Optiği, Nanoteknoloji ve Biyolojiyle Birleştirmek
Lisans eğitimlerini ülkemizde başarıyla tamamlayan gençlerimizin bir kısmı lisansüstü ve doktora çalışmaları için yurtdışını, çoğunlukla ABD’yi ve Avrupa’yı tercih ediyor ve büyük oranda da başarılı oluyorlar.
Doktora sonrası akademik hayatına yurt dışında devam eden ve dünyanın önde gelen üniversitelerinde öğretim görevlisi olarak araştırmalarına devam eden birçok bilim insanımız var.
Bu bilim insanlarının aldığı üstün başarı ödülleri, hepimizi gururlandıran, Türk insanıyla bilim arasında büyük mesafe olduğu yönündeki fikirleri çürüten, sevindirici başarılar.
Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü mezunu Hatice Altuğ 2007 yılından beri Boston Üniversitesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nde öğretim üyesi.
Doktorasını Stanford Üniversitesi’nde yeni lazer sistemleri ve optik aletler üzerinde yapan Altuğ, optik konusundaki deneyimini nanoteknoloji alanında kullanmış.
Sonrasında biyoloji de araştırmasının bir parçası haline gelmiş. Hatice Altuğ en son virüslerin tespiti için kullanılan optik nano-sensörler ile dikkatleri üzerine çekmiş.
ABD Başkanlığı Erken Kariyer Ödülü, ABD Başkanı tarafından bilim ve mühendislik alanında üstün başarı gösteren, gelecek vaat eden ve son derece üretken genç bilim insanlarına verilen, ABD’deki bir bilim insanının alabileceği en yüksek onur olarak görülen bir bilim ödülü.
ABD Bilim ve Teknoloji Politikaları Ofisi’yle birlikte enerji, savunma, sağlık, eğitim bakanlığı gibi bakanlıkların belirlediği adaylar arasından seçilen ve 26 Eylül 2011’de açıklanan ödül sahipleri arasında Hatice Altuğ da var.
Altuğ yine ABD’de yayımlanan popüler bilim dergilerinden Popular Science’ın (Popüler Bilim) seçtiği, yılın en parlak 10 bilim insanı arasında da yer alıyor.
Altuğ ve aralarında başka Türk bilim insanlarının da olduğu ekibi, vücuttaki hastalık yapıcıları, örneğin virüsleri tespit eden bir optik biyosensör geliştirmiş.
Araştırmacılar bunun için antikorlarla kaplanmış ve üzerinde nano büyüklükte bir sürü delik bulunan, yarıiletken bir ızgara kullanıyor.
Izgara üzerine belli bir dalga boyunda ışık düşürülüyor. Işık fotonları metaldeki elektronlarla etkileşiyor, elektronları uyarıyor ve bunun sonucunda metal ve hava ara yüzeyinde plazmonlar (yüzeye paralel yönde ilerleyen elektormanyetik dalgalar) oluşuyor.
Oluşan dalgaların dalga boyu, gelen ışığınkiyle aynı. Araştırmayı ilginç kılan tespit şöyle: Izgaranın üzerine, içinde virüsler olan kan serum örneği dökülüyor. Aynı üniversiteden mikrobiyologlarla çalışan Altuğ genetik malzeme olarak RNA’yı kullanan virüsleri kullanıyor.
Nanoakışkan, ızgaradaki deliklerden geçerken antikorlar virüsü yakalarsa, yayılan ışığın dalga boyunda kırmızıya kayma oluyor. Diğer bir ifadeyle, ızgara üzerine düşürülen ışıktan daha büyük dalga boyuna sahip bir ışık yayılıyor.
Virüslerin büyüklüğünün ve oluşan plazmonların metal yüzeyine nüfuz derinliğinin aynı olduğu bu cihaz, ışığı nano ölçekte kontrol eden bir biyosensör.
Virüslerin tespiti için böyle bir yöntem ilk defa kullanılıyor. Patojenleri tespit etmek için kullanılmakta olan yöntemler genelde numune hazırlama, numunenin laboratuvara götürülmesi ve analiz edilmesi gibi uzun sürebilen aşamalar içeriyor. Bu yöntem ise hem düşük maliyetli hem de daha hızlı.
ABD Ulusal Bilim Vakfı (National Science Foundation) Altuğ’un ekibine cihazı klinik kullanıma hazır hale getirmeleri için beş milyon dolar vermiş.
İlgili akademisyen okuyucularımız araştırmanın detaylarını Nano Letters dergisinin 2010 yılı Kasım sayısında yayımlanan, “Biyolojik ortamdaki canlı virüslerin optoakışkan nanoplazmik biyosensörlerle doğrudan tespiti” (An Optofluidic Nanoplasmonic Biosensor for Direct Detection of Live Viruses from Biological Media) adlı makaleden öğrenebilir.
New York Şehir Üniversitesi’nden Martin Moskovits Hatice Altuğ’u birbirinden bağımsız olarak geliştirilen teknolojileri tek bir cihazda başarılı bir şekilde toplayabilen bir “entegre edici” olarak tanımlıyor.
Boston Üniversitesi’nden Araştırma ve Lisansüstü ve Doktora Eğitim Dekanı Profesör Selim Ünlü ise Altuğ’un gördüğü takdiri hak ettiğini, çalışmasının hem gündemdeki bilimsel prensipleri ve mühendislik kabiliyetini kullanması hem de eldeki teknolojiyi günlük problemlere çözüm getiren bir yeniliğe dönüştürmesi yönüyle benzersiz olduğunu vurguluyor.