Türk bilim insanları yerli süper mikroskopla Kovid-19’u görüntülemeyi baÅŸardı

Fırat Ãœniversitesi araÅŸtırmacıları, saç telinden 750 kat daha küçük yapıdaki yeni tip koronavirüsün yapısını ODTÃœ’lü bilim insanı tarafından geliÅŸtirilen atomik kuvvet mikroskobu ile üç boyutlu görüntülemeyi baÅŸardı.

Yurt dışındaki çalışmalarda, elektron mikroskobu kullanılarak elde edilen veriler doğrultusunda, dikenli top şeklinde modellenen koronavirüsün, Türk araştırmacıların atomik kuvvet mikroskobu kullanarak çıkardıkları yapısal görüntü analizlerinin, pek çok bilimsel araştırmaya ışık tutacağı belirtiliyor.

Fırat Üniversitesi Doktor Öğretim Üyesi Ümit Çelik; ODTÜ Fen Edebiyat Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Ahmet Oral ve ekibi tarafından tarafından geliştirilen ve TESİD ödülü alan yerli ve milli atomik kuvvet mikroskobunu kullanarak yaptığı çalışmada, koronavirüsün yüksek çözünürlükte görüntülenmesine ilişkin AA muhabirine açıklamalarda bulundu.

Virüs, hücre ve bakterilerin, elektron ve atomik kuvvet mikroskopları gibi farklı tekniklerle görüntülenebileceğine işaret eden Çelik, elde edilen görüntülerin de bilimsel açıdan farklı değerler ortaya koyduğunu anlattı.

Bu tekniklerden biri olan ve virüsleri analiz etmek için kullanılan elektron mikroskobunda, görüntülerdeki kontrastı artırmak için uygulanan boyama, dondurma ve kesit alma işlemlerinin, yapıların orijinalliğini bozduğunu anlatan Çelik, bunların, virüsü gerçekte yaşadığı ortamda gerçek zamanlı görüntüleme ve karakterize etme imkanını ortadan kaldırdığını anlattı.

Ãœmit Çelik, Ä°TÃœ’de gerçekleÅŸtirdiÄŸi yüksek lisans ve doktora çalışmalarında biyomoleküllerin görüntülenebilmesine olanak saÄŸlayan atomik çözünürlüklü ve yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskobu geliÅŸtirdiÄŸini, bu alanda 15 yıl araÅŸtırmalara devam ettiÄŸini, ezAFM model atomik kuvvet mikroskobunu geliÅŸtiren ekipte yer aldığını, bu mikroskoplarla virüs ve hücrelerin görüntülenmesi üzerine çeÅŸitli teknikler geliÅŸtirdiklerini ifade etti.

Bu tekniğin, virüslerin protein düzenekleri ve altyapılarının tanımlanmasına ve incelenmesine imkan sunduğuna işaret eden Çelik, ayrıca bu teknikle virüslerin protein düzenlemesini görselleştirmenin de mümkün olduğunu aktardı.

Kovid-19 virüsünün yüzey nano yapılarını araÅŸtırmak ve topografya ile faz deÄŸiÅŸikliklerini gözlemlemek için; yerli ve milli imkanlarla ODTÃœ Teknokent ve Teknopark Ankara’da, Prof. Dr. Ahmet Oral tarafından NanoManyetik Bilimsel Cihazlar’da geliÅŸtirilen, ezAFM model bir atomik kuvvet mikroskobunu kullandıklarını belirten Çelik, “Atomik kuvvet mikroskobu ile görüntülemesini, tüm gerekli güvenlik önlemlerini alarak Fırat Ãœniversitesi bünyesinde yer alan BSL3 viroloji laboratuvarında gerçekleÅŸtirdik. Enfeksiyon riskini ortadan kaldırmak için virüs partikülleri ultraviyole ışık altında inaktif edildi ve kurutuldu.” bilgisini verdi.

Dikenli top görüntüsü numune dondurularak alınmıştı

Yurt dışındaki çalışmalarda, elektron mikroskobu ile görüntülenen koronavirüsün dikenli top şeklindeki görüntüsünün, numune dondurularak vakumda alındığını anlatan Çelik, kendi çalışmalarında ise numunenin inaktif edildikten sonra kurutularak doğrudan görüntülendiğini belirtti.

Bu yüzden virüs üzerinde yer alan dikenimsi düzenli protein dizilerinin denature olarak düzenli bir şekilde gözükmediğini belirten Çelik, virüsün, yaşadığı gerçek sıvı ortamında görüntülenmesi çalışmalarını tamamladıklarında bu proteinlerin de görüntülenebileceğini bildirdi.

“Görüntülerle pek çok yeni bilgi edinilebilir”

Ümit Çelik, insan gözünün, daha çok elektron mikroskobu ile boyanarak vakumda kesitleri alınan görüntülere alışkın olduğunu belirterek, şunları kaydetti:

“Ancak virüs karakterizasyonunda kullandığımız yaklaşım, Kovid-19 üzerine çalışan araÅŸtırmacılar için pek çok yeni bilgiler elde edilmesine olanak saÄŸlayabilir ve virüsün yaÅŸadığı gerçek biyolojik ortamlarda görüntü alınmasını saÄŸlayabilir. Kovid-19 virüsünün faz ve üç boyutlu görüntüsü; virüs saflaÅŸtırılması, bireysel virüs yapılarının deÄŸiÅŸik ortamlar altında analizi, viral yapıların nanomekanik özelliklerinin araÅŸtırılması, aşıların saflaÅŸtırılması, zaman bağımlı olarak deÄŸiÅŸik yüzeylerde virüs yapısı analizi, virüs-hücre etkileÅŸimi analizi, deÄŸiÅŸik pH veya kimyasal ortamlarında virüs analizi, virüs-ilaç etkileÅŸim analizi gibi birçok alanda kullanılabilir.”

Ãœmit Çelik, görüntülemelerinde koronavirüsün çaplarını 80 nanometreden 120 nanometreye kadar deÄŸiÅŸik varyasyonlarda ölçtüklerini, yani virüsün bir saç telinden 750 kat daha küçük bir yapıya sahip olduÄŸunu belirterek, “Faz görüntülerinden koronavirüsün iç yapısı ile ilgili bazı bilgilere ulaÅŸtık. Görüntülerde, çevresindeki çıkıntılı yapılar, yapı üzerinde faz farklılıkları gözleniyor. Çalışmamız, bir baÅŸlangıç. Åžu anda koronavirüsü, yaÅŸadığı gerçek biyolojik sıvı ortamında görüntülemek için uÄŸraşıyoruz. Bunun örneÄŸi dünyada yok. BaÅŸaracağımıza inanıyoruz.” diye konuÅŸtu.

Fırat Ãœniversitesinde görüntüledikleri Kovid-19 virüsünün izolasyonunun ise Fırat Ãœniversitesinden Prof. Dr. Şükrü Tonbak ve çalışma ekibindeki Kırıkkale Ãœniversitesinden Prof. Dr. Ahmet KürÅŸat Azkur, Sivas Cumhuriyet Ãœniversitesinden Doktor Öğretim Ãœyesi Hakan Işıdan, Erciyes Ãœniversitesinden Doktor Öğretim Ãœyesi Nurettin ÇanakoÄŸlu tarafından gerçekleÅŸtirildiÄŸini bildiren Çelik, desteklerinden dolayı Fırat Ãœniversitesi Rektörü Prof. Dr. Kutbeddin DemirdaÄŸ’a ve iÅŸ birliÄŸinden dolayı Prof. Dr. Şükrü Tonbak ve ekibine teÅŸekkür etti.

Atomik kuvvet mikroskobuyla elde edilmiş en yüksek çözünürlüklü görüntü

NanoManyetik Bilimsel 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 görüntüsü olduğunu söyledi.

SANTEZ ve TÃœBÄ°TAK Ar-Ge projelerinin desteÄŸiyle geliÅŸtirilen mikroskobun, Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) ve Massachusetts Institute of Technology (MIT) gibi kuruluÅŸlar tarafından da kullanıldığını ve Türk Elektronik Sanayicileri DerneÄŸi (TESÄ°D) ödülü aldığını ifade eden Oral, “GeçmiÅŸte bu mikroskobun geliÅŸtirme ekibinde kritik görevler üstlenen Dr. Ãœmit Çelik’in, Fırat Ãœniversitesindeki bu baÅŸarısı sürpriz olmadı. Ä°leri görüntüleme aÅŸamaları devam eden çalışmada elde edilen analizler, bilim dünyasında koronavirüsle ilgili bilinmeyenlerin aydınlatılması için kullanılacaktır. ODTÃœ araÅŸtırmacıları olarak biz de bu görüntülerin analizlerinde, Fırat Ãœniversitesi ekibine yardımcı oluyoruz.” ifadelerini kullandı.

Kaynak: AA