Eskişehir Osmangazi Üniversitesinde (ESOGÜ) canlı hücrelerden oluşan, dokuları ve organları taklit eden çip organlar üzerinde çalışılıyor. Hücresel Tedavi ve Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde (ESTEM), ESTEM-MEMS ve Doku Mühendisliği Birimi Sorumlusu Mühendislik Mimarlık Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Doç. Dr. Hüseyin Avcı, çip organları nasıl üretip işlevsel hale getirdiklerini anlattı.
İlaç gelişimini kısa süreye indirmek, ilaçların yan etkilerini tespit edip kişiye özel geliştirilmesine imkân sağlamak için kolları sıvayan Doç. Dr. Avcı ve ESTEM ekibi son yıllarda hızlandırdıkları çalışmalarla insan vücudundaki tepkileri, etkileşimleri taklit edebilecek canlı hücrelerden oluşan yapı üretiyor. Hücreler, hafıza kartı büyüklüğündeki çip organın en küçük kanal veya odacıklarına yerleştirilip kana benzer sıvıyla sürekli perfüze edilerek insan vücudundaki benzer dinamik ortam oluşturuluyor. Örneğin karaciğerin en küçük yapısı olan hepatik sinüzoid, hepatik mikrosirkülasyonda önemli rol oynuyor; oluşturulan mikro kanalla taklit edilip elektronik devrelerle çalıştırılarak karaciğerdeki tepkiler gözlem altına alınabiliyor ve hızlı şekilde insan vücuduna yakın cevaplar oluşturulabiliyor. Kişiselleştirilmiş tıp alanında da önemli başarıların elde edilebileceği bu sistemler Dünya Ekonomik Forumu tarafından 2016’da en iyi 10 yeni teknoloji içerisinde 6. sırada yer aldı. Özellikle Aralık 2022’de ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) Modernizasyon Yasası 2.0’ın yürürlüğe girmesiyle yaklaşık 100 yıldır zorunlu olarak klinik denemeler öncesi hayvan deneme çalışmalarını ortadan kaldırılarak çok önemli bir dönüm noktası olması bekleniyor. Yöntem, test aşaması yaklaşık 15 seneyi bulan, örneğin son antibiyotik sınıfı 1987 yılında keşfedilmiş ve günümüze kadar yeni bir tipin geliştirilemediği bir durumda geleneksel ilaç gelişim sürecini zaman ve maliyet yönünden azaltabilmesi, hayvan deneylerinin yerine geçebilmesi açısından oldukça önem taşıyor.
Hızlı, güvenilir, ekonomik
Diğer taraftan, Covid-19 pandemisi ile ülkemizde ve dünyada savunma sanayinin değişen ve genişleyen kapsamıyla karşı karşıya kalınırken, bu pandemi sadece bir sağlık sorunu olarak değil; aynı zamanda benzer pandemi, kimyasal veya biyolojik tehditlerle gelecekte de karşılaşabileceğimizi gösterdi. Bu tehditler toplum, güvenlik, ekonomi, kültür ve siyaset ekseninde küresel sorunlar olarak, biyogüvenlik konusunu savunma sektörünün odağına yerleştirirken, yeni güvenlik parametreleriyle savunma sanayinin kapsamını da genişletmiştir. Bu nedenle hızlı cevap verebilen, güvenilir, kullanımı nispeten kolay ve daha ekonomik olan çip organların önemi gittikçe artmaktadır.
ABD’de pilot uygulama olarak kullanılıyor
Çalışmanın yürütücüsü Doç. Dr. Avcı, yaptığı açıklamada, ilaç gelişiminin yanı sıra kemoterapi başta olmak üzere farklı şekillerde kullanılan ilaçların, takviye edici gıda ve kozmetik ürünlerin insan vücudunda oluşturduğu yan etki ve toksik durumların da incelenebileceğini söyleyerek şöyle konuştu:
“Bu cihazlar ABD’de 2024’ün Eylül Ayı’nda ilaca bağlı karaciğer hasarının test edilmesinde pilot uygulama olarak kullanılmaya başlandı. Ülkemizde de birçok kurumun desteğiyle çip organ çalışmaları hızlı şekilde artmaktadır. Bu cihazları sağlık sektörünün İHA’ları ve SİHA’ları olarak görüyorum. Küçük gözükmelerine rağmen ciddi ve önemli ölçüde veriler elde edebiliyoruz. Çip organların Avrupa’da, Ülkemizde, dünyanın farklı ülkelerinde kısa sürede ciddi anlamda kullanılabileceğini düşünüyorum.”
Çip üzerinde laboratuvar uluslararası dergi kapağında
Çalışmalarına aralıksız devam eden ekibin araştırmaları uluslararası hakemli birçok dergide yer aldı. Son olarak 2025 yılında yayınlanan “Convenient rapid prototyping microphysiological niche for mimicking liver native basement membrane: Liver sinusoid on a chip” başlıklı makalede hepatik sinüzoid, interdisipliner bir ekip ile çip içerisinde oluşturulmaya çalışılmıştır. Bununla birlikte 2024 yılında hepatik sinüzoidlerin otoregülasyonuyla hepatik kan akışını düzenlemesinden esinlenerek hazırlanan biyomoleküler ayırma için yakın zamanda açıklanan çip üzerinde laboratuvar yöntemlerini kapsamlı bir şekilde araştıran ve bunların kullanımındaki ilerlemeleri tartışan uluslararası çok yazarlı “Molecular Separation by Using Active and Passive Microfluidic chip Designs: A Comprehensive Review” başlıklı makale “Advanced Materials Interfaces” dergisinde kapak olarak yayınlandı.
