Eskişehir Osmangazi Üniversitesinde (ESOGÜ) canlı hücrelerden oluşan, dokuları
ve organları taklit eden çip organlar üzerinde çalışılıyor. Hücresel Tedavi ve
Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde (ESTEM), ESTEM-MEMS ve Doku
Mühendisliği Birimi Sorumlusu Mühendislik Mimarlık Fakültesi Metalurji ve
Malzeme Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Doç. Dr. Hüseyin Avcı, çip organları
nasıl üretip işlevsel hale getirdiklerini anlattı.
İlaç gelişimini kısa süreye indirmek, ilaçların yan etkilerini
tespit edip kişiye özel geliştirilmesine imkân sağlamak için kolları sıvayan
Doç. Dr. Avcı ve ESTEM ekibi son yıllarda hızlandırdıkları çalışmalarla insan
vücudundaki tepkileri, etkileşimleri taklit edebilecek canlı hücrelerden oluşan
yapı üretiyor. Hücreler, hafıza kartı büyüklüğündeki çip organın en küçük kanal
veya odacıklarına yerleştirilip kana benzer sıvıyla sürekli perfüze edilerek
insan vücudundaki benzer dinamik ortam oluşturuluyor. Örneğin karaciğerin en
küçük yapısı olan hepatik sinüzoid, hepatik mikrosirkülasyonda önemli rol
oynuyor; oluşturulan mikro kanalla taklit edilip elektronik devrelerle
çalıştırılarak karaciğerdeki tepkiler gözlem altına alınabiliyor ve hızlı
şekilde insan vücuduna yakın cevaplar oluşturulabiliyor. Kişiselleştirilmiş tıp
alanında da önemli başarıların elde edilebileceği bu sistemler Dünya Ekonomik
Forumu tarafından 2016’da en iyi 10 yeni teknoloji içerisinde 6. sırada yer
aldı. Özellikle Aralık 2022'de ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) Modernizasyon
Yasası 2.0'ın yürürlüğe girmesiyle yaklaşık 100 yıldır zorunlu olarak klinik
denemeler öncesi hayvan deneme çalışmalarını ortadan kaldırılarak çok önemli
bir dönüm noktası olması bekleniyor. Yöntem, test aşaması yaklaşık 15 seneyi
bulan, örneğin son antibiyotik sınıfı 1987 yılında keşfedilmiş ve günümüze
kadar yeni bir tipin geliştirilemediği bir durumda geleneksel ilaç gelişim
sürecini zaman ve maliyet yönünden azaltabilmesi, hayvan deneylerinin yerine
geçebilmesi açısından oldukça önem taşıyor.
Hızlı, güvenilir, ekonomik
Diğer taraftan, Covid-19 pandemisi ile ülkemizde ve dünyada savunma sanayinin
değişen ve genişleyen kapsamıyla karşı karşıya kalınırken, bu pandemi sadece
bir sağlık sorunu olarak değil; aynı zamanda benzer pandemi, kimyasal
veya biyolojik tehditlerle gelecekte de karşılaşabileceğimizi gösterdi. Bu
tehditler toplum, güvenlik, ekonomi, kültür ve siyaset ekseninde küresel
sorunlar olarak, biyogüvenlik konusunu savunma sektörünün odağına
yerleştirirken, yeni güvenlik parametreleriyle savunma sanayinin kapsamını da
genişletmiştir. Bu nedenle hızlı cevap verebilen, güvenilir, kullanımı nispeten
kolay ve daha ekonomik olan çip organların önemi gittikçe artmaktadır.
ABD’de pilot uygulama olarak
kullanılıyor
Çalışmanın yürütücüsü Doç. Dr. Avcı, yaptığı açıklamada, ilaç gelişiminin yanı
sıra kemoterapi başta olmak üzere farklı şekillerde kullanılan ilaçların,
takviye edici gıda ve kozmetik ürünlerin insan vücudunda oluşturduğu yan etki
ve toksik durumların da incelenebileceğini söyleyerek şöyle konuştu:
“Bu cihazlar ABD’de 2024’ün Eylül Ayı’nda ilaca bağlı karaciğer hasarının test
edilmesinde pilot uygulama olarak kullanılmaya başlandı. Ülkemizde de birçok
kurumun desteğiyle çip organ çalışmaları hızlı şekilde artmaktadır. Bu
cihazları sağlık sektörünün İHA’ları ve SİHA’ları olarak görüyorum.
Küçük gözükmelerine rağmen ciddi ve önemli ölçüde veriler elde edebiliyoruz.
Çip organların Avrupa’da, Ülkemizde, dünyanın farklı ülkelerinde kısa sürede
ciddi anlamda kullanılabileceğini düşünüyorum.”
Çip üzerinde laboratuvar uluslararası
dergi kapağında
Çalışmalarına aralıksız devam eden ekibin araştırmaları uluslararası hakemli
birçok dergide yer aldı. Son olarak 2025 yılında yayınlanan “Convenient rapid
prototyping microphysiological niche for mimicking liver native basement
membrane: Liver sinusoid on a chip” başlıklı makalede hepatik sinüzoid,
interdisipliner bir ekip ile çip içerisinde oluşturulmaya çalışılmıştır.
Bununla birlikte 2024 yılında hepatik sinüzoidlerin otoregülasyonuyla hepatik
kan akışını düzenlemesinden esinlenerek hazırlanan biyomoleküler ayırma için
yakın zamanda açıklanan çip üzerinde laboratuvar yöntemlerini kapsamlı bir
şekilde araştıran ve bunların kullanımındaki ilerlemeleri tartışan uluslararası
çok yazarlı “Molecular Separation by Using Active and Passive Microfluidic chip
Designs: A Comprehensive Review” başlıklı makale “Advanced Materials
Interfaces” dergisinde kapak olarak yayınlandı.
