2021’de Bilim Dünyasında Yaşanan Önemli Gelişmeler
Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Kimya Bölümü Öğretim Üyesi ve ODTÜ Enformatik Enstitüsü bünyesindeki University Ranking by Academic Performance (URAP) Araştırma Laboratuvarı Başkanı Prof. Dr. Ural Akbulut, Science ve Nature gibi yüksek etki faktörüne sahip uluslararası dergilerde yayımlanan binlerce bilimsel makaleden 2021 yılında bilim dünyasında yaşanan kayda değer gelişmeleri derledi. İşte bu yılın en dikkat çekici bilimsel buluşları:
ABD’de Düşünce Gücüyle Yazı Yazma Teknolojisi Geliştirildi
Stanford Üniversitesi Sinir Bilim Laboratuvarı’ndan K. Shenoy ve ekibi, 65 yaşındaki felçli bir hastanın düşünce gücüyle bilgisayar ekranına harfleri yazmasını sağladı. Araştırmacılar, geliştirdikleri teknoloji sayesinde hasta, felçli kolunu hareket ettirmeye çalıştığında bilgisayarın ekranındaki imleci hareket ettirebildi. Shenoy, “Felçli hasta yazmayı hayal ettiğinde, beynindeki algılayıcıların nöronlardan aldığı sinyalleri değerlendiren makine öğrenmesi algoritması, beyninin her harf için ürettiği kalıpları tanıdı” diyerek hastanın bu teknikle dakikada 90 harf yazmayı başardığını açıkladı. Bu çarpıcı bilimsel sonuçlar, Nature Dergisi’nde yayımlandı.
Görmeyen İnsanlar Optogenetik Terapi ile Görmeye Başladı
Fransa’da Sorbon Üniversitesi’nde, Türk bilim insanı Deniz Dalkara’nın da aralarında bulunduğu araştırmacılar, 58 yaşındaki görmeyen bir erkek hastanın optogenetik terapisi ile kısmen görmesini sağladı. Gen tedavisi üzerine çalışan Dr. Dalkara, ABD’de Berkeley Üniversitesi’nde yaptığı hayvan deneylerinde, bu gen terapisinin başarılı olduğu çalışmayı 2013’te yayımlamış ve insan çalışmalarına başlanacağını açıklamıştı. Geçtiğimiz yıl, optogenetik terapisi ile ilk kez gözlerindeki tüm fotoreseptörleri kaybetmiş bir kişinin, bulanık da olsa görmesi sağlandı. Fotoreseptörler, ışığı elektrik sinyallerine dönüştüren göz retinasındaki nöronlardır. Sorbon Üniversitesi Göz Hastalıkları uzmanı Profesör J. A. Sahel, “Görmeyen kişinin gözüne bir enjeksiyon yaparak gerçekleştirdiğimiz gen terapisi sayesinde hastanın göz retinasında yapay bir ışığa duyarlı yeni bir tabaka oluşturduk.” açıklamasında bulundu. Ayrıca, enjeksiyon sıvısını ışık saçan alglerden elde ettikleri için terapinin bu kadar başarılı olduğunu belirtti. Araştırmacılar, hastanın gözüne yerleştirilen ışık sensörlerinin güneş ışığına hassas olmadığını, bu nedenle hastanın görebilmesi için özel bir gözlük geliştirdiklerini de açıkladı. Çalışmanın bilimsel sonuçları, Nature Medicine Dergisi’nde yayımlandı.
ABD’de Köşelerin Arkasını Görüntüleyen Bir Kamera Geliştirildi
Northwestern Üniversitesi Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nde Yardımcı Doçent olan F. Willomitzer ve ekibi, yeni bir holografik kamera geliştirdi. Bu yüksek çözünürlüklü kamera sayesinde köşelerin arkasını ve sisli ortamlardaki objeleri görüntülemeyi başardılar. Willomitzer, “Mevcut kamera sensörlerinde görünür veya kızılötesi ışık kullanılır. Ama diğer dalga boylarını kullanarak da kamera yapmak prensip olarak mümkündür” dedi. Geliştirilen teknolojinin uzay araştırmaları veya su altı akustik görüntüleme için radyo dalgaları kullanılarak uygulanabileceğini belirten Willomitzer, yapay dalga boyu holografisinin, ışığı gizli nesnelere dolaylı olarak dağıtarak çalıştığını ve bunun daha sonra tekrar saçılıp bir kameraya geri döndüğünü ifade etti. Araştırmaya ilişkin olarak, “Bir algoritma, gizli nesneleri ortaya çıkarmak için saçılan ışık sinyalini yeniden yapılandırıyor. Yüksek zamansal çözünürlüğü nedeniyle bu yöntemin; çok hızlı giden araçları görüntüleme, invaziv olmayan tıbbi görüntüleme ve otonom sürüşler için de kullanım potansiyeli var” açıklaması yapıldı. Çalışmanın detayları Nature Communications Dergisi’nde yayımlandı.
Kalbi, Ses Tellerini ve Kasları Onarabilen Sentetik Biyomalzeme Geliştirildi
Kanada’da McGill Üniversitesi’nden Profesör L. Mongeau ve Doçent J. Li, kalbi, kasları ve ses tellerini onarabilecek kadar sağlam bir biyomalzeme geliştirdi. Araştırmacılar, yara onarımı için geliştirdikleri enjekte edilebilir hidrojelin, hücrelerin yaşaması ve büyümesi için alan sağlayan bir biyomalzeme olduğunu belirtti. Vücuda enjekte edilen biyomalzemenin gözenekli yapısının canlı hücrelerin büyümesini ve yaralı organların onarılmasını kolaylaştırdığı ifade edildi. Araştırmacılar, bu yeni hidrojelin, gırtlak kanserinden kurtulan ve ses telleri hasar görmüş kişilerin ses kalitesini düzeltmek için implant olarak kullanılabileceğini de belirtti. Çalışmanın detayları Advanced Science Dergisi’nde yayımlandı.
Atomları Milimetrenin Milyarda Biri Hassasiyetinde Görüntüleyen Mikroskop Geliştirildi
Profesör Muller ve ekibi, milimetrenin milyarda biri hassasiyetinde yeni bir mikroskop geliştirdiklerini açıkladı. Muller, 3D yeniden yapılandırma algoritmalarının kullanıldığı yeni elektron mikroskobun piksel dizisi detektörü (EMPAD) sayesinde dünya rekoru kırdıklarını belirtti. Mikroskobun yüksek çözünürlüğü sayesinde atomların çok net görüntülenebildiğini, az miktardaki bulanıklığın ise atomların doğal termal titreşiminin neden olduğunu vurguladı. Çalışmanın detayları Science Dergisi’nde yayımlandı.
Karbondioksitten Nişasta Üretildi
Çinli araştırmacılar, doğal üretim yerine karbondioksitten nişasta üretmeyi başardılar. Nişasta, önemli bir besin kaynağı olduğundan, sentetik olarak üretimi insanlığın geleceği açısından değerli bir adım olarak görülüyor. Tianjin Endüstriyel Biyoloji Enstitüsü direktörü Profesör M. Yanhe, karbondioksitten yapay nişasta elde etme tekniğini ilk kez kendilerinin geliştirdiğini açıkladı. Laboratuvar ortamında nişasta üretiminin, bitkilerin doğal üretim sürecinden 8.5 kat daha verimli olduğu da aktarıldı. Araştırmanın detayları Science Dergisi’nde yayımlandı.
Avusturya’da Sığırların İşkembe Sıvılarıyla Plastiklerin Parçalanması Sağlandı
Natural Resources and Life Sciences (UNRSLS) ve Innsbruck üniversitelerinin ortak araştırması sonucu, sığırların işkembe sıvılarıyla plastiklerin parçalanması sağlandı. Avusturyalı araştırma ekibinden Profesör G. Gübitz, “Sığır işkembesi; bazı meyve ve sebzelerin kabuk ve yapraklarının üzerini kaplayan kütin adlı plastik benzeri koruyucu maddeleri parçalayıp hazmedebilmektedir. Bu özelliği nedeniyle işkembe sıvısının yapay plastikleri parçalamayı başardığını düşünüyoruz.” açıklamasında bulundu. Çalışmanın teknik detayları Frontiers Dergisi’nde yayımlandı.
Bakteriler, Karbondioksidi Yakıta Dönüştürdü
ABD’de Washington Üniversitesi’nde Biyoloji Bölümü profesörü A. Bose ve ekibi, Rhodopseudomonas palustris? TIE-1 adlı bakteriyi modifiye ederek karbondioksit gazını n-butanol adlı biyoyakıta dönüştürmeyi başardı. Çalışmanın bilimsel sonuçları Communications Biology Dergisi’nde yayımlandı.
Farelerde Yaşlanma ile Gelişen Hastalıkları Önleyen Aşı Geliştirildi
Japonya’da Juntendo Üniversitesi profesörlerinden T. Minamino ve ekibi, farelerde yaşlanan hücreleri ve damar sertliğini azaltmayı başardıklarını açıkladı. Çalışmanın teknik detayları Nature Aging Dergisi’nde yayımlandı.
Sisteamin İlaç Sayesinde Farelerde Kalp Krizi Riski Azaltıldı
İngiltere’de Reading Üniversitesi’nde Biyomedikal Bilimler Profesörü D. Leake, düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) reseptörü eksikliği olan farelerde aterosklerozu azalttıklarını bildirdi. Bunu, sisteamin adlı antioksidan özelliği olan ilaçla başardıklarını belirten Leake, ilacın kalp krizi ve felçlere karşı koruma potansiyelinin beklentilerini aştığını ifade etti. Çalışmanın detayları Journal of the American Heart Association Dergisi’nde yayımlandı.
