi, kamera tutucu vb. daha küçük ölçekli ve detaylı kısımlar proje kapsamında üretilecektir. İkinci iş paketi, sistem donanımını kontrol eden ve görüntülerin kaydedilmesini sağlayacak olan özgün yazılımın geliştirilmesidir. Projenin son iş paketini ise, tamamlanması planlanan “Çok Yönlü Jel Görüntüleme Sistemi”nin ne kadar hassas ve etkin olarak çalıştığının gösterilmesi çalışmaları oluşturmaktadır. Bu proje Fen Fakültesi Fizik ve Biyoloji Bölümlerinin multidisipliner olarak gerçekleştireceği “Biyomedikal Ekipman Teknolojileri” öncelikli alanındaki bir proje örneğidir. Planlanan sistemin, milli ekonomiye destek ve dışa bağımlılık azaltılması sağlanması da uzun vadeli proje hedeflerindendir.