Yurt dışındaki çalışmalarda, elektron mikroskobu kullanılarak elde edilen datalar doğrultusunda, dikenli top halinde modellenen koronavirüsün, Türk araştırmacıların atomik kuvvet mikroskobu kullanarak çıkardıkları yapısal manzara tahlillerinin, pek çok ilmî araştırmaya ışık tutacağı belirtiliyor.
Fırat Üniversitesi Tabip Tedrisat Üyesi Ümit Çelik; ODTÜ Fen Edebiyat Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Ahmet Oral ve ekibi tarafından tarafından geliştirilen ve TESİD armağanı alan yerli ve ulusal atomik kuvvet mikroskobunu kullanarak yaptığı çalışmada, koronavirüsün yüksek çözünürlükte görüntülenmesine ait AA muhabirine açıklamalarda bulundu.
Virüs, hücre ve bakterilerin, elektron ve atomik kuvvet mikroskopları üzere farklı tekniklerle görüntülenebileceğine işaret eden Çelik, elde edilen manzaraların de ilmî açıdan farklı pahalar ortaya koyduğunu anlattı.
Bu tekniklerden biri olan ve virüsleri tahlil etmek için kullanılan elektron mikroskobunda, imajlardaki kontrastı artırmak için uygulanan boyama, dondurma ve kesit alma süreçlerinin, yapıların özgünlüğünü bozduğunu anlatan Çelik, bunların, virüsü gerçekte yaşadığı ortamda gerçek vakitli görüntüleme ve karakterize etme imkanını ortadan kaldırdığını anlattı.
Ümit Çelik, İTÜ’de gerçekleştirdiği yüksek lisans ve doktora çalışmalarında biyomoleküllerin görüntülenebilmesine imkan sağlayan atomik çözünürlüklü ve yüksek süratli atomik kuvvet mikroskobu geliştirdiğini, bu ortamda 15 yıl araştırmalara devam ettiğini, ezAFM model atomik kuvvet mikroskobunu geliştiren ekipte konum aldığını, bu mikroskoplarla virüs ve hücrelerin görüntülenmesi üzerine çeşitli teknikler geliştirdiklerini tabir etti.
Bu tekniğin, virüslerin protein düzenekleri ve altyapılarının tanımlanmasına ve incelenmesine imkan sunduğuna işaret eden Çelik, ayrıyeten bu teknikle virüslerin protein düzenlemesini görselleştirmenin de mümkün olduğunu aktardı.
Kovid-19 virüsünün yüzey nano yapılarını araştırmak ve topografya ile faz değişikliklerini gözlemlemek için; yerli ve ulusal imkanlarla ODTÜ Teknokent ve Teknopark Ankara’da, Prof. Dr. Ahmet Oral tarafından NanoManyetik Ilmî Cihazlar’da geliştirilen, ezAFM model bir atomik kuvvet mikroskobunu kullandıklarını belirten Çelik, “Atomik kuvvet mikroskobu ile görüntülemesini, tüm gerekli güvenlik tedbirlerini alarak Fırat Üniversitesi bünyesinde nokta alan BSL3 viroloji laboratuvarında gerçekleştirdik. Enfeksiyon riskini ortadan kaldırmak için virüs partikülleri ultraviyole ışık altında inaktif edildi ve kurutuldu.” haberini verdi.
Dikenli top imgesi numune dondurularak alınmıştı
Yurt dışındaki çalışmalarda, elektron mikroskobu ile görüntülenen koronavirüsün dikenli top halindeki manzarasının, numune dondurularak vakumda alındığını anlatan Çelik, kendi çalışmalarında ise numunenin inaktif edildikten sonra kurutularak direkt görüntülendiğini belirtti.
Bu yüzden virüs üzerinde mekan alan dikenimsi nizamlı protein serilerinin denature olarak tertipli bir halde gözükmediğini belirten Çelik, virüsün, yaşadığı gerçek likit ortamında görüntülenmesi çalışmalarını tamamladıklarında bu proteinlerin de görüntülenebileceğini bildirdi.
“Görüntülerle pek çok yeni haber edinilebilir”
Ümit Çelik, insan gözünün, daha çok elektron mikroskobu ile boyanarak vakumda kesitleri alınan imajlara alışkın olduğunu belirterek, şunları kaydetti:
“Ancak virüs karakterizasyonunda kullandığımız yaklaşım, Kovid-19 üzerine çalışan araştırmacılar için pek çok yeni haberler elde edilmesine imkan sağlayabilir ve virüsün yaşadığı gerçek biyolojik ortamlarda manzara alınmasını sağlayabilir. Kovid-19 virüsünün faz ve üç boyutlu imajı; virüs saflaştırılması, ferdî virüs yapılarının değişik ortamlar altında tahlili, viral yapıların nanomekanik özelliklerinin araştırılması, aşıların saflaştırılması, vakit bağımlı olarak değişik yüzeylerde virüs yapısı tahlili, virüs-hücre etkileşimi tahlili, değişik pH yahut kimyasal ortamlarında virüs tahlili, virüs-ilaç etkileşim tahlili üzere birçok ortamda kullanılabilir.”
Ümit Çelik, görüntülemelerinde koronavirüsün çaplarını 80 nanometreden 120 nanometreye kadar değişik varyasyonlarda ölçtüklerini, yani virüsün bir saç telinden 750 kat daha küçük bir yapıya sahip olduğunu belirterek, “Faz imajlarından koronavirüsün iç yapısı ile ilgili birtakım haberlere ulaştık. Manzaralarda, etrafındaki çıkıntılı yapılar, yapı üzerinde faz farklılıkları gözleniyor. Çalışmamız, bir başlangıç. Şu anda koronavirüsü, yaşadığı gerçek biyolojik likit ortamında görüntülemek için uğraşıyoruz. Bunun örneği dünyada yok. Başaracağımıza inanıyoruz.” diye konuştu.
Fırat Üniversitesinde görüntüledikleri Kovid-19 virüsünün izolasyonunun ise Fırat Üniversitesinden Prof. Dr. Şükrü Tonbak ve çalışma ekibindeki Kırıkkale Üniversitesinden Prof. Dr. Ahmet Kürşat Azkur, Sivas Cumhuriyet Üniversitesinden Hekim Tedrisat Üyesi Hakan Işıdan, Erciyes Üniversitesinden Tabip Tedrisat Üyesi Nurettin Çanakoğlu tarafından gerçekleştirildiğini bildiren Çelik, desteklerinden ötürü Fırat Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Kutbeddin Demirdağ’a ve iş birliğinden ötürü Prof. Dr. Şükrü Tonbak ve ekibine teşekkür etti.
Atomik kuvvet mikroskobuyla elde edilmiş en yüksek çözünürlüklü manzara
NanoManyetik Ilmî Cihazlar şirketinin kurucusu ve ODTÜ Fen Edebiyat Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Ahmet Oral ise Fırat Üniversitesinde gerçekleştirilen çalışmanın, koronavirüsün atomik kuvvet mikroskobuyla elde edilmiş dünyadaki en yüksek çözünürlüklü manzarası olduğunu söyledi.
SANTEZ ve TÜBİTAK Ar-Ge girişimlerinin desteğiyle geliştirilen mikroskobun, Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) ve Massachusetts Institute of Technology (MIT) üzere kuruluşlar tarafından da kullanıldığını ve Türk Elektronik Sanayicileri Derneği (TESİD) armağanı aldığını tabir eden Oral, “Geçmişte bu mikroskobun geliştirme ekibinde kritik hizmetler üstlenen Dr. Ümit Çelik’in, Fırat Üniversitesindeki bu başarısı sürpriz olmadı. İleri görüntüleme aşamaları devam eden çalışmada elde edilen tahliller, bilim dünyasında koronavirüsle ilgili bilinmeyenlerin aydınlatılması için kullanılacaktır. ODTÜ araştırmacıları olarak biz de bu imajların tahlillerinde, Fırat Üniversitesi ekibine yardımcı oluyoruz.” sözlerini kullandı.