Çip Üstü Laboratuvar: Büyük Düşünmek İçin Küçük Düşün

18 Mart: Çanakkale Geçilmez
18 Mart 2022
BioSem’22
31 Mart 2022

Çip Üstü Laboratuvar: Büyük Düşünmek İçin Küçük Düşün

Çip üstü laboratuvar, otomasyon ve yüksek verimli tarama elde etmek için bir veya birkaç laboratuvar işlevini çip üzerinde entegre eden, son derece küçük sıvı hacimlerini işleyebilen bir cihazdır. Çip üstü laboratuvar teknolojisinin amacı, aynı analitik görevleri büyük boyutlardaki diğer cihazlar gibi hızlı ve doğru bir şekilde gerçekleştirilebilir ancak çok daha düşük üretim ve işletme maliyetlerinde elde edilebilir kılmasıdır. Başka bir avantajı ise yüksek kararlılık ve otomasyon kapasitesidir. Bu sistemlerin tekrarlanabilirliği kolay ve işlem süreleri kısa olması, kontaminasyon riskini azaltır. Bununla birlikte küçük hacim kullanımı reaktif tüketimini de azaltacağı için düşük maliyetle sonuçlanması bu teknolojiyi daha da cazip kılar.

Çip üstü laboratuvar teknolojileri tek bir çipte örnek hazırlama ve aynı anda çeşitli analizler yapabilmeye imkan sağladığından özellikle hastalıkların teşhisinde ve tedavisinde sıklıkla tercih edilmektedir. Buna ek olarak; yaşam bilimleri, uzay araştırmaları, savunma sanayii, atmosfer bilimleri, ilaç araştırmaları gibi birçok sektör tarafından talep görmektedir.

Bu cihazlar mikroakışkan çipler kategorisinde yer alarak fiziksel etkileşimleri, kimyasal tepkimeleri ve biyolojik olayları birkaç santimetrelik bir çip ile incelemeyi ve detaylı analiz etmeyi mümkün kılar. Bu çiplere yerleştirilen biyosensörlerle sıcaklık, pH, ve oksijen seviyesi gibi temel hücresel parametreler gerçek zamanlı olarak kolaylıkla takip edilebilir.

Çip üstü laboratuvarlar içerisinde farklı hücre tipleri bir arada kullanılabilir ve bu hücreler tıpkı insan vücudunda olduğu gibi ekstraselüler matriks ağı ile birbirleriyle iletişim halinde ve 3 boyutlu olarak incelenebilir. Üstelik bu sistemlerle vücudumuzda kanın dolaşarak besinleri dokulara ulaştırdığı gibi, akan bir besiyeri içerisinde hücrelere besinleri ve onlara uyguladığımız reaktifleri ulaştırabilmek hatta aynı zamanda hücresel atıkları uzaklaştırabilmek de mümkün. Bu sistem sayesinde hücreler, çeşitli reaktanlara ve ilaç etken maddelerine canlı vücudundakine en yakın tepkiyi verirler. Bu koşullarda bilim insanları çok daha doğru ve tutarlı sonuçlara ulaşarak çalışmalarına yön verebilirler.

Bu çiplerin biyomühendislik uygulamalarına örnek olarak ağız kanseri tanısında kullanılmak üzere tasarlanan mikroakışkan çipleri verebiliriz. Bu çiplerdeki proses kanserli epitel hücrelerin yüzeyinde anormal şekilde üretilen proteinin tanınması ve ayrılmasıyla başlar. Ayrılan kanser hücrelerinden mRNA izole edilir. DNA örnekleri, ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu ve doğrusal amplifikasyon ile elde edildikten sonra inkübasyon bölmesine geçer. Ardından izole edilmiş kanser hücrelerinin transkripsiyon profili, veritabanında arşivlenen kanser imza profilleri ile karşılaştırılır ve tanı konulur. Tüm bu işlemler mikro boyuttaki lablarda gerçekleşir ve bu da zekice tasarlanmış bir mühendislik ürünüdür.

Hazırlayan: Ceyda Topal

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.