Akustik manipülasyon: Hücrelerin sesle hareketi

İngiltere’deki Bristol Üniversitesi’nde geliştirilen yeni bir biyoteknolojik cihaz, laboratuvar ortamında canlı hücreleri fiziksel temas olmadan, yalnızca ses dalgalarıyla hareket ettirebiliyor. “Akustik manipülasyon” adı verilen bu yöntemle hücrelerin bulunduğu sıvı ortamda yönlendirilmesi mümkün hale geldi. Cihaz, ilaç geliştirme süreçlerini hızlandırma, kişiye özel tedavi yöntemlerini kolaylaştırma ve laboratuvar ekipmanlarının kullanımını büyük ölçüde azaltma hedefi taşıyor.

Buluşun merkezinde yer alan teknoloji, insan kulağının duyamayacağı kadar yüksek frekanstaki ses dalgalarının kontrollü biçimde kullanılmasına dayanıyor. Cihaz, birden fazla küçük hoparlör yardımıyla bu sesleri üreterek hücrelerin bulunduğu sıvı ortam üzerinde yönlendirici bir kuvvet oluşturuyor. Hücreler bu kuvvetin etkisiyle, kabın içerisinde istenen yöne doğru hareket ettirilebiliyor. Araştırmacılar, hücrelerin bu şekilde “dans eder gibi” kontrollü biçimde yer değiştirdiğini belirtiyor.

Bugüne kadar laboratuvarlarda yapılan hücre taşıma ve ilaç testleri, çoğunlukla elle veya büyük ve pahalı makinelerle yürütülümekteydi. Bu işlemler hem zaman alıcı hem de insan eli olduğu için hata payı taşıyordu. Yeni geliştirilen masa üstü cihaz ise bu süreci hem otomatikleştiriyor hem de çok daha az yer kaplıyor. Bu sayede ilaç keşfi ve hücre analizi süreçleri daha hızlı ve güvenilir şekilde gerçekleştirilebiliyor.

Cihazın geliştirilme süreci, Bristol Üniversitesi’nde doktora öğrencisiyken ses dalgalarıyla bir elması havada tutma deneyi gerçekleştiren Dr. Luke Cox’un çalışmalarıyla başladı. Cox, elmas gibi küçük nesnelerin havada asılı kalmasını sağlayan bu fiziksel prensibin canlı hücreler üzerinde de kullanılabileceğini fark etti. Bu fikrin üzerine kurulan Impulsonics şirketi, kısa sürede bu konsepti laboratuvar ortamında kullanılabilecek bir prototipe dönüştürdü.

Araştırmacılar, farklı ilaçların hastadan alınan hücreler üzerinde denenmesini ve en etkili olanının belirlenmesini sağlayacak bu sistemin, tedavi süreçlerinde kullanılabileceğini ifade ediyor. Bu durumun özellikle kanser, Alzheimer ve diğer kronik hastalıkların tedavisinde rol oynayacağı belirtiliyor.

Bristol Üniversitesi akademisyenlerinden ve Impulsonics’in kurucu ortaklarından Prof. Bruce Drinkwater, cihazın küçük boyutuna rağmen büyük işler başardığını vurguluyor. Drinkwater, cihazın standart bir laboratuvar tezgâhının sadece yarısı kadar yer kapladığını ve bu sayede tüm işlemlerin daha verimli ve düzenli yürütüldüğünü belirtiyor. Ayrıca cihazın, hücrelerin hareketini ve tepkilerini ölçmek için yüksek kalitede veri üretebildiği ifade ediliyor.

Bu teknolojinin detayları, bilim dergilerinden Science’da yayımlandı. Aynı zamanda Bioinnovation Institute tarafından verilen Science Prize for Innovation ödülüne de layık görüldü. Yayınlanan makalede, cihazın gelecekte biyoteknoloji ve tıp alanında çok çeşitli uygulamalar için geliştirileceği vurgulanıyor.

Impulsonics ekibi, cihazın yeni versiyonlarını geliştirmeye ve hücre bazlı testlerin tümünü bu sistemle yapılabilir hale getirmeye odaklanmış durumda. Dr. Luke Cox, uzun vadede bu teknolojiyi tüm araştırma ve hastane laboratuvarlarında yaygınlaştırmayı hedeflediklerini belirtiyor. Cox, “Yeni ilaçların keşfinde süreci hızlandırmak, binlerce hayatı etkileyebilir. Biz de bu süreci daha verimli ve erişilebilir hale getirmek için çalışıyoruz” dedi.

Kaynak: Science