n@nobültenAylık Nanoteknoloji ve Nanotıp Bilim Dergisi - 18. Sayı - Ocak 2014 - www.nanott.hacettepe.edu.tr

18

OCAK

2014

n@nobülten 18

2 OCAK 2014

EditördenProf. Dr. Ali Tuncel4

Manyetizma - Manyetik NanopartiküllerArş. Gör. Salih Akbudak - Arş. Gör. Ebru Erdal5

Röportaj - Yard. Doç. Dr. Memed DumanArş. Gör. Tamer Çırak10

YayınlarArş. Gör. Gülsu Şener34

EtkinliklerArş. Gör. Ebru Erdal40

HaberlerArş. Gör. Zeynep Karahaliloğlu, Arş. Gör.Salih Akbudak,Arş. Gör. Ilgım Göktürk, Dr. Cem Bayram

16

Son 6 Ayda En Çok Atıf Alan Yayınlar Dr. Cem Bayram, Arş. Gör. Soner Çakmak28

Anabilim Dalımız Başarılı ÖğrencileriArş. Gör. Tamer Çırak30

3N@nobülten 18

HAKKIMIZDA

N@nobülten elektronik dergisinin tüm hakları Hacettepe Üniversitesi Nanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim Dalı’na aittir.

2007 yılının Kasım ayında yayın hayatına başlayan dergide temel olarak nanobilim, nanoteknoloji ve nanotıp alanları ile ilgili akademik, sosyal ve endüstriyel alanlarında yaşanan gelişmeler siz değerli okurlarımız ile paylaşılmaya çalışılmaktadır.

n@nobülten ile ilgili öneri ve şikayetlerinizi nanott@hacettepe.edu.tr adresine elektronik posta ile iletebilirsiniz.

Bu e-dergi Hacettepe Üniversitesi Nanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim Dalı tarafından süresiz olarak yayımlanmaktadır. Ücretsizdir.

n@nobülten

EditörProf. Dr. Ali Tuncel

Yayın ve Tasarım SorumlusuArş. Gör. Tamer Çırak

YazarlarTamer ÇırakCem BayramEbru Erdal

Zeynep KarahaliloğluBetül Bozdoğan PalaSoner Çakmak

Ilgım GöktürkGülsu ŞenerSalih Akbudak

İletişimHacettepe Üniversitesi - Fen Bilimleri EnstitüsüNanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim DalıBeytepe - 06800 - Ankara

297 NANO

EDİTÖ

RDEN

Hacettepe Nanoteknoloji ve Nanotıp Ailesinin Değerli Üyeleri ve Değerli Öğrencilerimiz,

Nanobülten’in 18. sayısını sizlerle paylaşıyoruz. Bu sayımızda “Manyetizma ve Manyetik Nanopartiküller” konusuna yer vermekteyiz. Ayrıca, bültenimizde anabilim dalımız öğretim üyelerimizden Dr. Memed Duman’ın yürütmekte olduğu projeler, tez çalışmaları ve nanoteknolojinin ülkemizdeki durumu hakkında bir röportaj yer almaktadır. Bültenimizin devamında, yakın dönemde dünyadaki popüler nanoteknolojik yaklaşımları aktardığımız haberler bölümü bulunmaktadır. Ayrıca, yakın dönemde yayınlanıp en çok atıf alan çalışmalar hakkında fikir sahibi olabilirsiniz.

İlk defa bu sayıda yer verdiğimiz anabilim dalı başarılı öğrencilerimiz bölümünde, anabilim dalı öğrencilerimizi ve akademik başarılarını tanıtmayı amaçlıyoruz. Anabilim Dalımız’ın kıymetli öğretim üyelerinin yakın dönem çalışmaları da 18. nanobülten kapsamında yer almaktadır.

Her konuda öneri ve eleştirilerinizi almaktan memnun olacağım...

Saygılarımla,

S. Ali TuncelEditör

4 OCAK 2014

5

MANYETİZMAArş. Gör. Salih AkbudakNanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

Orbitalde tek elektron vara buna çiftlenmemiş elektron denir. Çiftlenmemiş atom veya iyonların bir manyetik alan tarafından çekildiği, zayıfça mıknatıslık özellik gösterdiği gözlenmiştir. Bir maddenin manyetik özellikleri, o maddeyi oluşturan bazı atom ve moleküllerin belirli koşullar altında, herhangi bir dış manyetik alandan etkilenen manyetik dipoller gibi davranmasına dayanır. İçerdikleri atom veya moleküllerin yapısına göre maddeler paramanyetizma, ferromanyetizma, antiferromanyetizma, ferrimanyetizma ve diyamanyetizma şeklinde sınıflandırılırlar.

ParamanyetizmaParamanyetik maddelerin mıknatıslanmaları çok zayıftır. Bu maddelerin mıknatıslanması da mıknatıslayıcı alan yönündedir. Sıvı oksijen, azot oksit, ozon, platin, palladyum, alüminyum,krom, manganez, v.b. bu gruba giren maddeler kuvvetli bir mıknatıs tarafından hafifçe çekilirler. Bu grubu oluşturan maddelerin atom ve iyonlarının büyük bir kısmında elektronların spin ve açısal momentumundan kaynaklanan manyetik etkiler birbirlerini yok ederler. Paramanyetik maddelerin mıknatıslanması; alanla dogru, mutlak sıcaklıkla ters orantılıdır.

DiyamanyetizmaDiamanyetik maddelerin mıknatıslanmaları çok zayıf ve mıknatıslanması daparamanyetik maddelerin tam tersine mıknatıslayıcı alanla zıt yönlüdür. Atomları sürekli manyetik dipol momentine sahiptir. Bu maddeler kuvvetli bir mıknatıs tarafından hafifçe itilirler. Bakır,gümüs, kursun, antimon, bizmut v.b. metaller, bütün yarı metaller ve organik maddelerin çoğu diamanyetiktirler. Diamanyetik maddelerde normal konumda çekirdek etrafında zıt yönde ve aynı hızla dönen elektronlar birbirlerinin manyetik momentlerini yok ederler.

FerromanyetizmaDemir, kobalt, nikel, godolonyum ve disprosyum oldukça manyetik maddelerdir ve bunlara ferromanyetik madde denir. Ferromanyetik maddeler devamlı (sürekli) mıknatısların yapımında kullanılırlar. Bunlar zayıf bir manyetik alan içinde bile birbirlerine paralel olarak yönelmeye çalısan atomik manyetik dipollere sahiptirler. Bu manyetik dipoller bir kere paralel hale getirildikten sonra manyetik alan ortamdan kaldırılsa bile madde mıknatıslanmıs olarak kalır. Bu sürekli yönelme komsu manyetik momentler arasındaki kuvvetli etkileşimden kaynaklanır. Bu tür maddeler bir manyetik alan içinde alan yönünde ve çok siddetli olarak mıknatıslanırlar. Eger maddenin sıcaklıgı, Curie sıcaklıgı adı verilen degerden daha yukarıya çıkarılırsa maddenin ferromanyetik özelligi bozulur ve madde paramanyetik hale gelir.

Anti-FerromanyetizmaAntiferromanyetik maddeler; paralel olmayacak sekilde dizilen manyetik dipol momentlerinin altküme atomlarından olusmaktadır.Bu paralel olmayan dizilimler antiferromanyetik maddelerin çok küçük bir manyetik duyarlılık göstermesine sebep olmaktadır.

MANYETİZMA

N@nobülten 18

FerrimanyetizmaFerromanyetik materyaller gibi ferrimanyetik materyaller de Curie sıcaklıgı (TC) olarak ifade edilen kritik bir sıcaklıgın altında kendiliginden olan bir mıknatıslanmaya sahiptir. Ferromanyetik ve ferrimanyetik maddeler için manyetik duyarlılık büyüklügü benzerdir.Ancak bu iki grubun manyetik dipol momentlerin dizilmesi son derece farklıdır. Ferrimanyetik bir materyaldeki manyetik dipol momentleri alt-kümelere bölünür ve antiferromanyetik materyallerin bir alt-kümesi olarak sınıflandırılır. Her bir alt-küme, ferrimanyetik materyaller için net mıknatıslanmada alt-küme sonuçları için manyetik dipol momentleri arasındaki farklılık ve ferromanyetik materyal olarak ele alınır. Ferrimanyetik ve antiferromanyetik materyaller arasındaki farklılık alt-kümelerdeki momentlerin sayısı ya da büyüklüğünün farklı olması seklindedir.

MANYETİK NANOPARTİKÜLLERManyetik nanopartiküller, manyetik sıvılar, kataliz, biyoteklonoji/biyotıp, manyetik rezonans görüntüleme, bilgi depolama, çevre iyileştirmesi konuları gibi geniş alanlarda kullanıma sahip disiplinlerarası araştırmacıların oldukça ilgilendiği bir konudur. Çeşitli farklı kompozitlerin, manyetik nanopartiküllerinin sentezi için çok sayıda metod geliştirilmiş olmasına rağmen, bu nanopartiküllerin yukarıda sıralanan alanlarda başarılı uygulaması, partiküllerin farklı koşullar altında kararlılığını korumasına bağlıdır.

Birçok uygulamada metaryale bağlı olarak 10-20 nm boyutlarında olan nanopartiküller en iyi performansı göstermektedirler. Her nanopartikülün belli bir çalışma alanı vardır ve kritik sıcaklığın (Curie Sıcaklığı) üzerinde manyetik nanopartiküller süperparamagnetik davranış gösterirler. Bu tip sabit bir manyetik momente sahiptirler ve dışarıdan düzgün bir manyetik alan uygulandığında manyetik alanla aynı yönde yönelime geçme eğilimindedirler. Bu özellikler, superparamagnetik nanopartikülleri biyomedikal uygulamalar için oldukça çekici yapmaktadır.

MANY

ETİZM

A

6 OCAK 2014

7

Nanopartiküller ile ilgili en önemli dezavantaj bu büyüklüklerdeki partiküllerin uzun sürede kararlılıklarını koruyamamalarıdır. Ayrıca metalik nanopartiküller çok reaktif oldukları için hava ile uzun süre temas sonucu kolaylıkla oksitlenebilirler. Bu nedenle çoğu uygulamalar için manyetik nanopartiküller saf olarak sentezlendikten sonra aşınmaya ve oksitlenmeye karşı kararlı yapılarını korumak için yüzey aktif maddeler ve polimerler gibi organik malzemeler ya da silica ve carbon gibi inorganik tabakayla kapla kaplanır. Manyetik nanopartiküllerin kararlılığı korunduktan sonra istenilen uygulamalara bağlı olarak çeşitli ligandlar ile foksiyonelleştirilebilir.

Fonksiyonelleştirilmiş nanopartiküller, kataliz, biyoetiketleme ve biyo-ayırma gibi uygulamalar için ümit vadetmektedir. Nanopartiküllerin manyetik özelliklerini domine eden iki anahtar konu finite-size etkileri ve yüzey etkileridir. Finite-size efektler elektronların kuantum sınırlaması sonucu oluşurken tipik yüzey etkileri her partikülün sınırındaki kristal yapının simetrik olarak kırılmasıyla ilgilidir.

Kararlı yapıdaki manyetik nanopartiküller katalistlerin, nükleer atıkların biyokimyasal ürünlerin ve hücrelerin etkili bir biçimde ayrılmasına yardımcı olmada kullanılabilir.

HİPERTERMİVücut ısısının artması vücudun enfeksiyon ve hastalıklara karşı doğal bir savunma mekanizmasıdır. Kanser tedavisinde kullanılan kemoterapi, radyoterapi uygulamalarının dezavantajlarını ortadan kaldırmak ve aynı zamanda daha etkin bir tedavi sağlamak amacıyla yapılan araştırmalar son zamanlarda bilim adamlarını Hipertermi uygulamasına yönlendirmektedir.

Vücut sıcaklığının 41OC’nin üzerine çıkması anlamına gelen hipertermi, ilaç veya tıbbi cihazlar tarafından yapay olarak oluşturulabilir. Bu ısı artışının kontrollü bir şekilde yapılması ve kalp, beyin gibi hayati organların korunması ile kanser gibi hastalıkları tedavi etmek mümkündür.

Tedavinin temeli kanser ve sağlıklı hücreler arasındaki fiziksel ve kimyasal farklılıkları temel almaktadır. İlk olarak, tümor dokusuyla normal dokular arasındaki damar yapıları arasındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Vücudumuzdaki normal dokuların damar sistemleri oldukça düzenli ve dengeli bir yapı sergilerken, buna karşılık tümöral dokularda oldukça düzensizdir. Normal dokulardaki sıcaklık artışı kan akış hızının ayarlanması ile düzenlenebilirken; tümöral dokularda bazı bölgelerde kanlanma çok iyiyken bazı bölgelerde yetersizdir. Kanlanmanın zayıf olduğu bölgelerde hipoksi ve asidoz ortaya çıkar ve pH düşer. Buda, tümör dokusunu normal dokulara göre daha hassas olmasına neden olur. Çünkü hem bölgedeki sıcaklık etkili bir şekilde kontrol edilemez hem de hücresel aktivite sonucu ortaya çıkan metabolitler uzaklaştırılamaz (Reinhold H.S. ve Endrich B., 1986; Hildebrandt B. ve ark., 2002; Santos-Marques M.J. ve ark., 2006).

N@nobülten 18

MANYETİZMAArş. Gör. Ebru ErdalNanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

Özellikle hücre büyüme ve gelişmesinde rol oynayan bazı hücre yüzey proteinleri kanserli hücrelerde sağlıklı hücrelere oranla daha fazla miktarda bulunmaktadır.

Kanser hücrelerinin tamamen ölmesi veya büyümelerinin inhibe edilmesi dokudaki sıcaklık artış miktarı ve süresine bağlıdır. Yüksek sıcaklık, uygulama süresinin uzun olması hücreler üzerindeki letal etkinin artmasına ve kanser hücrelerinin ölmesine neden olur. Tümör hücrelerinin hipertermi ile tedavi etkinliğinin diğer bir nedeni de; tümör hücrelerinin ölümleri ağırlıklı olarak gerçekleştiği protein denatürasyonu 40.0 C°’nin üzerindeki sıcaklıklarda gözlenebilmektedir. Burada özellikle hücre iskeleti ve zarında hızlı bir yaşlanma gerçekleşirken, DNA replikasyonunun önemli aşamaları da bozulur. (van der Zee J., 2002).

Hipertermi uygulamalarında ısıtma işlemi için hedeflenen sıcaklık 42-43,50C’ dir. Bunun altındaki değerler tümör dokularında tahribat meydana getirmezken, kanserli hücrelerin ısıya karşı direnç kazanmasına da neden olabilmektedir. 45-46 oC’lik ısıtmalarda birkaç dakikalık ısıtma ile tedavi sonuç verebilir. Fakat bu durum tümör çevresinde sağlıklı dokunun tahribatına da yol açabileceği için tedavi esnasında 1 saat kadar bir süre ile 42-43,5oC’lik ısıtma işlemi yapılması gerekmektedir.

Hipertermi tedavisi, local, bölgesel ve tüm vücut hipertermisi olmak üzere 3 şekilde uygulanabilmektedir.

Lokal hipertermi uygulamasında iki elektrot kulanılarak sadece belirli küçük bir bölgenin (sadece tumor dokusu) ısınması sağlanır. Ciltte oluşacak ısı artışını engellemek için elektrotların baş kısmında bulunan soğutma ünitesinin bulunması gerekmektedir.

Bölgesel hipertermi uygulamasında local hipertermi ile karşılaştırılacak olursa nispeten daha büyük bir bölge (ör; bir dokunun tamamı veya bir organ) ısıtılması hedeflenmektedir. Tüm vücut hipertermisinde, tüm vücudun ısıtılması ile özellikle metastatic kanserlerin tedavi edilmesine çalışılmaktadır. (Habash R.W.Y. ve ark., 2006; M.H. Falk M.H. ve ark., 2001; 10)

Hipertermi tedavisi tek başına kullanılabilir, kemoterapi ve radyoterapi ile birlikte uygulandığında tedavi etkinliğinin arttığı gözlenmiştir. 2007 yılında yayınlanan bir çalışmada; 1992-2005 yılları arasında daha once radyoterapi uygulanmış ve tümör oluşumu tekrarlayan serviks kanserli 47 hastaya cisplatin ile kemoterapi ve Hipertermi tedavisi birlikte uygulanmıştır. Yapılan çalışma sonucu; Hiperterminin, ilaçların hücresel alımını arttırarak cisplatin gibi platinum analoğu olan ilaçların tümör hücreleri üzerindeki etkinliğni arttırdığı gözlenmiştir. 47 hastaya 6 hafta boyunca cisplatin ve hipertermi kombinasyonu uygulanmış. Uygulama sırasında tumor bölgesindeki sıcaklık 40-43OC’ye çıkarılmış ve 30 dakika sıcaklığın istenilen seviyeye çıkarılması, 60 dakika’da uygulama süresi olmak üzere işlem toplam 90 dakika sürmüştür. Sonuçta da, hastaların %53’ünde tümör dokusu tamamen yok olurken, kalan hastaların %74’ünde tumor dokusu önemli ölçüde küçülmüş ve hafiflemiştir. (Franckena M. ve ark., 2007)

MANY

ETİZM

A

8 OCAK 2014

9

Son zamanlarda yapılan çalışmalar özellikle Hipertermi yada kanserin yan etkilerini azaltmak için yeni yöntemler geliştirmek yönündedir. Bu da araştırmacıları son yılların popüler alanlarından biri olan nanoteknolojik malzemelere yönlendirmiştir. Özellikle manyetik özelliklere sahip demir oksit nanopartiküllerin kanser tedavisindeki etkinliği ile ilgili çok sayıda araştırma yapılmaktadır. Demiroksit nanopartikülleri kanser tedavisi için farklı şekillerde kullanmak mümkündür.

Bunlardan biri de; Nanopartiküller uyarı-cevap polimerleri yada akıllı polimerler de denilen çevreden gelen çeşitli uyarılara karşı şişerek yada büzüşerek cevap veren uzun zincirli polimerlerle kaplanmaktadır. Bu polimerlere anti-kanser ilaç yüklenir ve yüzeyine kanser hücrelerine spesifik liganlar immobilize edilerek istenilen dokuya hedeflenmesi sağlanmaktadır. Partiküller hedeflenen dokuya ulaştığında; dışarıdan uygulanan manyetik alan ile dokudaki sıcaklık arttırılarak polimerin içerisine hapsedilmiş ilacın salınması, bu şekilde sağlıklı dokulara zarar vermeden kanserli dokuların tedavisi hedeflenmektedir. (Balasubramaniam S. ve ark. 2011)

Bir diğer uygulama alanı Hipertermi tedavisi için istenilen dokuda sıcaklığın arttırılması. Biyouyumlu bir polimer ile kaplanan ve istenilen kanser dokusuna uygun ligand ile hedeflendirilen nanopartiküller kanserli dokuda dışarıdan uygulanan manyetik alan ile sıcaklık artışına ve kanserli hücrelerin ölümüne sebep olmaktadır (Chicheł A. ve ark., 2007).

KAYNAKLAR1. An-Hui Lu, E.L. Salabas, and Ferdi Schüth* “Magnetic Nanoparticles: Synthesis, Protection,

Functionalization, and Application’’, Angew. Chem. Int. Ed. 2007,46, 1222 – 1244.2. Beiser A. Modern technical physics. Second edition. Menlo Park, Cummings Publishing Company,

19733. Balasubramaniam S., Pothayee N., Lin Y., House M., Woodward R.C., Pierre T.G., Davis R.M.,

Riffle J.S., 2011, Poly(N-isopropylacrylamide)-Coated Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles: Relaxometric and Fluorescence Behavior Correlate to Temperature-Dependent Aggregation, Chem. Mater., 2011, 23 (14), pp 3348–3356

4. Chicheł A., Skowronek J., Kubaszewska M., Kanikowski M., 2007, Hyperthermia – description of a method and a review of clinical applications, Rep Pract Oncol Radiother, 12(5): 267-275

5. Falk M.H., Issels R.D., 2001, Hyperthermia in oncology, Int. J. Hyperther. 17, 1–186. Franckena M., de Wit R., Ansink A.C.,

Notenboom A., Canters R.A.M., Fatehi D., Van Rhoon G.C., Van Der Zee J., 2007, Weekly systemic cisplatin plus locoregional hyperthermia: An effective treatment for patients with recurrent cervical carcinoma in a previously irradiated area, Int. J. Hyperthermia, 23(5): 443–450)

7. Habash R.W.Y., Bansal R., Krewski D., Alhafid H., 2006, Thermal therapy, part 2: hyperthermia techniques, Crit. Rev. Biomed. Eng. 34, 491–542.

8. Hildebrandt B., Wust P., Ahlers O., Dieing A., Sreenivasa G., Kerner T., Felix R., Riess H., 2002, The cellular and molecular basis of hyperthermia, Crit. Rev. Oncol. Hematol. 43, 33–56

9. Reinhold H.S., Endrich B., 1986, Tumour microcirculation as a target for hyperthermia. Int J Hyperthermia, 111–137.

10. Santos-Marques M.J., Carvalho F., Sousa C., Remiao F., Vitorino R., Amado F., Ferreira R., Duarte J.A., Bastos M.L., 2006, Cytotoxicity and cell signalling induced by continuous mild hyperthermia in freshly isolated mouse hepatocytes, Toxicol- ogy 224, 210–218.)

11. Van der Zee J. 2002, Heating the patient: A promising approach? Ann Oncol, 13: 1173–8412. http://www.cancer.gov/cancertopics/factsheet/Therapy/hyperthermia

N@nobülten 18

MANYETİZMA

Bu sayımızda anabilim dalımız öğretim üyelerimizden Sayın Dr. Memed Duman ile bir röportaj gerçekleştirdik. Kendisinin yurt içi ve yurt dışı çalışmalarından ve halihazırda yürütmekte olduğu proje ve tez çalışmalarından yola çıkarak anabilim dalımız, Türkiye ve dünyada nanoteknoloji alanındaki gelişmeler hakkında sayın hocamızın görüşlerini aldık. Hazırladığımız bu yazımızı keyifle okumanız dileğiyle....

Öncelikle hocamızı ve akademik yaşantısını kısaca tanıtarak başlayalım. Dr. Duman lisans eğitimini 1998 yılında Orta Doğu Teknik Üniversitesi Biyoloji bölümünde tamamlamıştır. Lisans eğitiminden sonra yolunu 1999 yılında Biyomühendislik Anabilim dalında yüksek lisans eğitimine başlayarak Hacettepe Üniversitesi’ne doğru yönlendirmiştir. 2001 yılında “Following of Hybridization with Oligonucleotide Immobilized Piezosensor” tez başlığıyla yüksek lisansı, 2007 yılında “Design and Application of SPR (Surface Plasmon Resonance) Based DNA-chips for Detection of Pathogenic Microorganisms” tez başlığıyla doktora programlarını tamamlamıştır.

Doktora süreci içerisinde kazandığı yurt dışı burs imkanlarıyla Washington Üniversitesi Materyal Bilimi ve Mühendisliği bölümünde (2002-2004) tez çalışmalarını gerçekleştirmiştir. Doktora sonrası araştırmaları için ilk önce Florida Üniversitesi Periyodontoloji bölümünde (2007-2008) ortak çalışmalar yürütmüş ve sonrasında Marie Curie programı ile Linz, Johannes Kepler Üniversitesi Biyofizik bölümünde (2008-2011) çalışmalarını gerçekleştirmiştir. Kendisinin özellikle moleküler biyoloji, biyosensörler ve AFM konularında uluslararası saygın dergilerde yayınlanmış yaklaşık 15 yayını ve 250 atıfı bulunmaktadır. 2011 yılında Hacettepe Üniversitesi Nanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim dalı’nda çalışmaya bağlayan Dr. Duman halen ve anabilim dalımızda öğretim üyesi olarak görevine devam etmektedir.

Kendisine bu röportajı kabul ettiği için tekrar teşekkürlerimizi sunuyoruz.

RÖPO

RTAJ

Yard. Doç. Dr. Memed Duman

10 OCAK 2014

11

RÖPORTAJArş. Gör. Tamer ÇırakNanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

Değerli hocam kısaca akademik geçmişinizden bahsedecek olursak, şu anda çalışmakta

olduğunuz konulara yönlenişinizi biraz anlatabilir misiniz?

Lisans eğitimim Biyoloji olduğu için Biyomühendislik anabilim dalında yüksek lisans çalışmalarıma hücre ve moleküler biyoloji tabanında başladım. Moleküler etkileşimleri daha iyi anlayabilmek üzere biyosensör çalışmaları gerçekleştirdik. Bunlarla birlikte hücre ve doku mühendisliği alanında polimerik doku iskelerinin hazırlanması ve biyolojik etkinliklerinin incelenmesi, nanopartiküllerin hazırlanması ve bu yapılardan ilaç salımı gibi konularda çalışmalarım oldu. Washington Üniversitesi’ndeki çalışmalarımda 2 ve 3 boyutlu moleküler şablonların hazırlanması, kendiliğinden düzenlenen yüzeyler ve protein-inorganik malzemelerin etkileşimleri üzerine deneyimler elde ettim. Aslında tüm konular moleküler etkileşimlerin nasıl ve hangi koşullarda gerçekleştiğini anlamak üzere birçok fikir sundu. Linz Üniversitesi Biyofizik bölümü’nde yapmış olduğum çalışmalarda AFM ile ilgili çalışmalarımı ilerletme imkanı bularak ileri tek molekül mikroskopi teknikleri ile yüzey reseptörlerini nano ölçekte haritalandırma gibi uygulamalar gerçekleştirdim.

Bahsettiğim tüm bu uygulamalar aslında birbiri ile oldukça bağlantılı. Gelişen teknolojik imkanlarla birlikte her yeni keşfettiğiniz moleküler yapılanma ve etkileşimler sizde yeni bir soru işareti oluşturuyor ve böylece o cevabı bulabilmek için kendinizi yeni bir projenin içinde buluyorsunuz.

Bildiğim kadarıyla bu tarz moleküler etkileşimlerin incelenmesi için çok özel görüntüleme ve

sensör sistemleri gerekiyor. Hatta çoğu durumda bu sistemlerin kendileri de duyulan ihtiyaca

göre hazırlanıyor yani aslında kendileri de bir proje. Doktora sonrası araştırmalarınızı yaptığınız

Biyofizik Enstitüsü’nden biraz bahsedebilir misiniz?

Linz Üniversitesi yapısı altında kurulan Biyofizik Enstitüsü çalışmalarıma danışmanlık yapan Peter Hinterdorfer tarafından kurulmuştur. Patch clamp tekniği, ileri AFM uygulamaları, ileri floresans mikroskop uygulamaları (FRET, STED gibi), iyon kanal uygulamaları ve genetik araştırmaların yürütüldüğü 5 farklı grubun çalıştığı bir araştırma merkezi niteliğindedir. İlk başta küçük bir merkez olarak kurulmuştu ve bir binanın tek katında faliyet göstermekteydi. Sonrasında bu enstitü için çok büyük bütçeyle özel bir binada yenileme yapılarak cihaz ekipman ve sarf malzeme ihtiyaçları en üst düzeyde sağlanarak bir yapılanmaya gidildi. Bir örnek vermek gerekirse belki üniversitemizin tümünde 4 veya 5 atomik kuvvet mikroskobu bulunurken bu enstitü bünyesinde sadece AFM grubunun kullanımına tahsis edilmiş 12 tane görüntüleme uygulamalarına yönelik standart AFM, 2 tane floresans mikroskobu entegre edilmiş kombine AFM sistemi ve bir tane de yüksek hızlı (High Speed AFM) atomik kuvvet mikroskobu bulunuyordu. Bunu özellikle belirtmek ihtiyacı hissediyorum çünkü malesef Nature, PNAS, Nano Letters gibi yüksek etki faktörüne sahip dergilerde yayın yapabilme yarışında bu imkansızlıklar büyük dezavantaj yaratıyor.

N@nobülten 18

Türkiye’ye dönme sebeplerinizden biraz bahsedebilir misiniz? Nanoteknolojinin Türkiye’deki

durumu hakkında neler düşünüyorsunuz?

Türkiye’ye dönmek istememdeki temel sebep çalışmalarımı artık burada devam ettirmek istemem olarak özetlenebilir. Aslında genel konuşmak gerekirse gerek imkanlar nedeniyle olsun gerekse bilgi ve birikimi arttırmak adına yurt dışına giden bilim insanlarının çoğunun aklında gittikleri ilk andan itibaren geri dönme fikri vardır. Planlarınızı ve hayellerinizi hep döndüğünüz zaman yapacağınız çalışmalar üzerine kurgularsınız.

Nanoteknoloji tüm dünyada halen gelişmekte olan bir alan ve Türkiye’de de gelişmeye devam ediyor. Tabii ki bu durum maddi imkanlarla alakalı. Teknik olarak zorlayıcı bir alan olduğu için imkan oldukça her türlü çalışma yapılabilir. Bilgi anlamında yeterli donanım var. Sonuç olarak nanoteknoloji nanometre boyutlarındaki yapıları üretmek, görüntülemek ve manipüle etmekse uğraştığınız şeyleri öncelikle görmek ve karakterize etmek zorundasınız. Örneğin AFM, SEM, TEM ve benzeri cihazlar olmadıkça zaten pek bir çalışma yapamıyorsunuz.

Diğer taraftan mesela elektriksel bir özellik incelemek için nano boyutta yapılara uygulayabileceğiniz hassas ve özel cihazlarınız olmalı. Bunlar olmadıktan sonra hiçbirşey yapamıyorsunuz. Açıkcası imkanlarınız iyi olduktan sonra bilgili insan zaten yurt dışından geliyor. Zaten orada bulunanlarda geri dönme isteği var. Geri dönme konusundaki en büyük negatif etmen burada bilimsel çalışmalara devam edememe endişesi.

Bu durumda üniversitelerde merkezi araştırma laboratuvarlarının kurulması ve yurt dışından Türkiye’ye dönüş yapacak bilim insanları için teşvik proje programlarının açılmasının gerekli olduğunu düşünüyorsunuz.

Kesinlikle geri dönme isteği olan bilim insanlarını teşvik edici olacaktır. Ayrıca nanoteknoloji gibi yeni teknolojilere yönelik proje teşviklerinin özellikle desteklenmesi gerektiğini düşünüyorum. İnsanlar çalışabilecekleri yere giderler.

Kendi çalışma alanlarınızla ilgili olarak Türkiye’deki genel durum hakkındaki düşünceleriniz nelerdir?

Ben bu işi yurt dışında dünyadaki 1 numaralı bilim insanından öğrendim. Bu nedenle birçok şey öğrenme fırsatım oldu. Malesef genelde Türkiye’de AFM sadece görüntü alma amacıyla kullanılıyor. Aslında bu AFM’nin kullanım potansiyelinin sadece %5‘lik bir kısmı. Zaten adından da anlaşılacağı gibi atomik kuvvet mikroskobu. Yani kuvvet ölçüyorsunuz. Türkiye’de bu işi yapan çok az kişi vardır. Bu alanda yenilikçi olmak adına bir avantaj olsa da ciddi altyapı yetersizlikleri nedeniyle önemli de bir dezavantaj. Şu anda çalışmalarım için yeni bir AFM almaya çalışıyorum çünkü mevcut AFM’lerin çoğu sadece görüntü almaya dayalı basit sistemler. Fakat benim yapmak istediğim çalışmalarda kullanmak gereken AFM’ler BİYO-AFM diye adlandırılan biyolojik örnekleri incelemeye uygun daha komplike sistemler.

RÖPO

RTAJ

12 OCAK 2014

13

Şu an hücrelerin yüzeyindeki tek molekülün incelenmesinden, görüntülenmesine, teşhis edilmesine, dağılımlarının incelenmesine ve ligand etkileşimlerinin incelemesine kadar gidecek çalışmaların altyapısını oluşturmaya çalışıyorum. Tabii bu konular sadece tek bir bilim dalını ilgilendirmiyor. Örneğin eczacılar, biyologlar ve malzeme bilimcileri de ilgilendiriyor. Sonuçta yığın yapıların nanoboyutta göstermiş oldukları değişimleri moleküler düzeyde incelemenin, biyolojik etkileşimleri moleküler düzeyde incelemenin veya ilaç moleküllerinin hücre ve reseptörler ile etkileşimlerinin tek bir molekül düzeyinde incelenmesi için AFM çok etkin bir yöntem. Belkide buradan öğrendiklerimiz elimizdeki malzemelerin kullanım alanları ile ilgili yepyeni ufuklar açacaktır. Bu nedenle birilerinin bu cihazları edinmesi, öğrenmesi ve geliştirmesi gerekiyor ki bu bilgiyi yarın başka biri kullansın.

AFM ve biyolojik uygulamaların yanısıra üzerinde çalıştığınız benzer projeleriniz var mıdır?

Çocuklukta dürbünlere olan ilgim zamanla mikroskoplara ve şimdi de gelişmiş atomik kuvvet mikroskoplarına doğru arttı. Daha çok bu birşeyleri görmekle ilgili. Sonuçta ben bir biyologum ve mühendis bakış açısıyla birşeyleri kurgulamaktansa görerek algılamak daha çok ilgimi çekiyor. Belki de bu yüzden AFM’yi seçmiş olabilirim çalışma konularımda. Bunun dışında biyosensörler konusunda yoğun ilgim var çünkü orada da birşeyleri tanımlıyor ve türü miktarı hakkında nicel bilgiler ediniyorsunuz. Zaten yüksek lisans ve doktora tezlerim de sensör konularındaydı. Tabii şimdi her konuda olduğu gibi biyosensörler konusunda da trend değişiyor. Sensörlerin temel amacı spesifik algılamaya yönelik basit, hızlı ve ucuz sistemler olmaları. Bu yönde örneğin AFM ile yapabileceğim biyosensör çalışmaları var bir de bunun yanında yeni çalıştığım konulardan biri olan kağıt tabanlı sensörler veya kapasitatif sensörler gibi daha basit uygulamalar da bulunmakta. Bu aralar yoğunluklu olarak bu konularla ilgilendiğimi söyleyebilirim.

Zaten son zamanlarda başta Tübitak olmak üzere hem devletin hemde sanayi platformlarının Sağlık Biyoteknolojisi alanına önemli eğilimleri söz konusu ve bu konulara ciddi yatırımlar ve desteklerin gelmesi bekleniyor. Sanayideki ciddi firmaların da bu konuya ilgisi yüksek. Kendi ürünlerimizi nasıl yapabiliriz veya teknolojik olarak nasıl daha ileriye taşıyabiliriz diye bir arayış var. Sağlık biyoteknolojisinin bir kolu da tanı kitlerinin ülkemizde geliştirilmesi ve üretilmesidir.

RÖPORTAJ

N@nobülten 18

Konu üretmek olunca tanımlar karışabiliyor. Yaptığınız çalışmalarda amaç bilgi üretmek mi? Teknoloji mi?

Aslında bir tarafta bilgiyi üretiyorsunuz diğer tarafta teknolojiyi. AFM ile yapılan çalışmalarda teknoloji üretilse de genellikle yapılan çalışmalar bilgi üretmeye yönelik. Buradaki bilgi çıktısı kullanılarak teknoloji üretiliyor. Diğer taraftan uygulamaya yönelik çalıştığınızda teknoloji üretiyorsunuz ve sonucunda insanların birebir bundan yararlanabileceği bir ürün çıkarıyorsunuz ortaya.

Yeni bir test kiti, örnek verecek olursak ELISA herkesin laboratuvarda kullandığı bir yöntem. Bir antibadi var ve işaretli ikinci bir antibadi buna bağlanıyor. Bu antibadilerin birbirine nasıl bağlandığının anlaşılabilmesi için AFM, SPR, QCM gibi yöntemler kullanılarak bu kuvvetler inceleniyor. Yeni bir molekül bulunduğu zaman bunu direkt kit yapamazsınız. Öncelikle kinetiklerin ölçülüp anlaşılması gerekiyor. Hassas mıdır? Spesifik midir? Bu öncül işlemler daha hassas analitik yöntemlerin kullanılmasını gerektirir. Öncelikle antibadi karakterize edilmelidir ki o antibadi alınıp herhangi bir test kitinde kullanılabilsin veya bir partikül, bir ilaç veya reseptör ile hedeflendirilmiş bir ilaç taşıyıcı için de aynı prensip geçerlidir. Örneğin dozaj çalışmaları için reseptörlerin yüzeydeki sayısını bulmak önemli bir konudur. Bunun için de oldukça hassas metod ve sistemlere ihtiyaç duyulur. Önce bu çalışmaları yapıyorsunuz ve bu bilgiyi alıp uygulamaya geçiyorsunuz.

Anabilim dalımız ve üniversitemizde bu çalışmaların ilerlemesi için ne gibi projeksiyonlarınız bulunmaktadır?

Altyapı önemli bir konu ama anabilim dalımız çok disiplinli bir yapıda ve farklı fakültelerden, bölümlerden öğretim üyelerimiz mevcut. Herkesin kendine göre çalışma konuları var ve önemli projeler yürütüyorlar. Bu noktada belki ortak çalışmaların arttırılması önemli olacaktır. Farklı fikirlerin bir araya gelmesinden çok farklı çalışmalar çıkabiliyor günümüzde. Bir hocamızın ortaya atacağı bir fikir benim ekleyebileceğim bir yöntemle çok farklı bir yol alabilir. Tabii altyapı önemli, üniversitemizin nanoteknolojiye biraz daha yatırım yapması gerektiğini düşünüyorum. Mesela günümüzdeki en önemli teknolojilerden birisi mikro-akışkan teknolojisi ve Lab-on-a-Chip uygulamalarıdır, bir labı çok küçük boyuttaki bir çipe yerleştirmek. Bu konu son on senenin tüm dünyada önemle üstünde durduğu bir araştırma alanı. Tabii tüm dünyada insanlar hızla bu konuda yol katediyorlar, bizim de bu trendi bir yerlerden yakalamamız gerekiyor. Beş sene sonra trendi yakalasanız bile treni kaçırmış olabiliyorsunuz. Bunun için de ciddi bir altyapı gerekli.

Bugün baktığınızda ülkemizdeki nanoteknoloji merkezlerinde bütün bu gereksinimler halihazırda mevcut. Eminim ki bizim üniversitemizde de bu tür teknolojileri geliştirmekte ve o cihazları kullanmakla ilgilenen insanlar vardır. En önemli problemin bu ihtiyaçların giderilmesi olduğunu düşünüyorum. Burada edinilen bilgi çıktılarının ürüne yönelik sonuçlar vermesinin kaçınılmaz olduğunu düşünüyorum. Bir örnek vermek gerekirse üniversitemizin tümünde belki şu an dört veya beş tane AFM varken daha önce çalışmış olduğum Linz Üniversitesi Biyofizik enstitüsünde sadece tek bir araştırma grubuna ait bir katta 12 adet normal AFM, 2 tane floresan mikroskobu entegre kombine sistem ve bir tane de yüksek hızlı (High Speed) AFM bulunuyordu. Malesef bu eksiklikler de Nature, PMAS, NanoLetters gibi prestijli dergilerde yayın yapabilme yarışında büyük bir dezavantaj yaratıyor.

RÖPO

RTAJ

14 OCAK 2014

15

Birlikte çalıştığınız öğrencileriniz ve son dönem araştırma konularından biraz daha detaylı bahsedebilir misiniz?

Beraber çalıştığım 4 arkadaşım var. Bunlardan biri yüksek lisans diğer üçü de doktora tez çalışmalarını sürdürüyor. Temelde ilgilendiğim konular AFM ve sensörler olduğu için aslında her çalışmanın içerisinde bunların örneklerini görebilirsiniz. Demet Çatçat Kayım’ın tezinde AFM ile ilgili çeşitli çalışmalar yürütüyoruz. Özellikle kuvvet spektroskopisi ile ilgili çalışmalarımız devam ediyor. Farklı nano-yüzeylerde hücrelerin ne tür tepkiler verdiklerini inceliyoruz. Daha ileri çalışmaları malesef günümüz imkanları ile gerçekleştiremiyoruz. Anabilim dalımıza ileri düzey bir AFM sistemi kazandırmaya çalışıyoruz. Bu imkana kavuştuğumuz zaman AFM çalışmalarımıza da hız vermek istiyoruz. Diğer doktora öğrencim Emre Kazan’la kapasitans temelli sensör sistemi üzerine çalışıyoruz. Temel amacımız çeşitli biyolojik molekülleri tanıyabilecek çok basit ve düşük maliyetli aynı zamanda hassas bir kapasitatif sensör üretebilmek. Bu konuda da iyi bir aşamaya geldiğimizi söyleyebilirim. Şu an sensör prensibini mikroakışkan bir sisteme entegre etmeye çalışıyoruz. Diğer doktora öğrencim Didem’le de biyomalzeme üzerine çalışıyoruz. Nanopartiküllere farklı büyüme faktörleri yükleyerek bunların kontrollü bir şekilde salımını sağlayacak skaffoldlar (doku iskeleleri) üzerine yerleşmiş kök hücreler üzerindeki farklılaşmayı attıracak, kıkırdak dokusu oluşumunu sağlayacak skaffoldlar oluşturmaya çalışıyoruz.

Son olarak yeni bir Tübitak projesi aldık. Sağlık biyoteknolojisi tanı kitleri kapsamında. Bu projede bir doktora üç de yüksek lisans öğrencisi görev alacak. Temel olarak kağıt tabanlı sensör projesi. Bu konuda yüksek lisans öğrencim Soheil Malekghasemi ile tezi kapsamında çalışmalar yürütmekteyiz.

Ayrıca şu an AFM tabanlı sensör projesi olarak bir COST proje başvurumuzun sonucunu bekliyoruz. ABD ve AB’de popüler bir konu olan su kirliliği üzerine bir proje. Su kaynaklarının temizliği ve güvenilirliği çok önemli bir konu. ABD ve AB ülkeleri bu konu üzerinde hassasiyetle duruyor. Özellikle antibiyotikleri ve diğer ilaçların sebep olduğu kirlilikler dikkat çekiyor.

Son dönemde Demet Çatçat Kayım ile bir BAB projesi tamamladık. AFM ucunun sensör olarak kullanımı üzerine bir projeydi. AFM ucuna istediğimiz molekülü (-bu projede IgG ve tek sarmal DNA kullanıldı-) 20 nm’lik bir alana bağlayarak etkileşimleri inceledik.

Son olarak eklemek istediğiniz bir şeyler var mıdır?

Tüm bu bahsettiğimiz çalışma alanlarında ve yeni konularda işbirliklerine açık olduğumu özellikle vurgulamak isterim. Özellikle yenilikçi fikirlerle AFM’nin kullanılacağı çalışmalara her zaman açığız. Eminim ki üniversitemizden bu tür konulara ilgi duyan bir çok araştırmacı vardır.

RÖPORTAJ

N@nobülten 18

Ultrasound, Nanopartiküller Diabetiklere Enjeksiyonsuz Tedavi Vaat Ediyorwww.sciencedaily.com (21.11.13)

Diyabetiklerde kan şekerinin düzenlenmesi için yeni nanoteknoloji bazlı bir teknik (her gün iğne

kullanarak çoklu insülin enjeksiyonu yerine enjesiyon sıklığını gün bazına indiren bir yöntem)

hastalara küçük ultrasound bir cihaz kullanarak acısız insülin salımı olanağı sunuyor. Bu teknik Nort

Carolina Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilmiştir. Teknik hastanın derisi içerisine

biyouyumlu ve biyobozunur nanopartiküllerin enjeksiyonunu kapsamaktadır. Nanopartiküller

poly(lactic-co-glycolic) acid (PLGA)‘den yapılmıştır ve insülin içermektedir. Her bir PLGA

nanopartikül pozitif yüklü kitosan ve negatif yüklü aljinat ile kaplanır. Kaplanmış nanopartikül

solüsyonları birbiri ile karıştırılırsa, pozitif ve negatif yüklü kaplamalar elektrostatik etkileşimlerle

‘’nano-network’’ formu oluştururlar. Derinin subkutan tabakasına enjekte edilir edilmez,

nanonetwork partikülleri birarada tutar ve vücuda yayılımını önler. Kaplı PLGA nanopartiküller poröz

yapıdadırlar ve vücuda enjekte edilir edilmez insülin, nanopartiküllerden difüze olmaya başlar.

Ancak insülin nanonetwork’un elektrostatik etkileşimi sayesinde derinin subkutan tabakası içindeki

rezervuarlarda süspanse halde tutulur. Gu’nun takımı tarafından geliştirilen bu yeni teknoloji

sayesinde bir diabet hastası insülin enjekte etmek zorunda kalmayacak onun yerine hasta küçük,

elde taşınabilir bir cihaz ile nanonetwork bölgesine ultrases dalgaları uygulayarak, kan dolaşımındaki

rezervuarlardan acısız insülin salımını gerçekleştirmiş olacak.

Araştırmacılar bu tekniğin işe yarayacağına inanıyorlar, çünkü

ultrases dalgaları doku içindeki mikroskobik gaz

baloncuklarını uyarıyor, derinin subkutan tabakası içindeki

nanonetworklerin geçici parçalanmasına neden oluyor. Bu

parçalanma nanopartikülleri uzağa itiyor ve partiküler arası

elektrostatik etkileşimler de rezervuarlardaki insülinin

salımını sağlıyor.

Gu, tip 1 diyabet farelerde ön denemeleri yaptıklarını ve bu

tekniğin kan dolaşımında hızlı bir insülin salımı sağladığını ve

nanonetwork’ün yaklaşık 10 güne kadar kandaki insülini

düzenlemeye yeterli insülin içerdiğini belirtiyor. Eğer insülin

biterse yeni bir nanonetwork enjekte edilebileceğini ve bir önceki nano yapının çözünerek birkaç

hafta içinde vücuttan tamamen absorbe olduğunu belirtiyor. ‘’Bu gelişmenin milyonlarca diabet

hastası için umut vaat edecek’’ diyen Dr. John Buse bu çalışmayı kliniğe taşımak için uğraştıklarını

ifade ediyor.

HABE

RLER

Arş. Gör. Zeynep Karahaliloğlu

Nanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

16 OCAK 2014

17

HABERLERElektronik Deri Vücut Sıcaklığını Ölçüyorwww.nanowerk.com (09.12.2013)

Elektronik bazlı çalışmalar, konvensiyonel silikon devre bazlı fabrikasyon tekniklerinin, derinin

heterojen topografisine benzer elektronik uygulamalar için modifiye edilebileceğini göstermişti.

Ayrıca medikal termal görüntüleme üzerindeki çalışmalar, patolojik şartlar altında insan derisi

sıcaklık haritalama hassasiyetinin iyileştirildiğine işaret etmişti. Medikal termal görüntüleme de

sorun, infrared kameraların yüksek fiyatları (yüksek hassasiyette 100,000 dolardan daha fazla) ve

eğimli canlı doku yüzeylerinde ölçümün zorluğu idi. Illionis Üniversitesi ve biyomedikal görüntüleme

ve biyomühendislik ulusal enstitüsü araştırmacılarından oluşan uluslararası multidispliner bir takım,

önceki çalışmalardan da yola çıkarak eğimli derinin ya da diğer dokuların 0.02 ºC’den daha iyi bir

hassasiyetle haritalanması fikrini ortaya attılar. Nature Materials son sayısında rapor edilen sonuçlara

göre ("Ultrathin conformal devices for precise and continuous thermal characterization of human

skin") yaygın kullanım için şimdiye kadar gerçekleştirillmesi mümkün olmamış, derinin yüksek

hassasiyette haritalanmasını sağlayacak bir cihaz geliştirdiklerini gösterdiler.

Resim: Poly(vinyl alkol) bazlı suda çözünebilir yapışkan band

kullanılarak deriye yapılan uygulama sonrası 4x4 dizinin

görüntüsü

Rogers, bu alana katkılarının iki yönde olduğunu

belirtiyor; 1) sıcaklık ya da ısı oluşumunun söz konusu

olduğu biyoentegre elektroniklerin geliştirilmesine

yönelik fabrikasyon şemalarının ve bilgilerin termal ve

mekaniksel modellenmesi; ikincisi ise insan fizyolojisiyle

alakalı sıcaklığa bağlı cevabın yanı sıra anlık sıcaklık

sinyallerinin geliştirilmesi için tıpta yeni bir yol olduğunu gösterme. Sıcaklık sensör dizileri yeni bir

teknoloji ve ultra ince, esnek deri benzeri dizilerden oluşuyor. Rogers bu çalışmanın ileriki

uygulamalarının insan derisinin bölgesel ısıtılması ve yüksek hassasiyette sıcaklığın görüntülenmesi

olacağını ifade etti. Örneğin, iyileşen yaraların sürekli monitörize edilmesi, farklı hastalıklardan

dolayı anlık sıcaklık değişimleriyle ilgili yeni çalışmalar ya da doku boyunca ilaçların termal olarak

aktive edilip salınması vb.

Altın Nanoçubuklar (AuNRs) Yakın İnfrared Işıkta Fotodinamik Etki Gösterebilirwww.nanowerk.com (12.01.2014)

Fotodinamik treapi (PDT) ışığa duyarlı materyal denilen kimyasal bir bileşen ile ışığı kombine eden

bir kanser tedavi yöntemidir. Bu ışığa duyarlı bileşen kan dolaşımına enjekte edilir ve vücudun

tamamındaki hücreler tarafından absorbe edilir Ancak normal hücrelere kıyasla kanser hücrelerinde

daha uzun süre kalır.N@nobülten 18

Enjeksiyondan 1-3 gün sonra, ajanın çoğu normal hücrelerde kalmışsa, kanser hücrelerinde de

kalmıştır ve tümör ışığa maruz bırakılabilir. Tümör hücrelerindeki fotoduyarlı ajan ışığı absorbe eder

ve kanser hücrelerini parçalayan aktif oksijen formu (singlet oksijen) üretir. PDT son 30 yıldır

kullanılmaktadır ve bu kanser tedavisinin kısıtlamalarından birisi de daha fazla ışığa duyarlı ajanın

aktive edilmesi için gerekli olan ışığın 1 cm’den daha kalın dokuda etkili olamamasıdır.

Konvensiyonel PDT tedavisinde kullanılan ışığa duyarlı organik ajanların çoğunun aktivasyonu derin

doku penetrasyonuna izin vermeyen ultraviyole ve görünür ışıkla sınırlı kalmaktadır. Bu yüzden,

geleneksel PDT sadece yüzeysel tümörlerde işe yaramaktadır. Dokuların derinlerindeki tümörlerin

tedavisi için, stabil ve güçlü yakın-infrared (NIR) ışığı absorblayan foto duyarlı ajanlara ihtiyaç

vardır. Ayrıca, NIR ışıkla aktive olabilen foto duyarlı ajanlar çok az bulunur. Konvensiyonel organik

ışık duyarlı ajanların enzimatik parçalanması sorunu da bulunmaktadır. Bilim adamları bu sorunların

üstesinden gelmek için, nanomalzeme bazlı fototermal terapi (PTT) ile organik ışık duyarlı PDT’yi

kombine ettiler. Ayrıca bu yaklaşımların çoğu, düşük lazer dozlarında komple parçalamadan ziyade

sadece tümörü baskılamak için geliştirildi. Klinik PDT tedavilerinde kullanılabilmesi için, bir

nanomateryalde şu özellikler göz önünde bulundurulmalıdır; 1) derin doku penetrasyonları için NIR

ışık aktivasyonu; 2) ışıkla bozunma; 3) enzimatik degredasyon ve 4) efektif ışık absorbsiyonları için

yüksek sönüm katsayıları.

Düşük ışık dozlarında Au NRs kullanılarak fototermal ve

fotodinamik terapi etkilerinin şematik çalışma mekanizması.

a) Kötü huylu tümörlerin in vivo ışıkla parçalanması ve

b) Au NR içeren hücrelerin ışıkla uyarılması ile birlikte PDT

ve PTT-aracılı hücresel ölümleri kapsayan hücresel olaylar

dizisi. ("First Demonstration of Gold Nanorods-Mediated

Photodynamic Therapeutic Destruction of Tumors via Near

Infra-Red Light Activation")

Araştırmalar, altın nano çubuklar kullanılarak kanser

hücrelerinin hipertermi ile parçalanmasına yol açan

yüksek ışık dozu irradasyonu ile etkili tümör gideriminin

mümkün olduğunu gösterdi. Düşük lazer uygulamaları,

nanomalzeme aracılı fototermal terapide (NmPTT)

sadece tümör baskılanmasına izin veriyor. NmPPT, sağlıklı dokuların parçalanması gibi yan etkilere

sahip yüksek laser irradasyonları altında derin doku tümörlerini parçalayabilir. Altın nano çubukların,

fotodinamik terapi etki aracılığı ile katı tümörlerin in vivo parçalanması için yakın infrared ışıkla

aktive olabilen ışık duyarlı ajan olarak kullanılabileceği rapor edilmemişti. Nanomateryal aracılı

fototermal terapi alanında basılmış binlerce makaleden sonra, bu çalışma ilk kez altın nano

çubukların düşük lazer dozlarında kanser hücrelerinin ölümü için eşşiz fotodinamik terapatik etki

göstereceğini kanıtlıyor.

HABE

RLER

18 OCAK 2014

19

HABERLER

Mühendisler ışığa duyarlı perde ürettiNature Cummunications (2014; 5)

Uzaktan kontrol edilebilen perdeleri unutun. Berkeley Üniversitesi’ndeki bir çalışma, perdelerin ve

diğer malzemelerin güç kaynağına gerek duymadan ışık etkisiyle etkisiyle hareket edebileceğini

göstermiştir.

Mühendisler karbon nanotüplerden ve plastik poylcarbonattan yapılmış ışığa duyarlı yeni bir malzeme

ürettiler. Berkeley ulusal laboratuvarında bilim adamı olan Javey bu yeni, ışığa duyarlı uyarıcı

sınıfının avantajlarının; yapımının kolay olması ve düşük yoğunluktaki ışığa çok duyarlı olması

olduğunu belirtti. Bir fenerden yayılan ışık bile bir tepki oluşturmak için yeterlidir.

Araştırmacılar bu hafta Nature Communications dergisinde yayınladıkları makalede deneylerini

açıkladılar. Nanotüplerin boyutunu ve kiralitisini(kıvrımın sağ ya da sol yönüne tekabül eden)

materyalin farklı dalga boyundaki ışıklara reaksiyon vermesi için bükebildiler. Akıllı perdeler olarak

adlandırılan, oluşturdukları materyalin alanları, bir ışık çarpmasına tepki olarak bükülebilir ya da

düzleştirilebilir.

Biz bunu gelecekteki akıllı, enerji-verimli yapılarında öngörüyoruz dedi Javey. Bu malzemeden

yapılan perdeler gün boyunca otomatik olarak açılıp kapanabilecek.

Araştırmacı diğer potansiyel uygulamaların ışık yönlendirmeli ışığa doğru ya da ışıktan uzaklaşan

motorlar ve robotları içerdiğini söyledi.

Kaynak:1. Xiaobo Zhang, Zhibin Yu, Chuan Wang, David Zarrouk, Jung-Woo Ted Seo, Jim C. Cheng, Austin D. Buchan,

Kuniharu Takei, Yang Zhao, Joel W. Ager, Junjun Zhang, Mark Hettick, Mark C. Hersam, Albert P. Pisano, Ronald S. Fearing, Ali Javey. Photoactuators and motors based on carbon nanotubes with selective chirality distributions. Nature Communications, 2014; 5 DOI: 10.1038/ncomms3983

N@nobülten 18

Arş. Gör. Salih AkbudakNanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

Sağlamlık, iletkenlik ve esneklik birarada: nanotüp fiberler…Rice University News & Media (10.01.2013)

Rice üniversitesi’ndeki bilim insanları, ABD Hava Kuvvetleri ve İsrail Teknoloji Enstitüsü’nün ortak

çalışması olan yeni karbon nanotüp (CNT) fiberler tekstil ürünü görünümünde hem elektriği iletiyor

hem de metal bir kablo gibi ısınıyor. Bilim insanları nanotüp fiberlerin diğer hiçbir malzemede

olmayan özelliklere sahip olduğunu söylüyor.

Yeni CNT fiberler termal iletkenliği en iyi grafit fiberlerden 10 kat daha güçlü. Ayrıca grafit fiberler

kırılgan yapıda iken yeni CNT fiberler ise esnek. Bu yeni ürünün uzay, tıp, otomotiv ve akıllı giysi gibi

birçok alanda kullanılması düşünülüyor. 1991’de karbon nanotüplerin keşfinden sonra, içi boş saf

karbon tüpler en iyi metal iletkenler olarak anıldı. Ayrıca ışık aktive edici yarıiletkenler, ilaç salım

cihazları hatta yağ emen süngerler olarak kullanıldı.

Karbon nanotüpler nanomalzemelerin baştacı olsalar bile, onlarla çalışmanın zorluğu inanılmaz

özelliklerini değerlendirmemize engel oldu. 2000’de, Rice üniversitesi’nde çalışan bilim insanları

kimyasal bir yöntem olan ıslak-spinleme yöntemiyle saf nanotüp fiberleri ilk kez sentezlemeyi

başardılar. Diğer büyük adım 2009 yılında nanotüpler için ilk gerçek çözücünün, klorosülfonik asitin,

keşfedilmesiyle gerçekleşti. Böylece, bilim insanları yüksek derişimdeki nanotüp çözeltisini bir araya

getirip paketleyebilecek imkanı buldu.

Günlük hayatta elektrik ihtiyacımızdan daha fazla elektirik sağlayan kalın metal kabloları

kullanıyoruz. Çünkü daha ince kablolar üretmek mümkün değil. Bilgisayar kabloları buna örnek

olarak verilebilir. Bu yeni fiberlerin gösterdikleri elektrik iletkenliği bakır, altın ve aliminyum

kablolarla eşdeğer olmasına rağmen, metal kablolara göre birçok avantaja sahipler.

Bu haber ile ilgili videoya http://news.rice.edu/2013/01/10/

new-nanotech-fiber-robust-handling-shocking-performance-2/

adresinden ulaşabilirsiniz.

Resim 1. Yeni karbon nanotüp fiberlerin içinde sıkıca paketlenen

nanotüplerin taramalı electron mikroskop (SEM) görüntüsü

HABE

RLER

Arş. Gör. Ilgım Göktürk Başal

Nanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

20 OCAK 2014

21

HABERLERCep telefonlarımızı formik asitle sarj edebilir miyiz?http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130527231802.html (27 05 2013)

Günümüz teknolojisi, formik asit ile cep telefonu ya da dizüstü bilgisayarları çevre dostu şekilde sarj

etmemize imkan veriyor. İsveç’te Umea Üniversitesi’ndeki bir grup, yakıt hücresi kapasitesini

arttıran yeni bir katalzör geliştirdi. Yakıt hücreleri sürekli bir oksijen ve enerji kaynağına ihtiyaç

duyduğu için bataryalardan farklıdır. Ticari olarak varolan formik asit yakıt hücresi teknolojisi düşük

güce sahip ve kısa ömürlü. Ancak, katalizör kullanarak kayıp enerjiyi azaltmak ve kimyasal tepkime

hızını arttırarak yüksek etkinlik sağlamak mümkün. Geliştirilen yeni katalizör malzeme bilmi ve

nanoteknolojiyi birleştiriyor.

Palladyum-nanopartikül katalizörler sarmal karbon nanofiberlere tutunarak uzun ömürlü ve yüksek

potansiyelli formik asit yakıt hücreleri elde edilmesine imkan vermektedir. Araştırmacılar, sarmal

yapıdaki karbon nanofiberlerin hem yüksek elektrik iletkenliğine hem de nanopartikül etkileşimi için

uygun bir yüzeye sahip olduğunu belirtiyor.

Palladyum, altın ve platinyum gibi bir soy metal olup maliyeti onların yarısı kadardır. Formik asit ise

yenilenebilir enerji kaynaklarından (odun gibi) elde edilebilir ve çevre dostudur.

Resim 1. Sarmal yapıdaki karbon nanofiber (Credit: Image courtesy of Umeå University)

Yakıt hücresi çalışma prensibi:

Örneğin; hidrojen ve oksijen biraraya geldiğinde yanarak çok fazla miktarda enerji açığa cıkar. Bu

süreçte, hidrojen elektronlarını oksijene vererek oksitlenirken; oksijen elektronları alarak indirgenir.

Yakıt hücresinin mantığı gerçekleşen bu iki tepkimenin ayrılmasıdır. Eğer iki ayrı tepkime arasında

elektriksel olarak bağlantı kurulabilirse yanma sonucu salınan enerji elektrik enerjisi olarak

kullanılabilir. Elde edilen enerjinin bir kısmı tepkimenin devamlılığı için gereklidir. Katalizörler bu

enerji kaybını azaltarak tepkime hızını arttırır ve yakıt hücresi daha yüksek etkinlikle çalışır.

N@nobülten 18

Biyotıp: Yeni altın standartNature 495, S14–S16 (14 03 2013)

Çok yönlülüğü, optik özellikleri ve güvenirliliği sayesinde altın nanopartiküller görüntüleme, tanı ve

tedavi uygulamalarında kullanılmaktadır. Cambridge, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki bir

grup araştırmacı 15 nm boyutlarındaki bordo renkli altın nanopartiküllerle çalışıyor. Bu çözeltilerin

içine bir miktar tuz ekleyince kırmızı rengin koyu maviye döndüğünü gözlemlemişler. Altın

partiküllerin az miktarda negatif yüklü olması birbirlerini itmelerine neden olur. Tuz bu itme

kuvvetini engelleyerek partiküllerin biraraya gelmesine ve çözeltinin mavi görünmesine neden

oluyor.

Altın nanopartiküllerin renklerinin kontrol edilmesi klinikte önemli. Boyut, yük, hidrofobiklik ve şekil

değiştirilerek tümörlü dokuda birikecek, ışığı absorblayacak, hedefli ilaç salımı gerçekleştirecek ya

da gen susturucu olarak kullanılabilecek nanopartiküller geliştirilebilir. PubMed’te 1978’den

günümüze kadar taranan nanopartiküllerle ilgili 65,000 araştırma makalesi arasında %15’i altın ile

ilgili olup, çoğu son beş yıl içinde yayınlanmıştır.

Şekil 1: Altın nanopartiküllerin boyut ve ışığı absorblama

özellikleri tanı amaçlı kullanımlarını sağlar.

Nanopartiküllerin ilk biyotıp uygulamaları kanser araştırmaları ile ilgilidir ve hala FDA’nın

nanoteknoloji ile ilgili araştırmalarının %40’ını oluşturmaktadır. Altın nanopartiküllerin biyotıp

uygulamaları dört ana başlık altında toplanırsa bunlar; tanı, ilaç salımı, tıbbi görüntüleme ve hedefli

hücre ölümüdür. Son yıllarda tanı ve tedaviyi bir çatı altında toplayan teranostik teknolojileri için

altın, çok farklı şekilde kullanıldığı için idealdir.

Teşhis:

Birçok hastalık teşhisinde iletkenlik testleri kullanılan tek yoldu. Hastanın kanı laboratuvara

gönderildikten saatler hatta günler sonra sonuç çıkmakta ve bu süre içerisinde hastalığın seyri

değişmekteydi. Tanının mümkün olduğunca çabuk konması bu açıdan önem taşır. Laboratuvar dışında

hastlık tanısı çevre dostu teknolojilere gerek duymaktadır. Altının popüler bir seçim olmasında kolay

saptanabilirliği vardır. Altın, biyolojik olarak inert olup oligonükleotitlere (kısa RNA dizileri, DNA)

kolay bağlanarak tespit edilebilir renk değişikliğine yol açar.

HABE

RLER

22 OCAK 2014

23

HABERLERAltın temelli tanıya iyi bir örnek FDA onaylı Verigene dedektörüdür. Bu aygıt, DNA dizilerini tanıyıcı

oligonükleotit kaplı altın nanopartiküllerden oluşan nanokürelerden üretilmiştir. Bu aygıt düzinelerce

hastalık yapıcı bakteriyi teşhis edebilir. Vergene dedektörü 2-3 saat içerisinde enfeksiyon yapıcı

etmeni saptayabilir. Verigene, ilk kez 2007’de kan sulandırıcı ilaç olan warfarine hassas hastaları

teşhis etmek için kullanılmak üzere onaylandı. Test ayrıca Clostridium ve İnfluenza A suşlarını teşhis

etmek için kullanıldı.

Hastalanıp doktora gittiğimizde, test sonuçları gelene kadar geniş spektrumlu antibiyotiklerle

tedaviye başlamış oluyoruz. Hem bakterilerin direnç kazanmasına sebep oluyoruz hem de daha çok

yan etkiye maruz kalıyoruz.

Küçük taşıyıcılar:

Altın yüzeyi tutturulması kolay olduğu için tümör içine hem ilaç taşıyıcı hem de kontrollü ilaç salımı

gerçekleştiebilecek platformlardır. Tümörü besleyen kan damarları çok çabuk büyür ve küçük

delikler içerir. Birçok kanser tedavisinde ilacın nasıl hedeflendirileceği asıl sorundur.

CytImmume, altın partiküllerin üzerine tuturulan tümör nekroz faktörü (TNF) tümörlü kan

damarlarındaki endotel hücrelerine bağlanarak onları öldürür. TNF kendisi tümör savaşçısıdır. Ancak,

oluşturduğu yangıyı engellemek için altın nanopartiküller kullanılmıştır. CytImmume faz I klinik

çalışmalarını tamamlamış güvenirliliği yüksek bir ilaçtır.

Küresel nükleik asitler (SNAs) olarak adlandırılan DNA ya da RNA’ların düzenlenmesi amacıyla altın

nanopartiküllerden faydalanılabilinir.

Şekil 2. Sol üst resimde,

küresel nükleik asitler

(SNAs) altın

nanopartiküllerin yüzeyine

tek ve çift iplikli nükleik

asitlerin bağlanmasıyla

elde ediliyor. Sağ üst

resimde, isteyen hücreler

SNAs’i virüs gibi zararlı

vektörler olmadan içine

alabiliyor. Sol alttaki

resimde kürelerin

bağışıklık sistemini

tetiklemeden hücre içine

girdiği gösteriliyor.

En son olarak, sağ alttaki resimde ise küre üzerindeki nükleik asitlerin tamamlayıcılarıyla etkileşerek genleri

susturması şematize ediliyor.

N@nobülten 18

Isıyla iyileştirme:

Kanser hücrelerini öldürmek için kullanılan lazer ışınları başlıca iki dezavantaj içeriyor. Bunlardan

birincisi, kanser hücrelerinin yerini belirlemenin zor olması; diğeri ise öldürücü ışınların sağlıklı

hücrelere de zarar vermesi. Altın nanopartiküllerin bu sorunları çözeceği öngörülmekte.

Şekil 3. Altın nanopartiküller hücrelere girerek görüntüleme ve tedavi amaçlı kullanılabilir.

Rice Üniversitesi’ndeki araştırmacılar farklı şekillerdeki altın nanopartiküllerin yakın infrared light3

bölgesinde ışığı absorblayabildiğini gösterdi. Spektrumdaki bu bölge sağlıklı hücrelere zarar

vermeden dokudan geçebiliyor. Tümörde biriken altın nanopartiküllerin üzerine ışık tutulunca

ürettikleri ısı hatalı hücreleri öldürebiliyor ya da taşıyıcıdan ilaç salımını başlatabiliyor.

Atlanta’daki Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Kaliforniya Üniversitesi’nin ortaklaşa yaptığı benzer bir

çalışmada fototermal kapasitelerine göre optimize edilen altın nanopartiküllerin amaçlanan

lasers4’e yardımcı olabileceği öngörülmektedir. Bu teknolojinin esası altın içindeki küçük cam

kabuklar. Bu nanokabuklar lazer tedavisinden birgün once kan dolaşımına veriliyor. Bu süre,

kabukların tümörlü dokuyu bulması için yeterli bir zaman. Nanokabukların bağışıklık sisteminden

korumak için polietilen glikol ile kaplanması gerekiyor. Genellikle, bu boyuttaki altın nanopartiküller

böbrek ve karaciğer yoluyla vücuttan atılıyor.

Lazer ışını bir katater yardımıyla vücuda giriyor ve birkaç dakika içinde kanser hücrelerini öldürüyor.

Bu kabuklar, lazerle vurulmadan önce görüntülenerek hastalığın tanısında teranostik olarak da

kullanılabilir. Bu nanokabuklar, gen susturucu vektör olarak kullanılma potansiyeline de sahip.

Ultraviyole light7’ye maruz kalırlarsa taşıdıkları tek iplikli antisens DNA oligonükleotitleri ya da çift

iplikli kısa RNA dizilerini (siRNA) salabildiği gösterilmiş. Charles Craik, Kaliforniya Üniversitesi’nde

farmasötik kimyacı, kanserle mücadele etmek için daha iyi yollar arıyor. Tümördeki kanser kök

hücrelerini belirleyerek saymayı başarabilirse ilacın kanserli hücreleri etkili şekilde öldürdüğünü

kanıtlamış olacak.

HABE

RLER

24 OCAK 2014

25

HABERLER

Varolan görüntüleme teknikleri pratikte uygulanabilir değil. Örneğin; yeşil floresan protein sadece

sönümden hemen önce ışığı saçabiliyor. Kuantum noktaları-nanokristaller ışığa maruz kalınca

hücreleri işaretliyor; fakat onları görünür hale getiren kristaldeki elektronlar aynı zamanda yanıp

sönmelerine neden oluyor. Bu durum tek hücre izlemeyi imkansızlaştırıyor. Ayrıca toksisiteye neden

olmaları diğer bir sorun.

Altın bu problemleri çözebilir. Işık birbirine komşu iki altın nanopartiküle isabet ettiği zaman

birindeki elektronlar diğeri ile etkileşir ve plazmon rezonans etkisi denilen durum meydana gelir.

Rezonans, saçılan ışığın şiddetini ve dolayısıyla rengini etkiler. Çoklu ilaç terapilerini inceleme

imkanı sağlayan, kemoterapi sırasında hücre ölümlerini izleme fırsatı veren altın nanopartiküller, her

geçen gün benzersizliklerini kanıtlamaya devam ediyor.

Nanoteknoloji ile Zihni Haritalamak

Nanopartikül yüzeyindeki protein tabakası sayesinde hedeflenme kabiliyetleri değişiklik gösterebilir.

BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative

Neurotechnologies) Initiative nörobilim ve

nanoteknolojiyi birleştirerek insan zihnini anlamak

için bugüne kadar yapılan en büyük projeyi

gerçekleştirmek için harekete geçti.

Geçtiğimiz Nisan ayında Birleşik Devletler Başkanı

Obama “Brain Initiative”adı verilen proje için

2014’te 100 milyon Amerikan Doları ile başlayıp ilerleyen on yıl boyunca da milyar doları aşacak bir

kaynak sözü ile desteklenecek olan projeyi duyurdu. Proje hedefi olarak insan beyninde hislerin,

anıların, hareketinve bilincin nasıl şekillendiği ve tek bir nöron hücresi seviyesinde neler olup

bittiğini anlamak olarak belirlendi.

Bu kompleks fenomeni anlamak için nanoteknoloji temel esas olacak. University of California, Los

Angeles (UCLA) ‘ta bir nanobilimci ve projenin başlatıcılarından biri olan Dr Paul Weiss, beyindeki

yüz milyonlarca nöronun, yüz trilyonlarca bağlantı noktası ile nano ölçekte temas halinde

bulunduğunu ve bu seviyede ölçme ve görüntüleme yapabilmek için nanoteknolojinin esas olduğunu

söyledi.

Bilim dünyasında bir başka büyük proje olan “İnsan Genom Projesi” ile kıyaslandığında projedeki

farklılıklar da ön plana çıkıyor.

N@nobülten 18

Dr. Cem BayramNanoteknoloji ve Nanotıp

Yine UCLA’da bir nanoteknolog ve nörobilimci olan Anne Andrews “İnsan Genom Projesi’nde belli bir

sonuç vardı ve baz çiftlerinin sıralanması bittiğinde bu hedefe ulaşılmış oldu; ancak bu projede bizi

bekleyen çıktılar ne olacak, tam olarak bilmiyoruz” yorumunu yaptı.

Proje liderlerinden başka bir isim olan nörobilimci Rafael Yuste (Columbia University, New York) ise

tüm beyin, ya da belli bir bölgenin incelenmesi ile tek bir izole nöronun incelenmesi arasında büyük

bir farkın olduğunun ve bu ölçekte deneylerin ancak nanoteknoloji kullanarak kapanabileceğinin

altını çizdi. Yuste, tek bir nöronda meydana gelecek potansiyel farkın, kullanılacak özel

nanoparçacıklar ile optik bir sinyale dönüştürülebileceğini düşünüyor ve özel defektler ile

sentezlenecek nanoelmas parçacıkların tek bir nörona bağlandığında oluşacak renk değişimi ile takip

edilebileceği önerisinde bulunuyor. Düşünülen diğer bir parçacık türü de özgül lüminesans özelliklere

sahip kuantum noktaları. Nöronlarda oluşan potansiyel farklarında harekete geçecek lüminesans

tepkilerin beyin dışına iletimi de başlı başına bir problem olarak görünüyor.

Beyinde olan bitenin anlaşılması ancak nanoteknolojinin yardımıyla mümkün olacak ve ortaya çıkan

bilgi ile yeni ilaç ve terapilerin bulunması ve bu sürecin artık daha az karışık bir hal almasını

sağlayacak gözükmekte.

Grafen Görüntü Sensörleri Işığa 1000 Kez Daha Fazla Hassas

Nature Communications dergisinin Mayıs 2013 sayısında

yayınlanan makaleye grafen optoelektronik alanında

önemli bir malzeme olarak kullanılabilecek. Singapur

Nanyang Technological University (NTU) araştırmacıları

sayesinde karanlık ortamlarda sadece pahalı ve

profesyonel fotoğraf makineleri ile elde edilebilen

görüntü kalitesi artık gündelik hayatta kullandığımız basit

dijital fotoğraf makineleri ile de mümkün olabilecek.

Grafen temelli yeni nesil ışık sensörleri günümüzde

kullanılan benzerlerinden 1000 kat daha fazla hassas

olması beklenirken düşük voltaj gereksinimleri sayesinde yaklaşık 10 kat daha az enerji tüketecek.

Proje lideri Dr Wang Qijie’nin anlattığına göre, grafen ışık sensörleri sayesinde ucuz, duyarı ve esnek

sensörlerin üretilmesi mümkün olacak ve proje çıktıları sadece fotoğraf makinelerine yansımayıp

daha ileride uydu görüntüleme, iletişim endüstrisi ve orta-kızıl ötesi uygulamalarında da yer

bulacak.

HABE

RLER

26 OCAK 2014

27

HABERLERUygulamanın temelinde grafenin geniş bir dalgaboyu aralığında ışığı absorplama yeteneği yatmakta.

Ancak yine de aynı elektronik uygulamalarda da olduğu gibi optoelektronik uygulamalarında da

grafenin bir bant boşluğu bulundurmaması bir sorun olarak yer alıyor. Wang ve ekibi de bu sorunu

grafene ekstra bir band aralığı eklemek ile çözdüler. Bu bant aralığı, ışık tarafından oluşturulan

elekronları daha uzun bir zaman alıkoyabildiği için ortaya çıkan sinyal daha güçlü bir şiddette elde

ediliyor.

Temiz hidrojen için yeni bir yöntem

Hidrojen tüm çevrede bulunan ve yer alan bir element olsa da, endüstride ve yakıt olarak kullanılan

moleküler hidrojeni elde etmek zor ve karmaşık bir işlem gerektiriyor. Yakıt hücreleri hidrojen

kullanarak gerçekleşen reaksiyonlar sonucu elektrik üreten birimler olup bu düzenekler de gün

geçtikçe endüstriyel boyuttaki işlemlerde ve otomobil sanayiinde kullanılmaya başladı.

Duke Üniversitesi’nde mühendisler yeni bir katalitik yaklaşım kullanarak hidrojen üretim prosesinde

karbon monoksit safsızlığını neredeyse sıfıra çekmeyi başardılar. Bu teknik ile aynı zamanda hidrojen

üretimi de daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşerek daha pratik bir seçenek olarak gözüküyor.

Journal of Catalysis’in Nisan sayısında yayınlanan teknikte katalizör olarak altın ve demir oksitin

nanopartikül şekilde kombinasyonu kullanılıyor. Araştırıcılar aslında bu tip reaksiyonlarda daha önce

de kullanılan nanopartiküler katalizörlerin formülasyonlarını değiştirerek, üretim esnasında ortaya

çıkan karbon monoksitin hidrojence zengin gaz karışımlarında oksitlenmesini ve karbon dioksite

dönüşmesini sağladılar. Çalışmada hedef olarak fosil yakıtları kullanılmaksızın yakıt hücrelerinde

kullanılabilecek hidrojenin kirlilik yaratmadan üretilebilmesi olduğunu söyleyen yazarlar, elde edilen

üründe %0,002den daha az miktarda karbon monoksit olduğunu söylüyorlar. Ayrıca 200 saatten fazla

kullanılan katalizörlerin veriminde de bir azalma kaydedilmemesi yöntemin başarısını yükselten ayrı

bir nokta.

N@nobülten 18

Sodium – Ion Batteries

Michael D. Slater , Donghan Kim , Eungje Lee and Christopher S. JohnsonAdv. Funct. Mater. 2013, 23, 947–958

Argonne Ulusal Laboratuvarlarındaki araştırmacılar, anot, elektrot ve katot materyallerindeki en son

gelişmeler ile sodyum iyon pillerinde yaşanan gelişmeler deneysel olarak test edilmiş ve elde edilen

sonuçlar Advanced Functional Materials dergisinin Şubat 2013 sayısında rapor edilmiştir. Slater ve

arkadaşlarının çalışmasında anot ve katotlarda yaşanacak nanoteknoloji temelli yeni gelişmeler ile Li

iyon pillerin yerini alabilecek 3.3 V hücre potansiyeline sahip Na-iyon pillerin üretilmesinin mümkün

olabileceği söyleniyor.

Graphene Transforms Wide Band Gap ZnS to a Visible Light Photocatalyst. The New Role

of Graphene as a Macromolecular Photosensitizer

Yanhui Zhang, Nan Zhang, Zi-Rong Tang and Yi-Jun XuACS Nano , 2012, 6, 9777 – 9789.

Çinli araştırıcıların ACS Nano dergisinde yayınlanan çalışmalarında ZnS nanoparçacıkların grafen

yüzeyinde düzenlenmesi ile oluşturulan kompozit yüzeyde görünür bölgede oda koşullarında bir

fotoaktivite elde edildiğini duyurdular.

Selective molecular sieving through porous graphene

Steven P. Koenig, Luda Wang, John Pellegrino and J. Scott BunchNATURE NANOTECHNOLOGY| VOL 7 | NOVEMBER 2012

Endüstriyel olarak kimyasal ve gaz bileşenlerinin saflaştırılmasında seçici bariyerler önemli rol

oynamaktadır. İdeal bir membranın akışı maksimize etmek için mümkün olduğu kadar ince,

kırılmalara sebebiyet vermemek için yapısal olarak sağlam ve seçiciliğinin yüksek olması için de

gözenek boyutunun iyi ayarlanması gereklidir. Araştırıcılar boyut seçici membranların üretiminde

grafenin oldukça umut vadedici bir başlangıç malzemesi olarak görüyorlar. Grafen üzerinde morötesi

ışımayla gerçekleştirilen oksidatif aşındırma yardımıyla kontollü olarak porözite yaratan araştırıcılar,

grafenin “moleküler elek” olarak kullanılması yönündeki çalışmalarını Nature Nanotechnology

dergisinde yayınladılar.

NANO

Dr. Cem BayramNanoteknoloji ve Nanotıp

Nanoteknolojide geçtiğimiz 6 ayda yayınlanıp en çok atıf alan yayınlar

28 OCAK 2014

29

NANO

Dual-Responsive Nanoparticles and their Self-Assembly

Advanced Materials 2013, 25; 422 – 426

Weizmann Bilim Enstitüsü’nden bilim insanları, manyetik nanopartiküller üzerinde ışığa duyarlı

ligandlardan eş dağılımlı bir tabaka oluşturarak, iki farklı dış uyarana karşı cevap verebilen malzeme

üretmeyi başardılar. Bu iki farklı dış uyaran kullanılarak, nanopartiküller arası etkileşimler kontrol

edilebiliyor ve bu sayede çözeltiden kendiliğinden düzenlenmeyle (solution self assembly) elde

edilemeyen tek-boyutlu süperyapılar, ışığa duyarlı manyetik nanopartiküllerin kendiliğinden

düzenlenmesiyle elde edilebilmektedir.

Mass-encoded synthetic biomarkers for multiplexed urinary monitoring of disease

Nature biotechnology 2013, online publication

Kompleks hastalıkların belirlenmesinde biyoişaretleyicilerin rolü son yıllarda artmıştır. Harvard-MIT

Sağlık Bilimleri ve Teknolojisi Bölümü’nden Kwong ve ark., doğrudan idrardan analiz yapmaya olanak

sağlayan kütle-kodlu (mass-encoded) peptid konjuge edilmiş nanopartiküllerin üretimini

gerçekleştirdiler. Bu nanopartiküller, hastalıklı dokulara seçici olarak penetre ediyor, düzensiz

proteaz aktivitesini algılıyor ve çeşitli kompleks hastalıkların kütle spektroskopisiyle doğrudan

idrardan tespit edilmesine olanak sağlıyor.

Toward the next-generation nanomedicines: design of multifunctional multiblock

polyurethanes for effective cancer treatment

ACS NANO 2013,7, 3; 1918 – 1928

Çin Bilimler Akademisi’nden bir grup polimer bilimci, kanser tedavisinde kullanılabilecek, ilgili

bölgede spesifik olarak birikebilen ve tedavi edici dozajda antikanser ilaçlarını salabilen yeni bir

akıllı nanosistem geliştirmişlerdir. Bu akıllı nanotaşıyıcılar, aktif hedefleme özelliğine sahip, tümörlü

dokulara seçici bir şekilde ulaşıp hızlı bir şekilde kanserli hücrelere girebiliyor ve kanser ilacını

kontrollü bir şekilde salarak tümörlü dokuları yok edebiliyor.

N@nobülten 18

Arş. Gör. Soner Çakmak

Nanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

Bu yeni bölümümüzde anabilim dalı öğrencilerimizi ve akademik başarılarını tanıtmayı amaçladık.

Bundan sonraki sayılarda daha çok arkadaşımızı yayınlamak dileğiyle...

Cem BayramAraştırma Görevlisi Cem Bayram 2005 senesinde Hacettepe Üniversitesi Kimya Bölümü’nde lisans derecesini aldıktan sonra Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı’nda yüksek lisans eğitimini Prof. Dr. Emir Baki Denkbaş danışmanlığında “Kardiyovasküler Sistem Stentlerinin Modifiye Edilerek Biyouyumluluklarının Arttırılması” başlıklı tezi ile 2007 senesinde tamamlamıştır. Anabilim dalımızda 2008 senesinden bu yana Araştırma Görevlisi olarak görev alan Cem Bayram’ın doktora tez çalışması ise yine Dr. Denkbaş danışmanlığında olup, titanyum temelli ortopedik implant malzemelerinin yüzeyinde osseoentegrasyonu arttırıcı yönde nano ölçekte modifikasyonlar geliştirilmesidir. Diğer çalışmalarına bakıldığında biyomalzeme yüzey modifikasyonlarının ön planda olduğu görülmekte olup, ilaç taşıyıcı sistemler ve biyopolimerik doku iskeleleri konularında da çalışmaları bulunmaktadır.

Temmuz 2011 – Aralık 2011 tarihleri arasında University College of London (UCL)’de bilimsel araştırma yapmak üzere bulunan Cem Bayram, Mühendislik Bölümleri Fakültesi, Biyomalzeme Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Mohan Edirisinghe’nin araştırma grubuna katılmış ve elektrohidrodinamik yaklaşımlar ile biyomalzeme üretim teknikleri konusunda çalışmıştır. Doğal protein yapılarını kullanılarak elektrohidrodinamik baloncuk oluşturma (electrohydrodynamic bubbling) yöntemi ile elde edilen yapıların doku iskelesi olarak kullanılması konulu çalışması (Fabrication of biomaterials via controlled protein bubble generation and manipulation) ACS Biomacromolecules dergisinde yayınlanmıştır. UCL, Oxford, University of Portsmouth, Queen Mary ve Hacettepe Üniversiteleri’nin ortaklaşa çalışmasında, doku mühendisliği için gerekli olan biyobozunur ve gözenekli iskele yapılarının versatil ve ekonomik bir şekilde üretilebilmesi için yeni bir yaklaşım ortaya konmuştur.

Titanyum temelli ortopedik implant yüzeylerine uygulanan anodik oksidasyon sonucu içe doğru büyüyen nanotüplerin oluşturulması ile yüzey morfolojisinin değiştirilmesi de bir diğer çalışma konusudur. Titanyum yüzeylerde içe doğru büyüyen nanotüp yapılar ile implanta osteoblast cevabının iyileştirilmesi, nanotüp boşluklarına yüklenen aktif maddelerin geciktirilmiş salımı ile ilgili yayınlanmış çalışmaları bulunan Cem Bayram, güncel olarak yine implant üstündeki nanotübüler yüzey morfolojisiyle biyopolimer yapıların kombine edildiği yeni çoklu yüzey modifikasyonları üstüne araştırmalar yapmaktadır.

Öğren

cileri

miz ANABİLİM DALI BAŞARILI ÖĞRENCİLERİMİZ

30 OCAK 2014

31

Elektroforetik ince biyopolimer biriktirilmesi ve kontrol edilebilir yoğunlukta biyomimetik nanofiberlerin metaik yüzeylere elektroeğrilmesi çalışmalarda uygulanan tekniklerden bazılarıdır.

Araştırma Görevlisi Cem Bayram’ın Haziran 2013 itibariyle “Web of Science” kayıtlarında, SCI Expanded kapsamında 7 araştırma makelesi ve 2 kitap bölümü ile bu yayınlara yapılan 28 atıfı bulunmaktadır.

SCI-E kapsamındaki yayın listesi

• Bayram C, Kılıçay E, Çakmak HB, Hazer B, Noda I, Denkbaş EB, “Preparation and Characterization of Triamcinolone Acetonide Loaded Poly (3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyhexanoate) (PHBHx) Microspheres”, Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 2008, 23, 334-347

• Bayram C, Mızrak AK, Aktürk S, Kurşaklıoğlu H, İyisoy A, İfran A, Denkbaş EB, “In vitro biocompatibility of plasma-aided surface-modified 316L stainless steel for intracoronary stents”, 2010, Biomedical Materials, 5, 055007.

• Vural T, Kuralay F, Bayram C, Abaci S, Denkbas EB, “Preparation and physical/electrochemical characterization of carbon nanotube–chitosan modified pencil graphite electrode”, Applied Surface Science, 2010, 257, 622-627

• Kuralay F, Vural T, Bayram C, Denkbas EB, Abaci S, “Carbon nanotube-chitosan modified disposable pencil graphite electrode for Vitamin B-12 analysis”, Colloids and Surfaces B-Biointerfaces, 2011, 87, 18-22.

• Ekemen Z, Chang H, Ahmad Z, Bayram C, Rong ZM, Denkbas EB, Stride E, Vadgama P, Edirisinghe M, “Fabrication of Biomaterials via Controlled Protein Bubble Generation and Manipulation”, Biomacromolecules, 2011, 12, 4291-4300.

• Bayram C, Demirbilek M, Caliskan N, Demirbilek ME, Denkbas EB, “Osteoblast Activity on Anodized Titania Nanotubes: Effect of Simulated Body Fluid Soaking Time”, Journal of Biomedical Nanotechnology, 2012, 8, 482-490.

• Bayram C, Ahmad Z, Denkbas EB, Stride E, Edirisinghe M, “Electrohydrodynamic Printing of Silk Fibroin, “Macromolecular Research”, 2013, 21, 339-342.

• Bayram C, Demirbilek M, Yalcin E, Bozkurt M, Dogan M, Denkbas EB, “Osteoblast Response on Co-modified Titanium Surfaces via Anodization and Electrospinning Journal of Biomedical Nanotechnology, 2013(hakem incelemesinde)

• Caliskan N, Bayram C, Demirbilek M, Erdal E, Karahaliloglu Z, Denkbas EB, “Titania nanotubes with adjustable dimensions for drug reservoir sites and enhanced cell adhesion, 2013(hakem incelemesinde)

Ödüller:

• Hacettepe Üniversitesi Araştırma Grubu Ödülü, 2009. Biyopolimerik Sistemler Araştırma Grubu Üyesi

• 5. Cerrahi Araştırma Kongresi, “Poster Bildiri Ödülü - Birincilik”, 10-12 Aralık, 2009.• Nanomed 2010 Second World Congress, 3-6 Ekim 2010, Antalya Türkiye. “Üstün Araştırma Ödülü”.

N@nobülten 18

Öğrencilerimiz

Ilghar Orujali PoorIlghar ORUJALIPOOR, 2003 senesinde Tabriz Azad Üniversitesi Uygulamalı Fizik Bölümü’nde lisans derecesini aldıktan sonra 2012 senesinde yüksek lisans eğitimini anabilim dalımızda Prof. Dr. Semra İDE ve Prof. Dr. Sevgi HAMAN BAYARI ortak tez danışmanlığında “Sikloheksen Orta Zincirli Polistiren veya Polikaprolakton Polimerlerinin Karakterizasyonu ve Sıcaklığa Bağlı Yapısal Davranışlarının İncelenmesi” başlıklı tezi ile tamamlamış olup halen doktora öğrencisi olarak araştırmalarına devam etmektedir. Anabilim dalımızda 2010 senesinden bu yana öğrenim görmekle beraber Fizik Mühendisliği Bölümünde yer alan X-Işınları laboratuvarında, Prof. Dr. Semra İDE danışmanlığında nano ölçekli malzemelerin güncel ve ayrıntılı karakterizasyon yöntemlerinden biri olan SWAXS (Small and Wide angle X-Ray scattering) yöntemi ile analizler yaparak çalışmalarını sürdürmektedir. Ayrıca, bahsi geçen bu yöntem ile dış etkilere bağlı olarak yapısal değişimler de moleküler boyuttan nanoboyuta kadar eş zamanlı ölçümler ile incelenebilmektedir. Çalışmalar, sadece Hacettepe Üniversitesi bünyesinde sınırlı kalmayıp, Anadolu Üniversitesi, Gazi Üniversitesi, Yeditepe Üniversitesi, Yıldız Teknik Üniversitesi ve Gülhane Askeri Tıp Akademisi’nde Fizik, Kimya, Biyoloji, Diş Hekimliği, Eczacılık, Mühendislik v.b. bölümlerde görev yapan bilim insanları ile ortak bilimsel araştırmalar da yapılmaktadır.

Ilghar Orujalipoor, 2013 yılında ITALYA’nın Trieste şehrinde bulunan ICTP (The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics)’de Synchrotron tekniği ile ilgili önce kuramsal eğitim alıp ardından ELETTRA Synchrotron merkezinde farklı Beamline’larda, çeşitli örnekler üzerinde pratik çalışmalar yapmış ve bu alanda kayda değer deneyimler elde etmiştir.

Şu ana kadar yapılan ve halen grup içinde sürdürmekte olduğu çalışmalarının bazıları aşağıda belirtilmiştir.

• Diş - dolgu maddelerinin ara yüzeylerinin incelenmesi,• İlaç taşıyıcı sistemler için geliştirilen sıcaklık ve farklı çözeltilere bağlı misel yapı oluşturabilen

polimer yapıların analizleri,• Tendon yapılar, diş kesitleri v.b. biyolojik örnekler üzerine yapılan analizler,

• Nano boyutta katkılamalarla mekanik özellikleri artırılmaya çalışılan polimer yapılar ile ilgili analizler,

• Tek ve çok katmanlı ince filmlerin yapısal karakterizasyonu,

• Sıvı kristaller üzerine yapısal araştırmalar,• Doğada bulunan bazı manyetik ve manyetik olmayan örneklerin incelenmesi,

• Süt ve süt ürünlerinin yapısal analizi ve nanoboyuttaki yapısal değişimlerinin incelenmesi.

Öğren

cileri

miz

32 OCAK 2014

33

Ilghar ORUJALIPOOR ve SWAXS Grubu arkadaşları bu çalışmalar doğrultusunda elde ettikleri sonuçların bazılarını Ulusal ve Uluslararası farklı konferanslara katılarak poster ve sözlü sunum halinde sunmuşlardır.

1.“Characterization of some di-block copolymers and investigation of their temperature- dependent structural behaviours” Ilghar Orujalipoor, Caner

Tükel, Ömer Çelik, Semra İde, Nasrettin Genli, Mustafa Değirmenci. XXII Congress and Assembly of the International Union of Crystallography (IUCr 2011),

Madrid, Spain, 22-30 August 2011.

2. “Examination of structural changes in the tendons during the healing process”Elif H. Soylu Şen, Cansın Güngörmüş, Dürdane Kolankaya, Ilghar Orujalipoor, Semra İde. XXII Congress and Assembly of the International Union of Crystallography (IUCr 2011), Madrid, Spain, 22-30 August 2011.

3. “Structural Analysis of Nano-structured SAMPLES by a New Installed Laboratory Type SWAXS System” Ural Kazan, Caner Tükel, Ilghar Orujalipoor, Elif Hilal Şen, Semra İde. Turkish Physical Society 28th International Physics Conference, (6- 9 September 2011 - Bodrum-Turkey).

4. “Small-angle X-ray scattering (SAXS) and variable temperature FTIR studies of polymers with Cyclohexene Mid-Chain Group” Ilghar Orujalipoor, Semra İde and Sevgi Haman Bayarı. 3th National Turkish Crystallographic Meeting (TUCr 2012), Izmir/Turkey (7 – 9 June, 2012).

5. “SAXS Analysis of Nanostructured Samples at Hacettepe University: Interdisciplinary Researches”

C. Tükel, I. Orujalipoor, U. Kazan, E. H. Şen, S. H. Bayarı, S. İde, 8th International Nanoteknology & Nanomedicine Congress (Nano TR8), Ankara/Turkey (25 – 29 June, 2012).

6. “Optimization of the Core-Shell Micellar Packing of a Novel “Schizophrenic” Triblock Copolymer as Revealed by Small-Angle X-Ray Scattering and Dynamic Light Scattering” Y. Özcan, V. Bütün, I. Orujalipoor, U. Jengd, 10th SESAME Users' Meeting, Amman/ Jordan (7 - 9 November 2012).

7. “Characterization of some polymers and Investigation of Their Temperature - Dependent Structural Behaviors” Ilghar ORUJALIPOOR, Semra İDE. The Third International Scientific Conference of Iranian Academics in Turkey, Gazi University, Ankara/Turkey (15 February 2013).

8. “Change in Physical Properties Of B4C Doped MgB2 Superconductor.” Solmaz KHANKESHIZADEH, Suchitra Rajpoot, Ilghar ORUJALIPOOR. The Third International Scientific Conference of Iranian Academics in Turkey, Gazi University, Ankara/Turkey (15 February 2013).

Çalışması devam eden Proje:

No: 113F014 SAXS/WAXS küçük ve geniş açı X-ışını saçılma sistemine akış hücresi donanımının kurulması ve bu donanımın gözenekli örneklerin yapı dinamiğinin incelenmesinde kullanımı.

N@nobülten 18

Öğrencilerimiz

LİTER

ATÜR Hacettepe Üniversitesi Kaynaklı

Nanoteknoloji ve Nanotıp YayınlarıOcak 2013 - Eylül 2013

Fen Bilimleri

Arsenic speciation in water and snow samples by adsorption onto PHEMA in a micro-pipette-tip and GFAAS detection applying large-volume injectionTalantaCilt: 103, Ocak 2013, Sayfalar: 123-129Serhat Döker, Lokman Uzun, Adil Denizli.

Nanospines incorporation into the structure of the hydrophobic cryogels via novel cryogelation method: An alternative sorbent for plasmid DNA purificationColloids and Surfaces B: BiointerfacesCilt: 102, Şubat 2013, Sayfalar: 243-250Recep Üzek, Lokman Uzun, Serap Şenel, Adil Denizli.

Preparation and electrochromatographic characterization of methacrylate-based weak cation exchange columns for capillary electrochromatographyAnalystCilt: 138, Sayı: 7, 2013, Sayfalar: 2118-2125Cemil Aydoğan, Adil Denizli.

Cation exchange/hydrophobic interaction monolithic chromatography of small molecules and proteins by nano liquid chromatographyJournal of Separation ScienceCilt: 36, Sayı: 11, Haziran 2013, Sayfalar: 1685-1692Cemil Aydoğan, Fatma Yılmaz, Adil Denizli.

Immunoglobulin G recognition with Fab fragments imprinted monolithic cryogels: Evaluation of the effects of metal-ion assisted-coordination of template moleculeReactive and Functional PolymersCilt: 73, Sayı: 6, Haziran 2013, Sayfalar: 813-820Sevgi Aslıyüce, Lokman Uzun, Rıdvan Say, Adil Denizli.

Enantioseparation of aromatic amino acids using CEC monolith with novel chiral selector, N-methacryloyl-l-histidine methyl esterElectrophoresisCilt: 34, Sayı: 13, Temmuz 2013, Sayfalar: 1908-1914Cemil Aydoğan, Fatma Yılmaz, Duygu Çimen, Lokman Uzun, Adil Denizli.

Bioinspired surface modification of poly(2-hydroxyethyl methacrylate) based microbeads via oxidative polymerization of dopamineColloids and Surfaces B: BiointerfacesCilt: 109, Sayı: 1, Eylül 2013, Sayfalar: 176-182Fatma Yılmaz, Kazım Köse, Müfrettin Sarı, Gökhan Demirel, Lokman Uzun, Adil Denizli.

ESR study of gamma irradiated Nylon3Radiation Physics and ChemistryCilt: 84, Mart 2013, Sayfalar: 157-162Efkan Çatıker, Olgun Güven, Özdemir Özarslan, Mircea Chipara.

34 OCAK 2014

35

LİTERATÜR

N@nobülten 18

Arş. Gör. Gülsu ŞenerNanoteknoloji ve Nanotıp Anabilim Dalı Doktora

Fen Bilimleri (devam)

RAFT mediated grafting of poly(acrylic acid) (PAA) from polyethylene/polypropylene (PE/PP) nonwoven fabric via preirradiationPolymerCilt: 54, Sayı: 18, Ağustos 2013, Sayfalar: 4838-4848Murat Barsbay, Olgun Güven.

Nanomapping of CD1d–glycolipid complexes on THP1 cells by using simultaneous topography and recognition imagingJournal of Molecular RecognitionCilt: 26, Sayı: 9, Eylül 2013, Sayfalar: 408-414M. Duman, L.A. Chtcheglova, R. Zhu, B.L. Bozna, P. Polzella, V. Cerundolo, P. Hinterdorfer.

Transplantation of Mesenchymal Stem Cells Into The Ischemic Rat Myocardium For Myocardial RegenerationInternational Journal of CardiologyCilt: 163, Sayı: 1, Mart 2013, Sayfalar: 52-53E. Akbay, H. Sevim, A.B. Durukan, O.A. Gürpınar, S. Günaydın, M.A. Onur.

Mühendislik Bilimleri

Fluorocarbon-hydrocarbon hybrid gold NPs synthesized by bulk exchange reactions and surface coatings of fluorocarbon coated gold NPs are increasedColloids and Surfaces A-Physicochemical and Engineering AspectsCilt: 419, Şubat 2013, Sayfalar: 257-262Bihter Dağlar, Nihal Aydoğan.

Formation of chiral nanotubes by the novel anthraquinone containing-achiral moleculeJournal of Colloid and Interface ScienceCilt: 394, Mart 2013, Sayfalar: 301-311Hande Ünsal, Nihal Aydoğan.

Synthesis and characterization of copper phthalocyanine and tetracarboxamide copper phthalocyanine deposited mica-titania pigmentsDyes and PigmentsCilt: 96, Sayı: 1, Ocak 2013, Sayfalar: 31-37Berna Burcu Topuz, Güngör Gündüz, Bora Maviş, Üner Çolak.

Synthesis and characterization of erbia and ceria doped calcia stabilized nanocrystalline zirconia based ceramicsJournal of Sol-Gel Science And TechnologyCilt: 65, Sayı: 2, Şubat 2013, Sayfalar: 112-120İ. Uslu, A. Aytimur, S. Koçyiğit, F. Özcan, M. K. Öztürk, Ü. Çolak.

Gold-Coated Iron Composite Nanospheres Targeted the Detection of Escherichia coliInternational Journal of Molecular SciencesCilt: 14, Sayı: 3, Mart 2013, Sayfalar: 6223-6240Uğur Tamer, Demet Çetin, Zekiye Suludere, İsmail Hakkı Boyacı, Havva Tümay Temiz, Hande Yeğenoğlu, Philippe Daniel, İlker Dinçer, Yalçın Elerman.

LİTER

ATÜR

Mühendislik Bilimleri (devam)

Structural, electronic and vibrational properties of ordered intermetallic alloys CoZ (Z=Al, Be, Sc and Zr) from first-principles total-energy calculationsPhilosophical MagazineCilt: 93, Sayı: 24, Ağustos 2013, Sayfalar: 3260-3277S. Ugur, A. Iyigor, Z.Charifi, H. Baaziz, M. R. Ellialtioglu.

A first-principles study of the structural, elastic, electronic and phonon properties of LiMgP and LiMgAs in the alpha, beta and gamma phasesJournal of Alloys and CompoundsCilt: 551, Şubat 2013, Sayfalar: 108-117F. Soyalp, G. Uğur, Ş. Uğur, H.C. Şen, M.R. Ellialtıoğlu.

First-principles study of B2-like intermetallics LaMg and YMgIntermetallicsCilt: 22, Mart 2013, Sayfalar: 218-225Ş. Uğur, G. Uğur, F. Soyalp, M.R. Ellialtıoğlu.

Role of curcumin in the conversion of asparagine into acrylamide during heatingAmino AcidsCilt: 44, Sayı: 6, Haziran 2013, Sayfalar: 1419-1426Aytül Hamzalıoğlu, Burçe A. Mogol, Roberta Barone Lumaga, Vincenzo Fogliano, Vural Gökmen.

Investigation of heat induced reactions between lipid oxidation products and amino acids in lipid rich model systems and hazelnutsFood & FunctionCilt: 4, Sayı: 7, Temmuz 2013, Sayfalar: 1061-1066Yeşim Karademir, Neslihan Göncüoğlu, Vural Gökmen.

Compositional, Nutritional, and Functional Characteristics of Instant Teas Produced from Low- and High-Quality Black TeasJournal of Agricultural and Food ChemistryCilt: 61, Sayı: 31, Ağustos 2013, Sayfalar: 7529-7536Cesarettin Alasalvar, Ebru Pelvan, Kübra Sultan Özdemir, Tolgahan Kocadağlı, Burçe Ataç Mogol, Ayçe Ayfer Paslı, Nihat Özcan, Beraat Özçelik, Vural Gökmen.

Sequential antibiotic and growth factor releasing chitosan-PAAm semi-IPN hydrogel as a novel wound dressingJournal of Biomaterials Science-Polymer EditionCilt: 24, Sayı: 7, Mayıs 2013, Sayfalar: 807-819Mehlika Pulat, Anıl Sera Kahraman, Nur Tan, Menemşe Gümüşderelioğlu.

In vitro chondrogenesis by BMP6 gene therapyJournal of Biomedical Materials Research Part ACilt: 101A, Sayı: 5, Mayıs 2013, Sayfalar: 1353-1361Gonca Karagöz Kayabaşı, R. Seda Tığlı Aydın, Menemşe Gümüşderelioğlu.

RGD-bearing peptide-amphiphile-hydroxyapatite nanocomposite bone scaffold: an in vitro studyBiomedical MaterialsCilt: 8, Sayı: 4, Haziran 2013, Sayfalar: 2439-2445Soner Çakmak, Anıl Sera Çakmak, Menemşe Gümüşderelioğlu.

Formulation and characterization of liquid crystal systems containing azelaic acid for topical deliveryDrug Development and Industrial PharmacyCilt: 39, Sayı: 2, Şubat 2013, Sayfalar: 228-239Merve Aytekin, R. Neslihan Gürsoy, Semra İde, Elif H. Soylu, Sueda Hekimoğlu.

36 OCAK 2014

37

LİTERATÜR

N@nobülten 18

Mühendislik Bilimleri (devam)

Micellization behavior of tertiary amine-methacrylate-based block copolymers characterized by small angle X-ray scattering and dynamic light scatteringMaterials Chemistry and PhysicsCilt: 138, Sayı: 2-3, Mart 2013, Sayfalar: 559-564Y. Özcan, S. İde, U. Jeng, V. Bütün, Y.H. Lai, C.H. Su.

Enzyme-Catalyzed Crosslinking in a Partly Frozen State: A New Way to Produce Supermacroporous Protein StructuresMacromolecular BioscienceCilt: 13, Sayı: 1, Ocak 2013, Sayfalar: 67-76Harald Kirsebom, Linda Elowsson, Dmitriy Berillo, Séverine Cozzi, İlyas İnci, Erhan Pişkin, Igor Yu. Galaev, Bo Mattiasson.

Modification of Quartz Crystal Microbalance Surfaces via Electrospun Nanofibers Intended for Biosensor ApplicationsNanoscience And Nanotechnology LettersCilt: 5, Sayı: 4, Nisan 2013, Sayfalar: 444-451Didem Rodoplu, Yasin Şen, Mehmet Mutlu.

Antifungal activity of Ag-carrying polymer layered silicate composites in broth medium and solid state: effects of structural factors and silver loadingCurrent Opinion in BiotecnologyCilt: 24, Sayı: 1, Temmuz 2013, Sayfa: 110Kübra Erkan, Demet Erdönmez, Zakir MO Rzayev, Necdet Sağlam, Kouroush Salimi, Nilüfer Nagizade.

The effects of postdeposition annealing conditions on structure and created defects in Zn0.90Co0.10O thin films deposited on Si(100) substrateJournal of Materials ResearchCilt: 28, Sayı: 5, Mart 2013, Sayfalar: 708-715Musa Mutlu Can, Tezer Fırat, S. Ismat Shah, Feray Bakan, Ahmet Oral.

Metal-semiconductor-metal photodetector on as-deposited TiO2 thin films on sapphire substrateJournal of Vacuum Science & Technology BCilt: 31, Sayı: 2, Mart 2013, Sayfalar: 020606Deniz Çalışkan, Bayram Bütün, Şadan Özcan, Ekmel Özbay.

Doping-free silicon thin film solar cells using a vanadium pentoxide window layer and a LiF/Al back electrodeApplied Physics LettersCilt: 103, Sayı: 57, Ağustos 2013, Sayfalar: 5335-5341Hyung Hwan Jung, Jung-Dae Kwon, Sunghun Lee, Chang Su Kim, Kee-Seok Nam, Yongsoo Jeong, Kwun-Bum Chung, Seung Yoon Ryu, Tulay Ocak, Aynur Eray, Dong-Ho Kim, Sung-Gyu Park.

Gelatin cryogels crosslinked with oxidized dextran and containing freshly formed hydroxyapatite as potential bone tissue-engineering scaffoldsJournal of Tissue Engineering and Regenerative MedicineCilt: 7, Sayı: 7, Temmuz 2013, Sayfalar: 584-588Iİyas Inci, Harald Kirsebom, Igor Yu Galaev, Bo Mattiasson, Erhan Piskin.

Magnetic gold nanoparticles in SERS-based sandwich immunoassay for antigen detection by well oriented antibodiesBiosensors & BioelectronicsCilt: 43, Mayıs 2013, Sayfalar: 281-288Julija Baniukevic, İsmail Hakkı Boyacı, Akif Göktuğ Bozkurt, Uğur Tamer, Arunas Ramanavicius,Almira Ramanaviciene.

LİTER

ATÜR Mühendislik Bilimleri (devam)

Rapid analysis of sugars in honey by processing Raman spectrum using chemometric methods and artificial neural networksFood ChemistryCilt: 136, Sayı: 3-4, Şubat 2013, Sayfalar: 1444-1452Beril Özbalcı, İsmail Hakkı Boyacı, Ali Topçu, Cem Kadılar, Uğur Tamer.

Butyl methacrylate based monoliths with different cross-linking agents using DMF-aqueous buffer as porogenElectrophoresisCilt: 34, Sayı: 2, Ocak 2013, Sayfalar: 331-342Çiğdem Gölgelioğlu, Ali Tuncel.

A novel glucose biosensor platform based on Ag@AuNPs modified graphene oxide nanocomposite and SERS applicationJournal of Colloid and Interface ScienceCilt: 406, Eylül 2013, Sayfalar: 231-237Vinod Kumar Gupta, Necip Atar, Mehmet Lütfi Yola, Merve Eryılmaz, Hilal Torul, Uğur Tamer, İsmail Hakkı Boyacı, Zafer Üstündağ.

Imino-bis-propane diol functional polymer for efficient boron removal from aqueous solutions via continuous PEUF processDesalinationCilt: 310, Sayı: SI, Şubat 2013, Sayfalar: 158-168Hasan Zerze, Bünyamin Karagöz, H.Önder Özbelge, Niyazi Bıçak, Nihal Aydoğan, Levent Yılmaz.

Sağlık Bilimleri

Effectiveness of a multidimensional approach for prevention of ventilator-associated pneumonia in 11 adult intensive care units from 10 cities of Turkey: findings of the International Nosocomial Infection Control Consortium (INICC)InfectionCilt: 41, Sayı: 2, Nisan 2013, Sayfalar: 447-456H. Leblebicioglu, A. N. Yalcin, V. D. Rosenthal, I. Koksal, F. Sirmatel, S. Unal, H. Turgut, D. Ozdemir, G. Ersoz, C. Uzun, S. Ulusoy, S. Esen, F. Ulger, A. Dilek, H. Yilmaz, O. Turhan, N. Gunay, E. Gumus, O. Dursun, G. Yýlmaz, S. Kaya, H. Ulusoy, M. Cengiz, L. Yilmaz, G. Yildirim, A. Topeli, S. Sacar, H. Sungurtekin, D. Uğurcan, M. F. Geyik, A. Şahin, S. Erdogan, A. Kaya, N. Kuyucu, B. Arda, F. Bacakoglu.

Antioxidant and antigenotoxic effects of lycopene in obstructive jaundiceJournal of Surgical ResearchCilt: 182, Sayı: 2, Temmuz 2013, Sayfalar: 285-295Sevtap Aydın, Mehmet Tokaç Gökçe Taner, Ata Türker Arıkök, Halit Ziya Dündar, Alper Bilal Özkardeş‚ Mine Yavuz Taşlıpınar, Mehmet Kılıç, Arif Ahmet Başaran, Nurşen Başaran.

Modulating effects of pycnogenol on sepsis induced DNA damage in the liver and renal tissue cells of ratsToxicology LettersCilt: 221, Ağustos 2013, Sayfa: 129Gökçe Taner, Sevtap Aydın, Merve Bacanlı, Tolga Şahin, A. Ahmet Başaran, Nurşen Başaran.

38 OCAK 2014

39

LİTERATÜR

N@nobülten 18

Sağlık Bilimleri

Antigenotoxic effects of ferulic acid on sepsis-induced DNA damage in the liver and kidney of Wistar albino ratsToxicology LettersCilt: 221, Ağustos 2013, Sayfa: 125M. Bacanlı, S. Aydın, G. Taner, T. Şahin, A.A. Başaran, N. Başaran.

A novel desmin mutation leading to autosomal recessive limb-girdle muscular dystrophy: distinct histopathological outcomes compared with desminopathiesJournal of Medical GeneticsCilt: 50, Sayı: 7, Temmuz 2013, Sayfalar: 437-443Nilgün Çetin, Burcu Balcı-Hayta, Hülya Gündeşli, Petek Korkusuz, Nuhan Puralı, Beril Talim, Ersin Tan, Duygu Selcen, Sevim Erdem-Özdamar, Pervin Dinçer.

Developing and advancing dry powder inhalation towards enhanced therapeuticsEuropean Journal of Pharmaceutical SciencesCilt: 48, Sayı: 1-2, Ocak 2013, Sayfalar: 181-194S. Stegemann, S. Kopp, G. Borchard, V.P. Shah, S. Senel, R. Dubey, N. Urbanetz, M. Cittero, A. Schoubben, C. Hippchen, D. Cade, A. Fuglsang, J. Morais, L. Borgström, F. Farshi, K.-H. Seyfang, R. Hermann, A. van de Putte, I. Klebovich, A. Hincal.

Nanosized multifunctional liposomes for tumor diagnosis and molecular imaging by SPECT/CTJournal of Liposome ResearchCilt: 23, Sayı: 1, Mart 2013, Sayfalar: 20-27Mine Silindir, Suna Erdoğan, A. Yekta Özer, A. Lale Doğan, Murat Tuncel, Ömer Uğur, Vladimir P. Torchilin.

Synthesis, molecular modeling and evaluation of novel N '-2-(4-benzylpiperidin-/piperazin-1 yl)acylhydrazone derivatives as dual inhibitors for cholinesterases and A beta aggregationBioorganic & Medicinal Chemistry LettersCilt: 23, Sayı: 2, Ocak 2013, Sayfalar: 440-443Eda Özturan Özer, Oya Ünsal Tan, Keriman Özadalı, Tuba Küçükkılınç, Ayla Balkan, Gülberk Uçar.

Interaction of selegiline-loaded PLGA-b-PEG nanoparticles with beta-amyloid fibrilsJournal of Neural TransmissionCilt: 120, Sayı: 6, Haziran 2013, Sayfalar: 903-910İpek Baysal, Samiye Yabanoğlu Çiftçi, Yeliz Tunç Sarısözen, Kezban Ulubayram, Gülberk Uçar.

Polymeric scaffolds with different alignment and their interactions with bone marrow-derived mesenchymal stem cellsExperimental HematologyCilt: 41, Sayı: 8, Ağustos 2013, Sayfa: 62Sevil Köse, Fatima Aerts Kaya, Emir Denkbaş, Petek Korkusuz, Duygu Uçkan.

Brain targeting of Atorvastatin loaded amphiphilic PLGA-b-PEG nanoparticlesJournal of MicroencapsulationCilt: 30, Sayı: 1, 2013, Sayfalar: 10-20Soner Şimşek, Hakan Eroğlu, Barış Kurum, Kezban Ulubayram.

Urinary lipid and protein oxidation products upon halothane, isoflurane, or sevoflurane anesthesia in humans: potential biomarkers for a subclinical nephrotoxicityBiomarkersCilt: 151, Sayı: 3, Mart 2013, Sayfalar: 330-334Hilmi Orhan, Altan Şahin, Gönül Şahin, Ülkü Aypar, Nico P.E. Vermeulen.

ETKİN

LİKLE

R

Etkinliğin İsmi:NANOBIO-EUROPE 2014 (International Congress & Exhibition on Nanobiotechnology)Tarih: 2-4 Haziran 2014 Yer: Münster/AlmanyaWeb Sitesi:http://www.nanobio-europe.com/

Bu yıl onuncusu düzenlenecek olan Nanobio-Europe kongresinin asıl konusu nanobiyoteknolojinin

medikal uygulamalarıdır. Özellikle hücresel süreç ve mekanizmaların karakterizasyonu ve

etkileşimleridir. Ayrıca nanomalzemelerin teşhis alanında ve ilaç taşıyıcı sistemlerde olduğu kadar

insan sağlığını desteklemek adına implantlarda ve rejeneratif tıpta ki kullanım alanlarına yönelik

araştırmalar ve nanomalzemelerin toksikoloji araştırmaları da kongrenin konusu olabilmektedir.

Konu başlıkları:

• Teşhis, görüntüleme ve sensör uygulamalarında nano

• Nanoanalitik

• Nanotoksikoloji

• Biyoloji ve tıp için fonksiyonel malzemeler

• İlaç, teşhis ve tedavi için nano

• Rejeneratif tıp

• İmplantlar

Bildiri ve poster gönderimi için son tarih: 15 Mart 2014

Arş. Gör. Betül Bozdoğan PalaNanoteknoloji ve Nanotıp - Doktora

40 OCAK 2014

41N@nobülten 18

Etkinliğin İsmi:NANO 2014 12. Uluslararası Nanoyapılı Malzemeler KonferansıTarih: 13-18 Temmuz 2014 Yer: Moskova/RusyaWeb sitesi: http://www.nano2014.org/

Bu yıl 12.si düzenlenecek olan uluslararası nanoyapılı malzemeler konferansı, dünyanın dört bir

yanından nanomalzemeler konusunda çalışan bilim adamlarını bir araya getirecektir. Dünyanın en

çok katılım olan konferanslarından biri olan bu konferans Rusya’nın Moskova şehrinde misafirlerini

ağırlayacaktır.

Konu başlıkları:

• Karbon nanomalzemeler, grafen, nanotüpler, nanoelmaslar

• Nanoyapılı yarıiletkenler

• Nanomanyetizma

• Plazmonik nanoyapılar

• Nanoelektronikler, optoelektronikler, moleküler elektronikler

• Değişik yapısal nanomalzemeler

• Katalizlerde kullanılan nanomalzemeler

• Enerji için nanomalzemeler

• Tıp ve sürdürülebilir gelişmeler için nanomalzemeler

Önemli tarihler:

Özet gönderme : 1 Şubat 2014

Kabul duyuruları : 1 Mart 2014

İkinci duyuru : 15 mart 2014

Erken kayıt indirimi : 1 nisan 2014

ETKİNLİKLER

ETKİN

LİKLE

R Etkinliğin İsmi:ANM 2014, 5. Uluslararası İleri Nanomalzemeler KonferansıTarih: 2-4 Temmuz 2014 Yer: Aveiro/PortekizWeb sitesi: http://www.anm2014.com

Nanomalzeme alanındaki yenilik ve ilerlemeler şüphesiz ki nanoteknolojinin gelişimiyle doğrudan ilintilidir. Bu toplantının amacı dünyanın çeşitli yerlerinden bilimadamlarını bir araya getirerek bilgi, birikim, fikir ve çalışmalarını birbirleriyle paylaşmalarını sağlamaktır. Akademi ve endüstri alanında interaktif katılımın olduğu bu konferans sizleri de ağırlamak istemektedir.

42 OCAK 2014

Konu başlıkları:

Nano-elektronikler • Nanomalzemeler• Grafen

• Karbon nanotüpler• Nanosilikon

• Quantum nanopartiküller

• Nanoçubuklar ve nanoteller• Nanoseramikler

• Nanofabrikasyon• Nanolitografi

• Nanosensör

• NEMS• İnce filmler

Nanotıp• Nanobiyomalzemeler

• İlaç taşıma

• Doku mühendisliği• Nanogörüntüleme

• Manotoksikoloji

Nanomekanikler • Nanokompozitler • Nanokaplamalar

• Nanomotorlar• Nanomembranlar

• Nanotriboloji

• Nanofluidler• Multimalzemelerdeki ilerlemeler

• Yüzey mühendisliği• Minyatürizasyon

Nano-energy • Yakıt hücreleri• Piller

• Enerji depolama• Yenilenebilir enerji kaynakları

• fotovoltaikler

• modelleme ve simülasyon• elektrolizörler

• hidrojen depolama

Önemli son-tarihler: Özet gönderme: 15 Şubat 2014Kabul duyuruları: 15 Mart 2014Kayıt: 30 Nisan 2014

43N@nobülten 18

Etkinliğin İsmi:2014 Uluslararası Güvenli ve Sürdürülebilir Nanoteknoloji Konferansı (GTSNN2014) Tarih: 14 - 17 Ekim 2014  Yer: Phitsanulok, ThailandWeb sitesi: http://www.gtsnn2014.nu.ac.th/

Taylant’ın Phitsanulok şehrinde Naresuan Universitesi bünyesinde gerçekleştirilecek olan kongrede

geniş bir perspektif çerçevesinde sürdürülebilir nanoteknoloji ve nanoteknolojik çıktıların güvenliği

üzerine çalışmalar tartışılacaktır. Son bildiri tarihi 15 Nisan 2014 olarak belirtilmiştir.

Konu Başlıkları

• Enerji için Nanoteknoloji

• Çevre Nanoteknolojisi

• Kataliz - Fotokataliz Nanoteknolojisi

• Çevresel Koruma ve İlgili Çalışmalar için İleri Malzemeler

• Biyonanoteknoloji ve Biyomalzemeler

• Nanogüvenlik, Nanotoksikoloji ve Sağlıkla İlgili Konular

• Nanofabrikasyon

• Nanoelektronikler ve Cihazlar

• Bilgisayarlı Nanoteknoloji

• Nanoyapıların Karakterizasyonu

ETKİNLİKLER

n@nobülten