Nisan 2011
Tüp Bebek Nanoteknoloji Güncel Haberler Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar Nisan | 2010 | 1
2 | 2010 | Nisan
Nisan | 2010 | 3
BİNOM | Editörden
BİnoM Biyo ve Nano Teknoloji(BİNOTEK) Kulübü Bilim Sağlık ve Teknoloji Dergisi
Değerli okurlarımız, BİNOM dergisi olarak yine sizlerleyiz. Bu sayımızda ağırlıklı olarak kendi alanlarında çığır açan tüp bebek ve nanoteknoloji konularını ele aldık. Tüp bebek, tıbbi adıyla İnvitro Fertilizasyon’un kimlere uygulanabileceği, hangi şekillerde uygulandığı, farklı tedavi yöntemleri ve uygulama aşamaları hakkında sizleri bilgilendirmeyi amaçladık. Geçen yaz düzenlediğimiz Nanobilim ve Nanoteknoloji (NABİTEK) Kongresinin de ana teması olan nanoteknoloji biliminin farklı yönlerini ele almaya çalıştık. Ancak nanoteknoloji çok geniş bir alana sahip olduğundan yalnızca bazı kısımlarını ele alabildik. Bununla birlikte son zamanların popüler tartışma konusu olan Genetiği Değiştirilmiş Organizma (GDO) konusunu inceleyerek, bu konuda sizleri bilgilendirmeyi hedefledik. Gündelik yaşantımızda da sıklıkla karşılaştığımız konuların bilinmeyen yanlarını sizlerle paylaştık. Dergimizi siz değerli okurlarımızın beğenilerine sunarken, bir sonraki sayımızın heyecanı içinde çalışmalarımıza devam ediyoruz. BİNOM dergisi olarak bu sayımızda da bizden desteğini esirgemeyen değerli hocamız Prof. Dr. Fahrettin GÜCİN’ e, makaleleriyle dergimize destek veren hocamız Yrd. Doç. Dr İffet İrem UZONUR ve Dr. Mustafa Selman YAVUZ’ a, bu derginin çıkmasını sağlayan BİNOTEK Kulübüne ve emeği geçen herkese sonsuz teşekkürlerimizi sunarız. Bir sonraki sayımızda görüşmek dileğiyle…
Yayın Birimi Başkanı Tutku ÖZARPACI
Grafik Tasarım-Uygulama Hamide YILMAZ Haluk Emre GÖKTÜRK
Yayın Ekibi Çiğdem DÜNDAR Mehtap AYDIN Melike TEKMAN Müge ÇATALOĞLU Recep TURAN
İletişim binom_2010@hotmail.com
Tutku ÖZARPACI
BİNOTEK KULÜBÜ Fatih Üniversitesi
4 | 2010 | Nisan
İçindekiler | BİNOM
BİNOTEK Kulübü ve Etkinlikleri -6-
Yeter!
Çiğdem Dündar -10-
GDO
Recep Turan -15-16-17-
RAPD-PCR Teknikleri Müge Çataloğlu -21-22-23-
MRSA Süleyman Demirhan -27-28-
Ropörtaj Recep Turan -31-32-
Nanoelektronik Şevket Esgil -37-38-
Catalytic Applications -45-46-47-48-49-50-
Tüp Bebek
Mehtap Aydın -7-8-9-
Kuzu Göbeği Mantarları Çiğdem Dündar
-11-12-13-14-
Nanoteknoloji
Fatma Cebesoy
-18-19-20-
Diatomlar Süleyman Demirhan -24-25-26-
Mantar Üreten Karıncalar Melike Tekman -29-30-
İstilacı Türler Recep Turan -33-34-35-36-
Hungtington Disease Yağız Alagöz -43-44-
Kısırlık Merve Selçuk -53-54Nisan | 2010 | 5
BİNOTEK KULÜBÜ ETKİNLİKLERİ TÜM HIZIYLA DEVAM EDİYOR… BİNOTEK ailesi olarak etkinliklerimize tüm hızıyla devam etmekteyiz. Bugün itibariyle yapılması planlanan etkinliklerin başında BBTG-2011 ‘BİNOTEK Biyomedikal Teknolojileri Sempozyumu’ yer almaktadır. 7 Mayıs 2011 tarihinde düzenlenmesi planlanan etkinlikte Türkiye’de yeni yeni tanınmaya başlanan Biyomedikal sektörü ve Biyomedikal teknolojisi alanları üzerinde gerek iş dünyasından gerekse değişik kurumlarda çalışmalarını devam ettiren konuşmacılar, bu alanın tanıtımını gerçekleştirecek ve Biyomedikal alanında neler yapılabileceği
hakkında fikirlerini sunacaklar. 15 Nisan 2011 Cuma günü gerçekleştirilen BİNOTEK Kulübü Biyologlar Günü Özel Programında özellikle ülkemizde biyoloji mezunlarının yaşadığı sıkıntılar ve bun sıkıntılarla ilgili çözüm önerileri konuşuldu. Ayrıca hem üniversitemiz mezunu hemde iş alanlarında büyük başarılara imza atan Dr. Mustafa ULAŞLI, Yüksek Biyolog Berrak TANRISEVER ERENSOY, Yüksek Biyolog Fatih KOYUNCU ve Ayşe GENÇ’e ödülleri taktim edildi. Seminer ve sempozyumlarımızla beraber teknik gezilerde düzenlenecektir. Bu gezilerin ilki 16 Nisan cumartesi günü ACIBADEM LABMED ve Burç Genetik Tanı merkezine gerçekleştirilmiştir. Buralarda kullanılan cihaz ve tekniklerin tanıtıldığı gezimizde bizlere kurumlarının tanıtımını yapan Prof. Dr. Tanıl Kocagöz hocamıza ve Sevda Hanıma teşekkür ederiz. Diğer gezilerimiz ise sırasıyla şu şekildedir; 1.) 29 Nisan GAMMAPAK Sterilizasyon şirketi 2.) 6 Mayıs TÜBİTAKMAM Biyoteknoloji ve Gen Mühendisliği Enstitüsü gezisi. 3.)Tüp Bebek merkezi gezisi. Düzenlenecek tüm etkinlikleri daha yakından takip edebilmek ve bu etkinlikler hakkında ayrıntılı bilgi sahibi olmak için www.binotek.org adresini ziyaret edebilirsiniz. Bilim dolu etkinliklerde buluşmak dileğiyle… 6 | 2010 | Nisan
Tüp Bebek | Sağlık | BİNOM
TÜP BEBEK NEDİR VE NASIL OLUŞUR?
İnsanoğlunun hayatının devamı için gerekli olan üreme, bazı çiftlerde normal yollar ile gerçekleşememektedir. Bu noktadan sonra çeşitli teknolojik yöntemler devreye girmektedir. Bu yöntemlerden en yaygın olarak kullanılanı; tüp bebek yöntemidir. 1978 yılında, bu yöntem; ilk kez kullanılması ile dünyaya gelen Louise Brown’dan itibaren çocuk sahibi olamayan ailelerin umut kaynağı olmuştur. Tüp bebek yönteminde işlem; erkek ve dişi döl hücrelerinin laboratuar koşullarında bir araya getirilmesi sonucu oluşan embriyoların yeterli gelişimini tamamlaması sonucu, oluşan bu embriyoların ince bir katater yardımıyla rahme yerleştirilmesi ile gerçekleşir.
TÜP BEBEK AŞAMALARI NELERDİR? Hormonların Baskılanması Tüp bebek tedavisine başlandıktan sonra ilk olarak kadının hormonları baskılanır. Bunun en önemli nedeni; baskılama sonucunda istenmeyen zamanda yumurtaların çatlayarak karına dökülmelerinin önüne geçilmesi ve daha fazla embriyonun elde edilecek olmasıdır. Bu da daha fazla sayıda embriyonun oluşturulabileceği anlamına gelmektedir. Tüp bebek tedavisinde hormonların baskılanması için uygulanan yumurtalıkların uyarılmasının(Kontrollü ovarian hiperstimülasyon-KOH) amacı, burada normalde 1 olan baskın folikül sayısını arttırmak ve daha fazla sayıda olgun yumurta hücresi elde etmektir. Yumurta Toplama İşlemi Yumurta toplama işlemi ultrasonografi probuna adapte edilmiş bir iğne vasıtasıyla yumurta içeren ve içi sıvı dolu yapıların boşaltılması işlemidir. Tüplere toplanan folikül sıvısı içinde yumurta olup olmadığı embriyolog tarafından bildirilir. Yumurta gelmediği takdirde, özel sıvı verilerek folikül boşluğu yıkanır ve içinde kalmış olabilecek yumurta alınmaya çalışılır. Tüm folikül boşaltıldıktan sonra yumurta toplama işlemine son verilir. Yumurtalar toplandıktan sonra laboratuarda incelenerek yumurta sayısı ve olgun olup olmadıkları değerlendirilir. Olgun olan yumurtalara dölleme işlemi uygulanır. Nisan | 2010 | 7
BİNOM | Sağlık | Tüp Bebek
Embriyo Transferi Embriyo transferi işlemi, kataterin daha rahat yerleştirilebilmesi ve embriyoların rahim içerisinde nereye konulduğunun tam olarak izlenebilmesi için ultrasonografi kontrolünde gerçekleştirilir. İnce bir katater ile embriyolar, rahmin en uygun bölgesine yerleştirildikten sonra katater yavaş bir şekilde geri çekilir. Transfer edilecek embriyo sayısı genellikle 2-4 arasında değişmektedir. Tüp bebek uygulamalarının kullanım alanının genişlemesi, kısırlığa yol açan diğer etkenlerin tedavisinde de kullanımına olanak sağlamıştır. Tüp bebek uygulamalarında; yumurtaların uyarılması çeşitli ilaçlarla sağlanır. Bu uygulamanın amacı embriyo oluşturmaya aday çok sayıda yumurta oluşturabilmektir. Dolayısıyla da fazla yumurtanın oluşturulması gebelik şansını da arttırır. Tüp bebek, önceleri enfeksiyon veya cerrahi işlem sonucunda tüplerinde kalıcı hasar oluşan kadınlarda uygulanmaya başlanmış, kısa bir süre sonra ise, kısırlığa yol açan diğer nedenlerin tedavisinde de kullanılır hale gelmiştir. Bugün, endometriozis(üreme çağındaki kadınlarda görülen bir hastalık) nedeni açıklanamayan kısırlık olguları ve erkeğe bağlı kısırlıkta, tüp bebek yöntemleri ile başarılı sonuçlar alınmaktadır. Özellikle son yıllarda uygulanmaya başlanan mikroenjeksiyon, sperm sayısının çok düşük olmasına karşın, erkeklerin tedavisinde bir devrim olarak nitelendirilmektedir.
TÜP BEBEK UYGULAMALARI HANGİ DURUMLARDA YAPILIR? Rahim kanalları tıkalı olan kadınlarda, Sperm fonksiyonları ileri derecede bozuk olduğu durumlarda, Endometriozis hastalığı nedeniyle karın içinde yaygın yapışıklıkları olan ve tedavi ile gebelik elde edilemeyen kadınlarda, Bazı hormonal bozukluklarda, Diğer tedavi yöntemleri ile gebelik elde edilmemesi durumlarında, Kalıtsal bazı hastalıkların embriyo aşamasında teşhis edilerek sağlıklı bir bebek elde etmek amacıyla, tekrarlayan düşükleri olan kadınlarda sağlıklı embriyoların genetik tanı yöntemi ile seçilebilmesi amacıyla, aşılama yöntemi ile birkaç kez uygulanmasına rağmen gebelik elde edilmemişse, meydana gelebilecek tüm bu durumlar sonucu tüp bebek tedavisine başvurulabilir.
8 | 2010 | Nisan
Tüp Bebek | Sağlık | BİNOM
TÜP BEBEK UYGULAMALARININ BAŞARI ŞANSI NEDİR? Tüp bebek tedavisi çok değişik nedenlerden dolayı yapıldığı için gebelik elde edilmesini etkileyen pek çok faktörde mevcuttur. Bunlardan bazıları: Kadının yaşı Uzun evlilik süresi Erkek spermi ile ilgili bazı faktörler Hormonal faktörler Geçirilmiş eski hastalıklar Daha önce gebelik olup olmadığı Daha önce doğum veya düşük olması gibi pek çok fak- törler tedavinin başarı şansını etkilemektedir
TÜP BEBEK YÖNTEMİNDE KAYDEDİLEN AŞAMALAR Tüp bebek uygulamaları ile genetik teknolojinin bağdaştırılmasının çok uzun bir geçmişi yoktur. İlk defa 1990’lı yılların başında cinsiyet üzerinden geçiş gösteren hastalıkların engellenmesi amacıyla, embriyonun cinsiyetinin belirlenmesi ile başlayan ve genel anlamda genetik olarak adlandırılan uygulamalar, son derece hızlı bir gelişme göstermiştir. Bunlarda ilki ileri yaşlarda tüp bebek ile gebe kalmak isteyen kadınlardır. Özellikle 37 yaşından itibaren kromozom bozukluğu içeren yumurtaların oranı artmakta ve bu yumurtaların döllenmesi ile anormal embriyolar oluşmaktadır. Yapılan çalışmalar kadın yaşının ilerlemesi ile birlikte genetik olarak anormal embriyo oranın arttığını göstermektedir. İleri yaşlarda tüp bebek yaptıran kadınlarda PGS (preimplantation genetic screening) ile embriyo taraması yapılarak normal embriyoların rahim içerisine yerleştirilmesi ile gebelik oranları arttırılmakta ve düşük oranları azalmaktadır. Genetik mühendislik alanındaki hızlı ilerlemeler ile hatalı genlerin tamiri de çok uzak değildir. Embriyo düzeyinde tüm genetik yapının belirlenmesi ve hastalıklı genlerin değiştirilmesi bugün bir bilim kurgu görünse de gelecekte bunların gerçekleşme olasılığı yüksek görünmektedir. Bu uygulamaların tabi ki göz ardı edilemeyecek etik bir boyutu da vardır. Etik boyutlarının dikkatli bir şekilde irdelenmesi çok önemlidir. Referans: http://www.erkeklerkadinlar.com/tup_bebek.htm http://www.sagliklidunya.net/tup-bebek-nedir-tup-bebek-olusumu/ http://tupbebek.anneyiz.biz/tb_haberdty.php?hid=29 http://www.tupbebek.com/makaleler/tup_bebek_asamalari/43/tup_bebek_asamalari__3__yumurtaliklarin_uyarilmasi http://www.bulenttiras.com/tupbebek/tupbebek-asamalari
MEHTAP AYDIN Nisan | 2010 | 9
BİNOM | Bilim | Yeter! YETER! Genetik Mühendisliği ve İnsan Doğasının Sonu: Bill Mckibben “İNSANLIĞA ÇAĞRI” Kitap; ileri nanoteknoloji ve biyoteknoloji alanında geleceğin nasıl olacağı ihtimallerini irdelerken, bu ihtimallerin insanlığa ne kadar zarar verebileceğinden bahsetmektedir. Genetik mühendisliğinin sunduğu teknolojilerden yararlanılarak yapılan yüzlerce buluş vardır. Bu buluşlar insanların akıllarına her zaman daha fazlasını getiriyor. Özelliklede insanlar Dünya’da ve Evren’de eksik hissettikleri şeylere veya kendi bulundukları durumu daha da iyileştirmeye yönelik çalışmalar yürütmektedir. “Bu yapılırken neden bir üst aşaması da yapılamasın?” Kitapta gördüğüm en temel şey insanların ne kadar ileri gidebildiğiydi. Maymunlara enjekte edilen denizanası genleri, doğacak çocuklarının sarışın mı, mavi gözlü mü, ilerde nelerden hoşlanması gerektiği gibi özelliklerin ayarlanabileceği, donmuş bedenlerin tekrar faaliyete geçirilebileceği, kök hücre çalışmaları, hayvanlardan alınan organların insanlara aktarılabileceği, yapay zekâ üretimleri, robotlar ve ölümsüzlük... İlgimi çeken ve beni günlerce düşündüren iki olaydan bahsedeceğim. 1.) Maymunlara enjekte edilen denizanası genleri (silver: cenneti yeniden inşa etmek, sf:238) Bilim adamlarının bu çalışmasının amacı; denizanasında bulunan pulların maymunlara geçmesidir. Böylece maymunlarda parlak bir deriye sahip olabilecekti. Yani herhangi bir canlının özelliğini, bu özelliği kendisinde barındırmayan diğer canlıya kazandırılmasıdır. Ve kitapta bunun yapılabildiği takdirde insanlarda bulunmayan özel yeteneklerin genetik kaynakları belirlenerek insan genomlarına aktarılabileceğinden bahsediliyor. İnsanların gece görüşlerinin arttırılması için ultraviyole ışınının genlere enjekte edilebilmesi gibi. 2.) Ebeveynlerin çocuklarını kendi istedikleri gibi şekillendirebileceği... Ailelerin çocuklarını mükemmelleştirmeye çalışmasıdır. Böylece gelecekte güzel veya yakışıklı, zeki, başarılı çocuklara sahip olabileceklerdi. “Kim ağlayan bir bebek ister? “(james watson) Böyle bir çocuğun dünyaya geldiğini düşünelim. Zeki ve başarılı. Her katıldığı yarışmayı birincilikle tamamlıyor. Ancak sahip olduğu bu şeylerden nasıl övünebilir ki? Evet, bunu çalışıp başarmış olabilir. Ancak üzerinde yapılan “genetik düzenleme” gerçeği asla değişmeyecek. Farz edelim bu çalışma başarıya ulaşmadı. Kekeleyen, içine kapanık bir çocuk meydana geldi. Bu dünyada böyle birinin varlığı gayet tabiidir. Ancak gelecekte bu defolu ürün sayılacak. Bu durumda aile; ne çeşit bir suçluluk duygusu hissedecek? Bunların en acı noktası ise; bir yeri tamamlamadan, yeni şeyler üretmeye çalışmak. Üretilen fikirlerin yapımı için tonlarca para harcanıyor. Bunun yerine ya da bunlara daha sıra gelmeden dünyadaki yoksulluk giderilmelidir. Kıtanın büyük bölümünde yaygın olan malaria hastalığından korunması için tek bir Afrikalıya 50 sent verebilmeye gücümüz yetmiyorken, bu yardımı bütün Afrikalılara yaygınlaştırmamız pek mümkün görünmüyor fakat genetik teknolojisinin son türleri için yüksek vergileri ödemeye razı görünüyoruz. Bu kadarı yeterli değil mi? Duygularımız, değerlerimiz, güçlerimiz ve biz. Gerçekten daha çoğunu kaybetmeye hazır mıyız? ÇİĞDEM DÜNDAR 10 | 2010 | Nisan
Kuzu Göbeği Mantarları | Bilim | BİNOM
Kuzu Göbeği Mantarları Prof.Dr.Fahrettin GÜCİN
Hayat Devri ve Korunması İçin Dikkat Edilecek Hususlar Morchella anatolica (Anadolu Kuzu Göbeği) Kuzu göbeği mantarı Ascomycota şubesine ait bir cinstir. Sap kısmı; içi boş boru şeklindedir. Baş kısmı üzerinde çok sayıda oyuk bulunduran, süngerimsi ya da bal peteği görünümündedir. Bu mantar; bal mumu tonunda sarımtırak, bazen pembe veya zeytuni hatta siyahımsı renklerdedir. Oval, konik ve yuvarlağımsı şeklindedir.
Genellikle ilkbaharda orman, bahçe, çayır gibi alanlarda, bazen yanık alanlarda yetişirler. Habitat olarak Çam ormanlarını, Meşe, Ay fındığı, Karaağaç, Dişbudak, Gürgen ve Elma ağaçları yakınlarını seçerler, genel olarak kireçli topraklarda tek ya da 2’li, 3‘ lü gruplar halinde bulunurlar.
Türkiye’de 40 çeşit kuzu göbeği yetiştiği rapor Kuzu göbeği mantarı Ege ve Akdeniz böledilmiştir. geleri olmak üzere hemen hemen her bölgemizde yetişmektedir. Anadolu, çok sayıda mantar türünü barındırmaktadır. Bugünkü çalışmalara göre Genellikle kuzu göbeği mantarı çevresinde 2000 civarında mantar vardır. Bu mantarların bulunduğu ağaçlardan bağımsız değildir. Onbazıları Dünya ticaretinde önemli bir yere sa- larla karşılıklı faydalanılan ortak bir yaşam hiptir. Bunlardan birisi olan Kuzu Göbeği yaparlar. Ağaçların kökleri ile ilişki kurarak Mantarı (Morchella) ülkemizde yaygın olarak Mikoriza denilen özel bir yapı geliştirirler. bulunmaktadır. Bulunduğu alanlarda bölge halkı Mantar; birlikte yaşadığı ağaca su ve minetarafından toplanmakta ve bazı işlemlerden ral sağlarken ağaç köklerinden, gerekli ve sonra bir çok ülkeye ihraç edilmektedir. üretemediği besinleri alır. Muğla Ula ilçesine bağlı Elmalı Köyü’nde dünyada ilk defa görülen yeni bir Kuzu Göbeği mantarı bulundu. Muğla Üniversitesi Fen Ede. Fak. Biyoloji Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Mustafa Işıloğlu, Doç.Dr. Halil Solak ile Dr. Hakan Allı, dünya için yeni olan bu türü ‘Mycologia’ isimli uluslararası bir dergide Dr. Spooner ile birlikte yayınlandı. Mantarın bilimsel olarak ismini, dünyada ilk defa bu bölgede bulunması ve Anadolu’ya ait olması nedeniyle “Morchella anatolica” diye koyuldu. Dünyada sadece Muğla bölgesinde bulunuyor. Yenebilir fakat şu anda çok az bulunduğu için yemek olarak kullanılması tercih edilmemelidir. Çünkü o; çok önemli biyolojik bir değerdir. Nisan | 2010 | 11
BİNOM | Bilim | Kuzu Göbeği Mantarları Kuzu göbeği mantarının bazı zehirli çeşitleri vardır. Bazı yörelerdeki halk bu zehirli olanları bilmektedir. Bunlar Kuzu Göbeği Ebesi denilen Gyromitra’ lardır. Bu mantarlar içerdiği Giromitrin denilen zehirli madde nedeni ile zehirlenme yapar. Kuzu Göbeği Mantarları ile karışma ihtimali zehirlenme nedeni olabilir. Dolayısı ile bu açıdan da halkın bilgilendirilmesinde yarar vardır. Kuzu göbeği denilen ve Morchella cinsine giren mantar, doğadan toplanmakta ve sınıflandırılıp ya taze olarak, şoklanarak veya kurutulduktan sonra Fransa, İsviçre, İtalya’ya gibi Avrupa devletlerine ihraç edilmektedir. Yıllık ihracatın 400 – 500 ton kadar (taze olarak) olduğu bildirilmektedir. Kg fiyatı da 70 - 120 dolar civarındadır. Köylüden alış fiyatı çok daha düşüktür (5 -20 dolar gibi). Bu da ülkemiz için önemli bir pazar ve döviz girdisi demektir . Dünya Kuzu göbeği piyasasında Türkiye, önemli bir yere sahiptir. Diğer önemli ihracatçılar da Hindistan, Pakistan, Nepal, Çin, ABD ve Kanada. Türkiye Kuzu Göbeği Mantarları Avrupa’da ve Amerika’dakilerden farklı olarak yüksek kalitesi ile dikkat çekmektedir.
Ülkeler TÜRKİ RKİYE Yugoslavya
(Şimdiki Sı SırbistanrbistanKaradağ Karadağ)
Hindistan Pakistan Polonya
KUZU GÖBEĞİ BEĞİ
Yıllar
Boletus edulis
1989 1990 1996 1997 1998 1999 2000 1993 1994 1995
22 730 Veri yok “ “ “ “ 5 186 1 212 3 792
11 160 13 18 375 94 15 2 605 631 1 502
* 47 Veri yok 152 100 46 104 44 37 2 3
Yıllı llık
Veri yok
Veri yok
5050-60
1999
Veri yok
Veri yok
79
1984
Veri yok
9 179
Veri yok
Chanterellus MANTARLARI
Kuzu Göbeği Mantarları kuru ağırlık olarak verilen değerler iken, diğer mantarlar ise taze ağırlık olarak verilmişlerdir. Morchella cinsine giren kuzu göbeği mantarlarının kültürü, diğer mantarlar kadar yaygın bir şekilde yapılamamakta ve daha ziyade doğadan toplanarak tüketilmektedir. Bu durumda doğadaki mantar varlığının giderek azalmasına bazı tür ve nadir formların yok olmasına neden olabilir ki bilinçsiz ve aşırı toplama canlılarda her zaman sorundur. Bu doğal mantar kaynağını korunma ve kollama bilinci oluşturulması; orman köylerinde yaşayan halkın daha iyi bir gelir sağlamasına, bu işin ticaretini yapanlara ve ülkenin bu ihracat kaleminin gelişmesine katkılar getirebilecektir.
Bazı Kuzu Göbeği Yetiştirme Denemeleri
Gary L. Mills, imkânsız olduğu düşünülen kuzu göbeği mantarını kapalı ortamda yetiştirme işleminin patentini elinde tutmaktadır. Toyota motor şirketi ve diğer yatırımcıların desteğiyle, yüksek derecede değerli bu mantarın ve bundan başka 4 çeşit egzotik mantarın talaş tozu, ağaç kabuğu ve çürümüş yapraklar gibi yerel orman ürünlerini kullanarak batı Michigan’ daki yeni tesiste büyük çapta üretimini yapmaktadır. Orman ülkesinin egzotikleri adı altında satılan mantarlar Detroit, Lansing, Battle Creek ve Chicago’daki marketlerde bulunmaktadır. Şimdiye kadar büyük ilgi görmüşlerdir. 12 | 2010 | Nisan
Kuzu Göbeği Mantarları | Bilim | BİNOM Tatları doğal kuzu göbeği gibi değil ancak bunu düzeltmek üzerine de çalışmaları sürüyor. Doğadaki bu mantara ait rezervin sürdürülebilir olması ve toplayıcıların ve dolayısı ile ülkemizin gelir kaynağımızın devamı için; Özellikle sezon öncesinde yani Şubat-Mart aylarında medya yardımıyla bilgilendirme programları yardımı ile; * Hayat devresi hakkında bilgi sahibi olunmasına * Yaşamsal ortaklarının öğrenilmesine * Toplarken dikkat edilecek şeylerin öğrenilmesine * Özellikle toplayıcıların bilinçlendirilmesine acil ihtiyaç vardır.
Ülkemizde İlk ve Tek olarak Yeşilüzümlü ve Yöresi Kuzugöbeği Mantar Festivali düzenlenmektedir. Ülkemizde mantar konusunda uzman tanınmış bilim insanları, amatör mantarcılar ve özellikle toplayıcı yöre halkı ile birlikte; 1.si 10-12 Nisan 2009’da ‘KUZUGÖBEĞİ MANTAR FESTİVALİ’ Fethiye’de Yeşil Üzümlü ve yöresinde yapılmıştır. 2.si ise 2 - 4 Nisan 2010’da yine Fethiye Yeşil Üzümlü ve yöresinde yapılmıştır. Festival ile ilgili ayrıntılı bilgilere http://www.kuzugobegifest.com/ iletişim adresinden ulaşabilirsiniz. Bazı kaynaklar http://www.morels.com/ http://www.thegreatmorel.com/ http://morelmania.com/ http://www.kuzugobegifest.com/ Kuzugöbeği Kültürü İçin Bazı Web Sayfaları http://www.shroomery.org/forums/showflat.php/Number/4859362 http://news.msu.edu/story/313/ http://www.thefarm.org/mushroom/morel.html http://www.mykoweb.com/articles/morel_cultivation.html http://www.freepatentsonline.com/4594809.pdf Kuzu Göbeği Ebesi (Gyromitra gigas)
Nisan | 2010 | 13
BİNOM | Bilim | Kuzu Göbeği Mantarları
Wisconsin Kuzu Göbekleri 23 Mayıs 2009
BUZDAN HEYKELER FESTİVALİ Birincisi ve Medyanın seçimi Eserin Adı : Jumbo Kuzu Göbeği Takım kaptanları: David Andrews, Albert Benedict Sr., Albert Benedict,
Jr. Middleton, Wisconsin
ÇİĞDEM DÜNDAR 14 | 2010 | Nisan
Genetiği Değiştirilmiş Canlılar | Teknoloji | BİNOM
Genetiği Değiştirilmiş Canlılar Nelerdir ve Canlıların Genetiği Nasıl Değiştirilmektedir?
İçinde bulunduğumuz yüzyıla damga vuran ve en çok tartışılan konuların başında Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar(GDO) gelmektedir. GDO kısaca bir canlıda bulunmayan herhangi bir özelliğin başka canlıların DNA’sı kullanılarak bu canlılara aktarılmasıdır. Örneğin; insülin üretemeyen bir bakteriye insülin geni aktarılarak, bu bakteriden insülin elde edilmesidir. Peki GDO hangi canlılarda ve ne şekilde uygulanmaktadır? Bu uygulamalarda ne tür yöntemler kullanılmaktadır? Bu çalışmada teorik olarak bu sorulara cevap verilmeye çalışılacaktır. Tabi ki verilen cevaplarda GDO’ya hayır veya evet şeklinde bir ayrıma gidilmemiştir. İlk sorumuza cevap ararken canlı gruplarını basit şekilde sınıflayarak işe başlamakta yarar görüyoruz. Çünkü değişik canlı gruplarında birbirinden farklı amaçlarla genetik çalışmalar yapılmaktadır. 1.) Bitkiler: Bitkilerde birçok amaçla genetik değişiklikler yapılmaktadır. Bu değişikliklerde ana amaç verimi artırmaktır. Bu yönde böcekler, hastalıklar, kuraklık gibi çevresel streslere karşı dayanıklılık genleri bitkilere aktarılmaktadır. Bunların yanında raf ömrünü uzatmak ve renk değişiklikleri gibi birçok değişiklikte söz konusudur. Bitkilerde en çok uygulanan yöntem ise hastalılar, böcek ve herbisitlere karşı direnç genlerinin aktarımıdır. Burada, başka organizmalarda bu etmenlere karşı doğal olarak bulunan direnç genleri bitkilere aktarılmaktadır. Böceklere karşı dirençte en çok kullanılan sistem bakterilerde bulunan Bt isimli bir proteine ait gen bölgesinin aktarımıdır. Bt proteini böceklerin sindirim sistemini etkileyerek böcekleri etkisiz hale getirmektedir. Herbisitlere karşı direnç genlerinin bitkilere aktarımıda çokca başvurulan bir yöntemdir. Herbisitler, bitkileri öldürmekte kullanılan kimyasalların genel isimleridir. Bitkilere herbisit dirençliliği kazandırıldıktan sonra herbisitler kullanılırsa ortamda yabani bitkiler yetişememektedir[1]. Kuraklık, tuzlanma, ağır metaller, çevre kirliliği gibi çevresel stres faktörlerinden dolayı da bitkilerin genetik yapısı değiştirilmektedir. Bu şekilde yapılan çalışmalarda özellikle stres faktörlerinin etkilerini yok edecek enzimleri
ifade eden gen bölgeleri kullanılmaktadır[2]. Diğer bir uygulama şekli olarakta besin içerikleri değiştirilmektedir. Bu şekildeki genetik değişikliklere en çarpıcı örneklerden biri altın pirinç uygulamasıdır. Bu uygulamadaki asıl amaç, özellikle Asya kıtasında olduğu gibi A vitamini eksikliği görülen bölgelerde bu eksikliği gidermek için pirinç bitkisine A vitamin sentezinden sorumlu gen bölgesinin aktarımıdır. Bunların yanında bitkilere bazı aşı ve ilaç genleride aktarılmaktadır. Bu sayede insanların normal ihtiyaçlarını giderirken bu ilaçlarıda almasını amaçlanmaktadır. 2.) Hayvanlar: Hayvanlarda gen aktarımı genellikle bilimsel araştırmalarda mekanizmaların anlaşılması için kullanılmaktadır. Ayrıca son zamanlarda hayvansal besin maddelerinden bazı proteinlerin yüksek miktarda üretilmesinde de bu yolla kullanılmaktadır[3]. İnsan vücudu için gerekli ve herhangi bir hastalıkta üretilemeyen bir protein bu yöntemle yüksek miktarda üretilebilir. Bu yönde ilk adımlar 1997 yılında üretilen Rosie adlı transgenik inek uygulanmıştır. Rosie’nin genlerinde yapılan değişiklikler sayesinde anne sütüne yakın bir süt elde edilmiştir[4]. Bu alanda yapılan çalışmalar özellikle bilim-
sel çalışmalarda model organizmalar üzerinde uygulanan çalışmalarda kullanılmaktadır. Bu uygulamalara en güzel örneklerden biri Harvard Üniversitesi tarafından geliştirilmiş olan OncoMouse’dir. Bu canlı insanda birçok kansere neden olduğu düşünülen bir gen bölgesine sahip. Bu sayede insanlar üzerinde uygulanamayan bir çok tedavi denemesi bu hayvanlar üzerinde uygulanabilmektedir[5]. Nisan | 2010 | 15
BİNOM | Teknoloji | Genetiği Değiştirilmiş Canlılar Bunun yanında sağlık alanında uygulanan diğer bir yöntem ise Xenotransplantasyon’dur. Xenotransplantasyon hayvanlardan insanlara organ naklidir. Bazı genetiksel değişiklikler ile farklı canlılardan alınan organlar vücut savunma sistemi tarafından etkisiz hale getirilmesinin önüne geçilmekte ve organ naklinin gerçekleşmesi sağlanmaya çalışılmaktadır[6]. Hayvanlarda bir özelliği etkileyen çok fazla gen bölgesinin bulunmasından dolayı çalışmalar biraz daha zor olmaktadır. Ama yapılan çalışmalarda hayvanlardan daha fazla et ve yün üretimi sağlanmıştır. Bunun yanında bazı hastalar için besinlerde elde edilmektedir. Örneğin kolesterolsüz veya daha düşük oranda laktoz içeren sütlerin üretimi. Bu alandaki en çarpıcı örneklerden biri Nexia isimli biyoteknoloji şirketi tarafından 2001 yılında yapılan çalışmadır. Bu firma Kanada’da bazı örümcek genlerini keçilere aktararak sütte ipek telleri üretmiştir. Üretilen bu ipek çok esnek, dayanıklı ve hafif olduğu için askeri giysilerde, tıbbi aletlerde ve tenis raketlerinde kullanılmaktadır[7].
4.) İnsanlar: İnsan hücrelerinde yapılan değişiklikler özellikle enzimlerden kaynaklanan hastalıkların tedavisinde umut vadetmektedir. Bu sayede insanda işlevini yitiren ya da mutasyon sonucunda kullanılamayan genlerin yerine fonksiyonlarını yerine getirebilen genlerin aktarımı amaçlanmaktadır. Tabi bu gelecek nesillere aktarılamamaktadır. Bu yönde de araştırmacılar aynı işlevi yumurta ve sperm hücrelerinde yapmayı planlamaktadır [8]. Bu tür çalışmalar ne kadar güzel gözüksede güvenlik ve etik unsurlardan dolayı birçok tartışmaya neden olmaktadır. İkinci soruda genetik değişiklikler yapılırken kullanılan yöntemler sorulmaktadır. Bu amaçla birçok yöntem uygulanmaktadır. Bu yöntemler hedef organizmaya ve amaca göre farklılık göstermektedir. Bu işlem yapılırken asıl amaç başka bir canlıda izole edilen veya in vitro koşullarda elde edilen genlerin hedef canlıya aktarılması ve bu organizmada kalıcı bir şekilde ifade edilmesini sağlamaktır[7]. Bu amaç doğrultusunda kullanılan yöntemler şunlardır;
3.) Bakteriler: Genetiği değiştirilmiş bakteriler ilaç, besin ve aşı üretiminde kullanılmaktadır. Genetiği değiştirilmiş bakteriler kullanılarak çok daha güvenilir ve yüksek miktarlarda birçok protein sentezlenebilmektedir. Bu tür çalışmalarda bakterilerin yanında bazı mantar ve mayalarda kullanılmaktadır.
1.) Agrobacterium bakterileri Agrobacterium tumefaciens patojen bir toprak bakterisidir ve çift çenekli bitkilere gen aktarımında kullanılmaktadır. A. Tumefaciens doğal yaşamında çift çenekli bitkilerin yaralanan kısımlarında tümör oluşumuna neden olmaktadır. Bakterinin bunu yaparken uyguladığı sistem çok ilgi çekici. Kendi DNA’sını bitkinin DNA’sına yerleştirir ve bitkide düzensiz hormon üretimine neden olur. Bu da kontrolsüz hücre bölünmesine yani tümöre neden olur. A.Tumefaciens bakterisinin bu özelliği keşfedildikten sonra bilim adamları tarafından tümöre neden olan gen çıkarılarak bu kısma başka genler aktarılmıştır. Bu sayede özellikle çift çenekli bitkilere bir çok gen bölgesi başarıyla aktarılmıştır[7,9].
Bu alandaki en güzel örneklerden biri E.coli bakterileri kullanılarak elde edilen rekombinant insülin üretimidir. Bu şekilde üretilen insülinler şeker hastalığının tedavisinde kullanılmaktadır. Bu yöntem hem yüksek ürün miktarı, hem güvenilirlik, hem de sürdürülebilirlik açışından çok daha avantajlıdır[7]. Bu şekilde birçok hayati protein gerek bakterilerden, gerekse de üretimi daha kolay olduğu için maya hücrelerinden elde edilebilmektedir.
2.)Parça Bombardımanı: Diğer adıyla gen tabancası olan bu yöntem 1987 yılında Sanford tarafından geliştirilmiştir. Bu alet mikroskopik tungsten veya altın parçacıklarının DNA ile kaplanması sonrasında hedef hücrelere hızla atılması mantığıyla çalışır. Sıkıştırılmış helyum ve nitrojen kullanılarak bu parçacıklar hızlandırılır ve vakumlanmış bir ortamın yardımıyla yaklaşık ses hızının dört katı bir hızla hedef hücrelere ulaştırılmasıdır[10]. Parçacıklar çok küçük olduklarından hücreya zarar vermezler
16 | 2010 | Nisan
Genetiği Değiştirilmiş Canlılar | Teknoloji | BİNOM Hücreye girdiklerinde üzerlerindeki DNA’yı serbest bırakırlar. Bu yöntem Agrobacterium yoluna göre daha basit ve hızlıdır. Bu da bir çok genin hedef hücrelere aktarılmasına imkan sağlar [11]. Hayvanlarda bu yöntem daha çok özel dokular uygulanmaktadır (üreme hücreleri veya kök hücreler). Zamanla bu yöntem geliştirilmiş ve el ile taşınabilecek tabanca benzeri sistemler kullanılmaktadır. Bu yöntem sayesinde Agrobacterium yöntemiyle genetiği değiştirilememiş birçok bitkiye başarıyla gen aktarımı yapılmıştır. Özellikle ekonomik açıdan önemli olan buğday, pirinç, arpa gibi bitkilerde GDO üretimini mümkün kılmıştır [7]. 3.)Mikroenjeksiyon: Diğer yöntemlere göre daha zahmetli bir yöntem. Buna rağmen özellikle hayvanlarda uygulanan çalışmalarda sıkça kullanılmaktadır. Bu yöntemde aktarılmak istenen DNA parçası doğrudan fiziksel bir yöntemle hücrenin çekirdeğine aktarılmaktadır. Özellikle yumurta hücrelerinde uygulanmaktadır. Uygulamada ilk olarak hedef hücre küçük bir vakum yardımıyla mikroskop altında sabitlenir. Hazırlanan DNA örneği çok ince uçlu bir pipet yardımıyla hücrenin çekirdeğine iletilir[7]. 4.)Elektroporasyon: Bu yöntemde kısa süreli uygulanan yüksek güçte elektrik akımıyla hücre zarında DNA’nın geçebileceği geçici gözenekler açılmasıyla DNA’nın aktarılması mantığına dayanır. Bu yöntem genellikle bakteri, maya ve bitki prostoplastları üzerinde yapılan genetik çalışmalarda uygulanmaktadır. Bu sistem genel olarak başarılı olsada elektrik akımı esnasında birçok hücre zarar göreceği için, bu işlemden sonra hücreler besin içeriği bakımından zengin ortamlarda dikkatle büyütülmelidir[7]. Bakteri ve mayalar hızlı üredikleri için bu yöntemin kullanılırlığı bu canlılarda daha çoktur. Ama hayvan ve bitki hücrelerinin üretimi zor ve yavaş olduğu için bu yöntem genellikle bu canlılarda kullanılmamaktadır.
5.)Virüsler: Virüsler konak hücrelere girerek bunların genetik yapılarını değiştirerek kendilerini özgü proteinleri ve nükleik asitleri üretme yeteneğine sahiptirler. Bu yönlerinden yararlanılarak insan ve hayvanlarda gen terapisinde kullanımları planlanmıştır. Virüslerde hastalık yapan ve hücreleri öldüren genler çıkarılarak istenilen genlerin aktarıldığı birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalarda insan ve hayvanlarda başarı elde edilirken, bitkilerde çok fazla başarılı olunamamıştır. Ayrıca bu yöntem çok zahmetli ve başarı oranı diğer çalışmalara oranla daha düşük olduğu için genellikle kullanılmamaktadır. Referanslar: 1.)Plant biotechnology: ecological case studies on herbicide resistance Trends in Plant Science, In Press, Corrected Proof, Available online 16 June 2006, Heinrich Sandermann 2.)Plant resistance to environmental stress Current Opinion in Biotechnology, Volume 9, Issue2, April 1998, Pages214-219 Nicholas Smirnoff 3.)Transgenic animals in biomedicine and agricul-ture: outlook for the future Animal Reproduction Science, Volume 79, Issues 3-4, 15 December 2003, Pages 265-289 M.B. Wheeler, E:M: Walters and S.G. Clark 4.)Ward K.A., J.D. Murray and D.D. Nancarrow. 1986. “The insertion of foreign DNA intro animal cells.” Expert consultation on biotechnology for livestock production and health. Rome. FAO. 5.)http://gslc.genetics.utah.edu/units/newborn/inforsheets/ alpha.cfm 6.)Vize, P.D., A. Michalska, R. Ashman, R.F. Seamark and J.R.E. Wells. 1987. “Improving growth in transgenic farm animals.” EMBO Work-shop on Germline Manipulation of Animals. Nethy-bridge, Scotland, UK. 7.)Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar, ODTÜ Yayıncılı, 1.Baskı, Kasım 2007, Sayfa 18-27, A.T. Bayraç, G. Kalemtaş, M.C. Baloğlu, M. Kavas, S. Önde 8.)Regulatable gene expression systems for gene therapy applications: progress and future chal-lenges Molecular Therapy, Volume 12, Issue 2, August 2005, Pages 189211 S. Goverdhana, M. Puntel, W. Xiong, J.M. Zirger, C. Barcia, J.F. Curtin, E.B. Soffer, S. Mondkar, G.D. King, J.Hu Etal. 9.)Partners-in-infection: host proteins involved in the transformation of plant cells by Agrobacterium Trends in Cell Biology, Volume 12, Issue 3, 1 March 2002, Pages 121-129 Tzvi Tzfira and Vitaly Citovsky 10.)Plant biotechnology for crop improvement Biotechnology Advnces, Volume 13, Issue 4, 1995, Pages 673-693 K.P. Pauls 11.) Particle Bombardment: A universal approach for gene transfer to cells and tissues Current Opinion in Biotechnology, Volume 4, Issue 5, October 1993, Pages 583-590 Theodore M. Klein and Sandra Fitzpatrick- Mcelligott
RECEP TURAN Nisan | 2010 | 17
BİNOM | Teknoloji | Nanoteknoloji
Nanoteknoloji… Tanım olarak nanoteknoloji; nanometre ölçeğinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların anlaşılması, kontrolü ile bu boyutlarda fonksiyonel malzemelerin, araçların ve sistemlerin geliştirilmesi ve üretimidir. Nanoteknoloji ile nano ölçekteki olayların değerlendirilip, benzerlerinin geliştirilerek uygulanmasıyla bilimde yeni ufuklar açılmaktadır. 1980’li yılların ortasında, Tarayıcı İğne Mikroskobu ile nanoparçacıkları görmeye imkân bulunduğundan beri nanoteknoloji, sağlık, güvenlik, enerji depolama gibi alanlarda yeni açılımlar meydana getirmiştir. Nano ölçekteki yapıların araştırılması, analizi ve anlaşılması, nano ölçekli malzemenin üretilmesini, nano duyarlılıktaki aletlerin geliştirilmesini ve üretilmesini sağlamıştır. Kendini temizleyen boyalar, kurşun geçirmez duvarlar, kendini yenileyen nano elbiseler, araçlarda yakıt tasarrufu sağlayan bileşenler, mikron düzeyde ameliyatlar… Nanoteknoloji ile zaman kavramımız nanosaniyelerle başlayıp biten işlemlerin anlaşılmaya çalışılmasıyla değer kazanmış ve nanogörüntülemenin öneminin kavranmasıyla tıpta etkili yeni nanoteknolojik cihazların ihtiyacı gün yüzüne çıkmıştır.
ve bu alana ayrılan araştırma bütçesinin yeterli olmaması ilk akla gelen nedenlerin başında yer alır. Aslında, durum sanıldığı gibi değildir. Gerçekte geride kalma nedenimiz; nanoteknolojinin öneminin farkında olunmamasıdır. Bundan dolayı ülkemizde, lisans ve lisansüstü eğitim gören öğrenciler nanoteknolojiye eğilim göstermemektedirler. Hâlbuki fen bilimleri (fizik, kimya, biyoloji…) ve mühendislik bilimleri nanoteknolojinin yoğun çalışıldığı alanlardır. Birçok endüstriyel ürün nanoteknoloji sayesinde üretilmekte ve geliştirilmekte; insanların hayatını kolaylaştıran keşiflerin ortaya çıkmasında önemli rol oynamaktadır. Daha sağlam, daha kaliteli, daha uzun ömürlü, daha ucuz, daha hafif ve daha küçük cihazların yapılmaya çalışılması sayesinde, insanlar için Daha ekonomik ve Daha kolaylaştırılmış bir dünya hayaline kavuşmaya, yani her şeyin Daha sını elde etmeye hizmet etmektedir nanoteknoloji. Nanoteknolojinin birimi olan nanoyapıların elde edilmesinde iki yöntem kullanılmaktadır: aşağıdan yukarıya (“bottom-up”) ve yukarıdan aşağıya (“top down”). Aşağıdan yukarıya olarak bilinen birinci yöntem, aslında küçükten büyüğe doğru bir yapılanmayı teşkil eder. Organik veya inorganik yapıları, maddenin en küçük yapıtaşı birimi olan atomlardan başlayarak atom atom, molokül molekül inşa edilmesini sağlar. İkinci yöntem ise, büyükten küçüğe doğru yapılanmayı nano yapıların fabrikasyonunu ve imal edilmesini oluştururken birçok mekanik ve kimyasal yöntemlerden faydalanmaktadır.
Nanoteknoloji askeri uygulamalar konusunda da büyük devrim yapmaktadır, elektronik savaş kapasitelerinin artırılmasında ve daha iyi silah sistemlerin oluşturulmasında önemNanoteknoloji dünyayı kasıp kavururken ül- li rol oynamaktadır. AR-GE çalışmalarının kemiz bu sahada henüz istenilen düzeye yoğunlaştığı diğer nokta da kamuflajın ulaşamamıştır. Bu durumun oluşmasında aka- geliştirilmesi olmuştur. Ülkeler, nanoteknolojik demik alanda yeterli araştırmaların yapılmaması çalışmalar sayesinde askeri sahada da üstünlük 18 | 2010 | Nisan
Nanoteknoloji | Teknoloji | BİNOM kurma yarışında “Biz de varız.” demişlerdir. Nanoteknoloji, en büyük hükümet yatırım alanında zirveye tırmanmış, İnsan Gen Haritası Projesinden daha büyük olması ile de dikkat çekmiştir.
artırmaktadır. Nanoteknolojiden faydalanılarak oluşturulan yeni nesil katalistler, katalitik konvertörlerin içerisinde bulunan platin, paladyum gibi değerli metallerin kullanımını azaltmayı hedeflemektedir. Aşırı sıcak ortam ve basınca dayanıklı kaplamalar kullanılmaktadır. Krom Nanoteknolojinin kullanım ve uygulama görünümlü ama krom kadar pahalı malzemeden alanlarını genel olarak şu şekilde sıralayabiliriz: yapılmamış nanokaplamalar estetik görüntü ve dış yüzey koruyuculuğunu sağlamaktadır. Tri1.Endüstriyel Alan bolik kaplamalar ise motor ömrünü kısaltan ve 2.Tıp ve Sağlık Alanı yakıt tüketimini artıran karbon depozitlerinin 3.Bilimsel Araştırmalar motor silindirlerinde birikimini ciddi oranda azaltmaktadır.* Endüstriyel alan, hepimizin günlük hayatta en çok bildiği ya da duyduğu ve nanoteknolojinin Nanokiller ve nanoyapılı metaller daha hafif uygulanmasının en çok beklendiği alandır. Çip ama daha kuvvetli araç parçaları üretilmesine ve Cd’ler başta olmak üzere, nano kaplamalar, imkân vermektedir. Yakıt boruları üzerindeki mikro makineler, mikro pompalar, nano boyutlu statik birikimi önlemek üzere karbon nanotüpler elemanlar arası bağlantılar… hâlihazırda kullanılmakta, grafen gibi daha ucuz çözümler üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Endüstriyel alandan bahsederken otomo- Motorda metal ile metal temasından ortaya çıkan tiv sanayisinde nanoteknolojiye değinmeden aşınma ve ısı fazlasını azaltmak üzere molibdegeçmek olmaz. Katkı maddeleri, katalistler, num oksit ve hatta bazı biyolojik moleküller kaplamalar, yapısal ve antistatik malzeme- kullanılmaktadır. Nano ölçekte yapılandırılmış ler, yağlama maddeleri (lubricants), sensör- elektrotlar vasıtasıyla daha yüksek performans ler, enerji depolama ve piller nanoteknoloji veren şarj edilebilir piller üretilebilmektedir. uygulamalarından nasibini almıştır. Seryum ok- Daha iyi algılayabilen ve daha çabuk tepkime sit parçacıklar vasıtasıyla oluşturulan yeni katkı süresine sahip nanosensörler üzerine çalışmalar maddeleri dizel motorların yakıt verimliliğini devam etmektedir.*
Özellikle göz ve beyin cerrahinin nanoteknolojiyle harmanlandığı mikro-nano cerrahi, tıp ve sağlık alanında insan hayatı adına büyük önem arz etmektedir. Bu adımları takip eden diyagnostik kitler, hücre, doku ve moleküler hasarların belirlenmesi ve onarılması da hastalıkların nanoteknoloji sayesinde anlaşılıp tedavinin geliştirilmesini adına dev adımların atılmasını sağlamıştır. Hücre onarım robotları, nano robot ve nano ölçekli ilaç taşıyıcıların yapımı, nano cerrahi de bu alandaki uygulamalardan birkaçıdır. Nisan | 2010 | 19
BİNOM | Teknoloji | Nanoteknoloji
Tedavi amaçlı kullandığımız ilaçlar sadece hasta dokuya değil, bütün vücuda dağılarak ilacın etkisini o doku için azaltırken, diğer dokulara da toksin etki yaparak hasar vermektedir. Bu yan etkilerin ortadan kaldırılarak, hastalığın hızlı ve etkin bir biçimde iyileştirilmesi için nanokapsüllerin kullanılması klasik yöntemlere göre daha başarılı olduğu düşünülmektedir. Günümüzde kanser hastalarının tedavisinde kullanılan kemoterapi yönteminde alınan ağır ilaçlar, vücuttaki birçok mekanizmayı zayıflatmakta ve istenmeyen sonuçlar doğurmaktadır(örneğin; saç kaybı). Özellikle kanserli dokuların bulunup diğer hücreleri de etkisi altına almadan teşhis ve tedavisinin yapılmasında nanorobotlar gündeme gelmektedir. Öncü ticari ürünler birçok firma tarafından piyasaya sürülmüş bulunmaktadır. Kozmetik firmalarının kullanıma sunduğu nanokapsüller bayanlar tarafından yoğun ilgi görmüştür.. Nanoparçacıklı güneş koruma kremi ve nanokaplamalar kullanılarak üretilen güneş gözlükleri de dev firmalar tarafından üretilmeye başlanılan diğer 20 | 2010 | Nisan
ürünlerdir. Bilim adamlarının ürettiği nanotel kâğıt sayesinde, kullanılan kâğıdın ağırlığının 20 katı kadar yağı emebiliyor ve tekrar tekrar kullanılabiliyor. Kâğıdın sıcaklığa dayanıklı olması bunu sağlarken, suya dayanıklı olması da birkaç ay suda bekletilen kâğıtların fonksiyonunu kaybetmemesine neden oluyor.
*”Nanoteknolojide Ürüne Dönüştürülebilir Araştırma ve Ticarileştirme Konferansi” **http://nanoturkiye.blogspot.com/2008_05_01_archive. html#ixzz0mZgCMZHB Under Creative Commons License: Attribution htpp://www.nanoteknoloji.gen.tr
FATMA CEBESOY
RAPD-PCR Teknikleri | Bilim | BİNOM
Canlılarda Kimyasal, Biyolojik, Radyoaktif ve Nükleer(KBRN) Maddelere Maruz Kalma Sonucu Oluşan DNA Hasarını Değerlendirmede RAPD-PCR Analizi Çalışmaları Yrd.Doç.Dr. İffet İrem UZONUR ÖZET Çalışmamızda, insan ve çevre sağlığına olumsuz etkileri olduğu bilinen kimyasallar ve organizmaların hayatsal faaliyetleri sonucu ortaya çıkan toksik maddeler ile, radyasyonun moleküler ölçekte canlı DNA’sı üzerinde yaptığı hasarın moleküler bir metod olan RAPD-PCR analizi ile tespiti amaçlanmıştır. Metot, özel bir yaklaşımla uygulanarak model olarak seçilen canlılarda DNA hasarının tespit edilebildiği gösterilmiştir. GİRİŞ Endüstrinin gelişmesi insan ve yaşadığı çevre üzerinde çeşitli olumsuzluklar meydana getirmektedir. Bunlardan en belirginleri kimyasallara ve radyasyona maruz kalma durumudur. Gelişen teknolojiyle beraber hijyenin sağlamasının büyük ölçüde kolaylaşması biyolojik zararları kabul edilebilir düzeylere indirmiştir. Fakat son yıllarda kimyasal, biyolojik, radyoaktif ve nükleer maddelerin silahlarda kullanımı söz konusu olmuştur. Özellikle tıpta ve endüstride yoğun kullanımları esnasında kimi zaman kazara, kimi zamansa bilinçli olarak doğaya bırakılmışlardır. KBRN madde maruziyeti kimi zaman da topraktaki radyoaktif uranyum, toryum ve radon gazı; asbest gibi kanserojen kimyasallar ve gıdalardaki aflatoksin B1 toksini gibi doğal yollardan olmaktadır. Bu maddeler doğrudan insanı etkilemeseler de, insanlarında içinde bulunduğu besin zincirini etkilemeleri yönünden dolaylı bir role sahiptirler. Bu maddelere maruz kalmanın akut sonuçları olması halinde gerekli tedavi uygulanmakta fakat semptomların ortadan kalkmasıyla beraber tedavi sonlandırılmaktadır. Maddelerin moleküler düzeyde ne gibi DNA hasarlarına sebep oldukları ise araştırılmamaktadır. Söz konusu hasarlar aslında moleküler düzeyde patojenik etki yapma ve kalıtılma olasılıklarından dolayı çok daha önemlidir. Bu yüzden bu maddelerin insan ve içinde yaşadığı ekosistem üzerinde yaptıkları hasarın tespiti hem ileride ortaya çıkabilecek hayati tehlike arz eden hastalıklar, hem de gelecek nesillerde ortaya çıkması muhtemel abnormaliteler açısından önem taşımaktadır. KBRN maddelerin organizma üzerindeki etkileri farklı farklıdır. Bunlardan iyonizan radyasyon DNA sarmalı kırıklarına ve oksidatif tahribata yol açmaktadır (Şekil 1). Bunun sonucunda etkilenen genlerin üretim özellikleri değişmekte, hatalı proteinler üretilebilmektedir. Hasar gören hücreler öle-
Nisan | 2010 | 21
BİNOM | Bilim | RAPD-PCR Teknikleri bilmek-te, ya da genom yapısında kararsızlıklar ortaya çıkmaktadır, hücre ölümleri organ iflaslarına yol açabilmekte; genom yapısındaki karasızlıklar ise kanserden, kalıtılabilen gen bozukluklarına kadar geniş bir aralıkta tıbbi sonuçlar doğurabilmektedir. Kalıtılabilen gen bozuklukları gelecek kuşaklarıda etkileyebileceğinden ayrı bir öneme sahiptir. Bu şekilde çevresel etkilerle DNAsı hasar görmüş hücre-lerde oluşan hücresel cevap Şekil 2’de özetlenmektedir. MATERYAL & METOT Çalışmada ilk adım olarak kimyasal atıklardan kaynaklanan kirliliğin tespiti amaçlanmıştır. Bunun için de kirli sularda yaşamaya dirençli ve bu suyun içindeki maddeleri metabolize edebilen bir tür olan kara midye (Mytilus galaprovincialis) seçilmiştir. Hücresel DNA Çevresel Etkiler Hasarlı DNA
DNA Tamiri
Hasarlı DNA’nın kendini eşlemesi
Hücre siklusunun Mutasyon durması Kanser
Apoptosis
Çalışmamızda moleküler biyolojide kullanılan temel metodları ve piyasaya yeni çıkan destek ürünleri kullanarak DNA’da meydana gelen çeşitli hasarı değerlendirmek amaçlanmıştır. Bunun için çeşitli tipte in vitro ve in vivo tesirlerle DNA’sı hasar görmüş midye, balık ve hasarsız kontrol gruplarının DNA’sı ile çalışılmıştır. Hasarı göstermek için RAPD-PCR profillerinde oluşan birey içi mozaikleşme değerlendirilerek in vitro veya in vivo DNA hasarının kontrollü olarak KBRN madde maruziyeti açısından uygulanabilirliği değerlendirilebilecektir. Şekil 3’de çalışmanın deneysel aşamaları özetlenmiştir.
Şekil 3: KBRN maruziyeti ve DNA değişiminin gözlenmesi için uygulanan deneysel çalışmanın aşamaları. 22 | 2010 | Nisan
RAPD-PCR Teknikleri | Bilim | BİNOM SONUÇ VE TARTIŞMA RAPD-PCR analizi metodu, özel bir yaklaşımla uygulanarak model olarak seçilen canlılarda DNA hasarının tespit edilebildiği gösterilmiştir. Çalışma ileride biyoindikatör olarak kullanılabilecek diğer canlılar ve insan için genelleştirilebilecektir. Bu deneyde hasar meydana getiren etmenlerden kim-yasal olanlarıyla çalışılmıştır. İleride aynı metot iyonizan radyasyon için de kullanılabilecektir. Bununla birlikte aynı metot DNA’da meydana gelen hasarların ne boyutta olduğunu belirlemekte de kullanılabilir.
Şekil 4: %2’lik Agaroz jel elektroforez sonuçları. 1. kulvarda boy markörü yer almaktadır. Sağlam DNA örneği (2, 3, 4. kulvarlarda) daha sonra UV ışığına maruz bırakılarak in vitro hasara uğratılmıştır (5, 6, 7. kulvarlarda). Restoraz enzimi ile tekrar restore edildikten sonra oluşan yeni durum RAPD-PCR yaklaşımımız ile tespit edilmiştir (8, 9, 10. kulvarlarda). Müge Çataloğlu
Nisan | 2010 | 23
BİNOM | Bilim | Diatomlar
DİATOMLAR Diatomlar, genellikle suda yaşayan ve fotosentez yapma özelliğine sahip olan alglerdir. Bu canlılar okyanuslardaki canlı organizmaların %90’ını oluşturmaktadır. Aynı zamanda tatlı suda yaşayan diatom türleri de bulunmaktadır. Diatomlar çift kabuğa sahiptirler. Kabukları silisyum içerdiğinden serttir. Bu nedenle muntazam ve oldukça güzel düzenlenmiş şekilleri vardır. Vücutları ortadan geçen bir hatla simetrik bir şekilde ikiye bölünmüştür. Sahip oldukları simetri, kusursuz bir geometri sergiler ve üstün bir tasarım harikasıdır. Birbirinden farklı şekilleri büyük itina ile hesaplanmış oranlara sahiptir ve bu canlıların üstün bir tasarımcının benzersiz bir eseri olduğunu açıkça göstermektedir. Diatomlar bu yönleri ile mikroorganizmalar içinde en kusursuz ve en simetrik yapıya sahip olan canlılardır. 10.000 yaşayan ve 15.000 kadar da soyu tükenmiş diatom türü tanımlanmıştır. Bunlar ve diğer fotosentetik algler tropik okyanusların besin zincirlerini oluşturmaktadır. Her yıl 130.000 tonluk organik karbonun, yani canlıların ihtiyacı olan temel besin maddesinin üretilmesinden sorumludurlar. Bu üretim, dünya ekolojisi için oldukça önemlidir. Diatomlar, yaptıkları fotosentez işlemi ile karbondioksitin de en önemli tüketicilerindendir. Dünyanın ekolojisine katkıda bulunan, fotosentez yaparak kendi besinini üreten ve aynı zamanda oksijen üretimini sağlayan bu canlının yaklaşık 25 mikron büyüklüğünde mikroskobik bir canlı olduğunu hatırlatmakta yarar vardır. Bu mikro canlının sağladığı diğer faydaları ise şöyle özetleyebiliriz. Diatomlar pek çok balık ve balina gibi suda yaşayan canlılar için önemli bir besin kaynağı oluşturmaktadır. Bunların yanı sıra diatomlar endüstriyel olarak da kullanılmakta ve çeşitli maddelerin filtre edilmesini ve yalıtılmasını sağlamaktadırlar. Diatomlar özellikle silis, nitrat ve fosfatın canlılar için kullanılabilir hale gelmesinde de son derece etkilidirler. Hatta belirli şartlar altında kirli su kaynaklarının saf hale getirilmesini de sağlayabilmektedirler. Oksijen Üreten Mikro Fabrikalar: Diatomlar Aslında diatomları şekilleri nedeniyle, sadece 24 | 2010 | Nisan
mimari harikalar olarak tanımlamak eksik bir değerlendirmedir. Yapılarında çok sayıda gözenek bulunur. Bu gözenekler bir yandan mimari yapıya bir incelik katarken diğer yandan da besinlerin içeriye girip gaz değişimine olanak sağlarlar. Trilyonlarca diatom, bu gaz değişimi sonunda kendi ihtiyaçlarının çok çok üzerinde oksijen üreterek atmosferimize bizler için değeri son derece önemli bir katkıda bulunurlar. Denizlerdeki Besin Zincirinin En Önemli Halkası: Diatomlar
Besin zinciri içerisinde de yaşamsal bir rol oynarlar. Diatomlarda, dünya üzerinde yaşayan tüm canlıdan daha fazla organik madde başka bir deyişle yiyecek mevcuttur. Bazen denizin çimenleri diye adladırılan diatomlar, zooplanktonların temel besin kaynaklarıdır. Zooplanktonlar Ringa balıkları tarafından tüketilirler. Daha büyük canlılar ise ringa balıklarını tüketirler. Bunun yanında Kambur balina gibi devasa canlılar diatomları doğrudan yiyebilirler. Burada da görüldüğü üzere denizlerdeki besin zincirinin ilk ve en önemli basamağını diatomlar oluşturmaktadır. Kambur balinın birkaç saat tok kalabilmesi için birkaç yüz milyar kadar
Diatomlar | Bilim | BİNOM diatomu yemesi gereklidir.
gerekir. Aksi durumda fabrika, piyasaya ya yetersiz ya da fazla miktarda mal sevk edecektir. Dolayısıyla bir süre sonra üretim için gerekli Hassas Bir Planlama olan yeni kaynakları oluşturamayacaktır. Sırf bu Diatomlar üzerinde nedenle üniversitelerde üretim organizas-yonu ve araştırma yapan bilim planlaması eğitimi verilmektedir. adamlarının gözlemleyebilecekleri en muhteşem İnsanların Kullanması İçin Yaratılmış İdeal anlar üreme zamanlarıdır. Öncelikle diatomların Hammadde: Diatomlar ilaç kapsülüne benzeyen kabukları ikiye ayrılır. Daha sonra diatomun çekirdeği ikiye ayrılarak Diatomların besinleri de insanlık için önem her biri yarım kabuğun içine girer. Yeni diatomlar taşımaktadır. Bu canlılar fotosentez sayesinde daha sonra eksik kalan yarılarını tamamlamaya ürettikleri minik yağ parçacıkları şeklindeki besinbaşlarlar. Kabuğun bir yarısından oluşan diatom- lerini hücrelerinin içerisinde saklarlar. Bu minik lar biraz daha küçüktürler. Onlar bölündükçe yağ parçacıkları zamanla daha da küçülürler. biraraya gelir, jeolojik ve biyolojik kuvvetlerin de etDiatomlar çok yüksek hızlarda üremektedir. kisiyle petrol yataklarının Bazıları sekiz, bazılarıda dört saatte bir bölü- oluşmalarına neden olurlar. Bugün kullandığımız petrolün çoğu tarih öncesi devirlerde denizlerde ölen diatomlar tarafından oluşturulmuştur. Kuzey Pasifik ve Antarktik Denizi’nin 30 milyon kilometrekare kadarlık bir alanının dibi ölü diatom tabakalarıyla kaplıdır. Bu tabakalar zamanla fosilleşerek diatomitleri oluşturur. Diatomitler endüstriyel amaçla kullanılmaktadır. Diatomit hafif ağırlığı ve gözenekleri ile ideal bir filtre yapısına sahiptir. Bu özelliği nedeniyle uzay endüstrisinde kullanılabildikleri gibi, böcek öldürücü ilaçların üretiminden boya dolgusuna kadar farklı amaçlarla da kullanılabilmektedirler. İnsanların pek çoğu diatomların varlığından, ne işe yaradıklarından bile haberdar değildir ancak bu durum, diatomlar ın canlı yaşamı için önemini değiştirmez. nerek üreyebilmektedir.Bu nedenle 10 gün içerisinde bir diatomdan 1 milyar kadar diatom oluşabilmektedir. Diatomlar, dünyadaki en önemli oksijen kaynakları olmalarına rağmen hızlı üreme özelliklerinden yoksun olduklarını düşünün. Şüphesiz bu durumda toplamda üretilen oksijen miktarı hep kısıtlı kalacağı için diatomların bu özellikleri hiçbir anlam ifade etmeyecekti. En basit bir fabrikada bile malların üretim miktarı ve hızı için bir planlama yapılması
Diatomların bölünmesi: Diatomlar bölünerek çoğalan canlılardır. Bölünmeleri iki aşamadan oluşmaktadır. Üremede Birinci Aşama Stephanopyxis turris cinsi daitom üremeye aseksüel (cinsiyetsiz) bölünmeyle başlar. Tek bir çekirdeği birbirinin içine geçen kabukları vardır. Çekirdek bölünürken kabuklarda ayrılır ve her bir yarım kendi içine geçek kapak kabuğu üretir. Nisan | 2010 | 25
BİNOM | Bilim | Diatomlar
Yavrulardan biri anneyle aynı büyüklükteyken diğeri daha küçüktür ve yavrularda giderek daha küçüleceklerdir. Bu küçülme süreci orijinal anneden yüzde 60-80 küçülene kadar devam eder. Daha sonra eğer çevresel şartlar uygunsa seksüel çevrim başlar. Ancak şartlar olumsuzsa yavrular bölünmek imkansız hale gelene kadar küçülmeye devam eder ve sonunda o hat ölür. Üremede İkinci Aşama İkinci üreme çevrimine giren diatomlar dişi veya erkek olabilirler. Her iki cinsinde zarla kaplı uzun kapsülleri vardır. Dişide üç yumurta oluşur ama sadece biri yaşar. Erkekte ise spermatogenia adı verilen parçacıklarda sperm üretilir. Çiftleşme spermlerden birisi olgun dişiye ulaşınca başlar. Dişi kıvrılarak zarını açar ve giriş için yer açılır. Döllenmiş yumurta içindeki çekirdekle küresel bir şekil alır. Zarfın içerisinde çekirdeğin etrafında kabuk oluşur. Zarf yırtılır, anneye çok benzeyen olgun diatom dışarı çıkarak çevrimi tamamlar.
KAYNAKLAR: 1.) http://www.bilgilerdunyasi.net/ completed/mikrodunyalar_sayfalar/algler_sayfalar/ozelbiralgturudiatom.html 2.) http://www.kuranvebilim.com/ html2/makaleler/diatomlar.htm
SÜLEYMAN DEMİRHAN 26 | 2010 | Nisan
MRSA | Bilim | BİNOM
Metisilin Dirençli S.aureus (MRSA) tane ortamında yayılmasının en aza indirilmesine yönelik olarak yoğun çalışmalar başlatılmıştır ve halen sürdürülmektedir. Bugün bir çok hastanede bu amaçla; hastanenin işlev ve özelliklerine uygun olarak, hastaların kesin izolasyonu da dahil olmak üzere her türlü önleme başvurulmakta, hastanenin kendi işlev ve özelliklerine uygun ve özgün korunma politikaları geliştirilmeye çalışılmaktadır. Stafilokoklar 100 yıldan uzun bir süredir en önemli infeksiyon etkenlerinden biri olarak tıp dünyasını meşgul etmektedir. İlk kez 1878 yılında Robert Koch tarafından tanımlanan ve 1881 yılında Alexander Ongston tarafından fare ve kobaylarda hastalık yaptığı gösterilen stafilokoklar; o dönemlerde insanlarda çok ağır seyreden, tedavisi güç, ölümcül infeksiyonlara neden olmaktaydı. Alexander Fleming’in 1928 yılında penisilini bulmasını takiben 1940 yılında bu antibiyotiğin klinik kullanıma girmesiyle birlikte stafilokok infeksiyonlarının tedavisinde önemli başarılar sağlanmıştır. Bununla birlikte, penisilinin çok yaygın kullanılmasının sonucunda, penisilini parçalayan stafilokok suşları ortaya çıkmaya başlamıştır. Stafilokoklarda 1950’li yıllarda penisilinin yanısıra tetrasiklin, eritromisin ve streptomisin gibi diğer antibiyotiklere de direnç gelişimine tanık olunmuştur. 1960 larda çözüm arayan insanoğlu stafilokoklar tarafından üretilen penisilini parçalayan enzimlere (penisilinaz) dayanıklı penisilin türlerini geliştirmiştir. Ancak kısa bir süre sonra 1961, stafilokoklarda metisilin direnci tanımlanmış. 1970’li yılların sonu ile 1980’li yılların başlarından itibaren de MRSA suşlarında çoklu antibiyotik direnci ortaya çıkmaya başlamıştır. Günümüzde direnç sorununun giderek yaygınlaşması ile birlikte MRSA tüm dünyada hastane infeksiyonu salgınlarına yol açan çok ciddi bir sorun haline gelmiştir.
Metisilin dirençli S.aureus (MRSA) Nedir? Staphylocococus aureus, normal insan florasının bir bölümünü oluşturan gram pozitif bir bakteridir. MRSA ise adından da kolayca anlaşılabileceği gibi Staphylococcus aureus’un bir suşudur. Metisilin; stafilokoklara etkili, ancak ısı ve benzeri fiziksel etkenlere oldukça duyarlı bir antibiyotiktir. Bu nedenle, mikrobiyoloji laboratuarlarında metisilin yerine, aynı amacı karşılayan daha stabil bir antibiyotik olan oksasilin kullanılmaktadır. Uygun laboratuar koşullarında test edildiğinde oksasilin direnci; bir Staphylococcus aureus suşunun metisilin dirençli (MRSA) olduğunu gösterir. MRSA infeksiyonları neden tehlikelidir? MRSA infeksiyonlarının, ölümcül infeksiyonlara neden olmasının dışında diğer bir ürkütücü yanı da; penisilinaz enzimine dirençli tüm penisilinlere (metisilin, oksasilin, nafsilin, kloksasilin ve dikoloksasilin), sefalosporinlere, ayrıca klindamisin, eritromisin, tetrasiklin ve aminoglikozidler gibi daha birçok antibiyotiğe dirençli olmasıdır. Başka bir anlatımla; MRSA infeksiyonlarında tedavi seçeneği olarak çok sınırlı sayıda antibiyotik bulunmaktadır.
Başlangıçta MRSA infeksiyonlarının yalnızca tedavisine yönelik çalışmalar yapılmış, kısıtlı kontrol önlemleri dışında, korunma yöntemlerine çok az başvurulmuş, etkenin eradikasyonu (tamamen ortadan kaldırılması) ise hiç düşünülmemiştir. Bunun üzerine; söz konusu infeksiyonların kontrol altında tutması ve hasNisan | 2010 | 27
BİNOM | Bilim | MRSA Günümüzde MRSA ile infekte olguların tedavisi ancak; nadiren etkili olan birkaç antibiyotik dışında, glikopeptid grubu olarak adlandırılan ve sadece damar içi yoldan uygulanabilen vankomisin ve teikoplanin adlı iki antibiyotikle mümkün olabilmektedir. Diğer önemli bir husus ise, uygun dozda kullanılsa bile vankomisinin, hastada mevcut MRSA kolonizasyonunu ortadan tamamen kaldıramamasıdır; yani MRSA infeksiyonu olduğu için etkin olarak tedavi edilen bir hastanın tedavi bitiminden sonra da bu bakteri ile kolonize olma olasılığı bulunmaktadır. S.aureus’un Özellikleri Şekil: Kok Morfoloji: Üzüm salkımı şeklinde kümeler Gram reaksiyonu: Pozitif Kültür özellikleri: Klinik örneklerden alınan materyallerde 35°C’de 16-18 saat içinde gözle görülebilir koloniler oluşturur. Üretilmesi için en yaygın olarak kanlı agar kullanılır. Koagülaz aktivitesi: Tavşan plazmasını koagule etmesiyle diğer stafilokok türlerinden ayrılır. Dezenfektan ve antiseptiklere duyarlılık: Staphylococcus aureus antibiyotiklere karşı çoğul direnç gösterse de, dezenfektan ve antiseptiklere duyarlıdır. Örneğin MRSA ile infekte hastaların yattığı odalar “Düşük Seviyeli Dezenfeksiyon” amacıyla kullanılan kuarterner amonyum klorür bileşikleri ile etkin bir şekilde dezenfekte edilebilir. Ayrıca MRSA suşları alkol ve iyot bileşikleri gibi antiseptiklere de oldukça duyarlıdır. Bulaşma Yolu Staphylococcus aureus en sık burun deliklerinin ön kısmında kolonize olur. Genel popülasyonun % 30- 40’ı S.aureus’un burun taşıyıcısıdır. Bu nedenle, otoinfeksiyon (kişinin kendini infekte etmesi) sık görülür. Pürülan drenajı olan hastalar, en önemli epidemik bulaşma kaynağıdır. Solunum yolu ile ve cansız maddeler yoluyla bulaşma nadirdir. El yıkama ve eldiven giyme gibi genel hijyenik kurallara uymayan sağlık personeli sıklıkla bulaşmalardan sorumludur. Stafilokokların burun dışında en sık kolonize oldukları vücut bölgeleri ise; nazofarinks, koltuk altları, kasıklar ve gastrointestinal sistemdir. İnfeksiyondan Korunmak İçin Dikkat Edilmesi Gerekenler: -El yıkama, -Maske takılması, -Temizlik uygulamaları, -Yemek kapları, -Ortak kullanılan malzemeler, -Mikrobiyolojik kültürler, -Çamaşırların ve MRSA ile infekte hastaların kişisel giyecekleri. Mini özet MRSA genellikle temas yoluyla bulaşan bir bakteridir. Standart önlemlerin uygulanması ile infeksiyonun yayılımının büyük ölçüde önlenmesi mümkün olabilecektir. Sağlık kuruluşlarında hasta bakım hizmeti veren tüm sağlık çalışanları; Staphylococcus aureus ve vankomisine dirençli enterokok (VRE) türleri gibi çoğul antibiyotik dirençli hastane infeksiyonu etkenlerinden haberdar olmalı, bunların epidemiyolojisi ve korunma yöntemleri hakkında yeterli bilgiye sahip bulunmalıdır. Kaynak: :http://www.gata.edu.tr/infkom/MRSA.pdf
SÜLEYMAN DEMİRHAN 28 | 2010 | Nisan
Mantar Üreten Karıncalar | Bilim | BİNOM
‘60 yıllık araştırma ve çalışmadan sonra hala karıncaların detaylı sosyal davranışlarına hayret ediyorum. Koku ve vücut lisanına dayalı karmaşık fakat kendilerinin kolayca anlayabileceği bir sistem oluşturmuşlar. Karıncalar bizim hayvan davranışlarını incelememiz için iyi bir model oluşturuyor.’’ Dr.Caryl P.Haskins-Washington Carnegie Enstitüsü başkanı MANTAR ÜRETEN KARINCALAR Güney Amerika ve Meksika’nın bazı bölgelerinde meyve bahçeleri ve koruluklar “Yaprak Kesici” adı verilen bir cins karınca tarafından hücuma uğrarlar. Ama bu karıncalar, sadece yapraklara saldırırlar ve onları kesip yuvalarına taşırlar.Uzun yıllar hayvanın bu işi neden yaptığı merak mevzusu olur ve sonunda bu karıncaların mükemmel bir bahçıvan oldukları ortaya çıkar. Böcekler sınıfında Atta Texana adıyla bilinen bu karıncalar bilim dünyasında ‘mantar üreten çiftçi karıncalar’ unvanıyla kendilerinden söz ettirmişlerdir. Dünya üzerinde varlığı tahmin edilen 35 bin karınca türünden günümüzde bilim literatüründe adı geçen yaklaşık 9500 karınca türü vardır.
Mükemmel bir iletişim ağına sahipler! Ses ve ve kokuyla iletişim kurarlar.Besin kaynağını bulan karınca kursağını besinlerle doldurur ve yuvaya dönerken kısa aralıklarla karnını yere sürterek kimyasal bir koku bırakır.Karıncalar kimyasal salgılar aracılığıyla alarm verebiliyor ve besinlerin yerlerini bildirebiliyor.Bir tehlike anında aldıkları sinyal doğrultusunda yuvadaki güvenli alt birimlere kaçıyorlar…
Niçin mantar üretiyorlar? Atta karıncaları ürettikleri mantarları besin olarak kullanıyorlar. Neden diğer karınca türleri gibi normal yollarla beslenmeyi değilde, bahçıvanlık yaparak mantar yetiştirmeyi tercih ederler diye soru gelebilir aklımıza. Bunun sebebi, Atta karıncalarının vücutlarında selülozu sindirecek enzimler yoktur bu yüzden yaprakları yiyemezler. Böylece mantar üretirler ve ürettikleri bu mantarlardan ihtiyaçları olan “Gongylidia” adlı proteini kullanırlar. Bu enzim yetişkin karıncalar ve larvaları için protein kaynağıdır. Nasıl mantar üretirler? Atta karıncaları mantar üretim sırasında kesim, taşıma, güvenlik, iletişim, üretim gibi mükemmel bir iş bölümüne sahiptirler. Atta kolonisi, tek bir kum tanesi boyutundaki işçiler, askerler ve orta boylu “maraton koşucular”dan oluşur. Maraton koşucular, yuvaya yaprak parçaları getirmek için etrafında koştururlar. Bu karıncalar öylesine çalışkandırlar ki, her ‘koşucu’ karıncanın yaprak taşıyarak 4 dakika ilerlemesi, bir insanın omuzlarında 227 kg ağırlıkla 48 km yol gitmesine denktir. Kesim işlemini yaprak kesen-ler (işçiler) grubu yapar ve yaklaşık 200 tür bitki ve ağaç kullanırlar. Diğerlerinden büyük boyutlara sahip Kesici karıncalar kesim işlemini yaparken küçük karıncalar onları böcek ve sineklerden korumakla görevlidirler. Bu arada tüm işçi karıncalar kısır dişi bireyleri oluştururlar. Kesim işlemi tamamlandıktan sonra yaprak parçaları yuvalara taşınır. Yuvaya geldiklerinde karıncalar yaprakları toprak odalara taşır ve iyice küçük parçalar haline getirirler.İşçi karıncalar bu yaprak parçalarını çiğneyerek bir yığın haline getirirler ve yuvanın yeraltındaki odalarında saklarlar. Bu odalarda ise yaprakların üzerinde mantar yetiştirirler. Bu yolla, büyüyen mantarların tomurcuklarından kendileri için gerekli proteini elde ederler. Nisan | 2010 | 29
BİNOM | Bilim | Mantar Üreten Karıncalar
Mantarları %60 rutubet ve 25ºC sıcaklıkta saklarlar. Karıncalar, mantarları nemli toprak odalarda yetiştirdikleri için yetiştirilen odalarda hastalığa sebep olan mikrop ve virüslerle sık sık karşılaşırlar. Yapılan gözlemlerde çiftçi karıncaların karınlarının altında muma benzer bir madde görülüyor ve bu maddenin yararlı bir bakteri olduğu anlaşılıyor. Actinobacteria grubundan olan bu bakteriyi bizde antibiyotik üretirken kullanıyoruz. Antibiyotiklerimizin %80’i bu gruptan gelen bakterilerden üretiliyor. Ve böylece karıncalar yuvayı zararlı bakteri ve virüslerden korumuş oluyor. Atta karıncaların insan yaşamındaki etkileri! Hızla artan dünya nüfusu karşısında insanlara yeteri kadar ‘protein’ sağlamak gerekiyor. Bunun için balıkçılık ve proteini fazla sebze-meyve geliştirilmiştir. Uzun süren araştırmalar sonucu uzmanlar karıncalardan yola çıkarak suni protein yapmışlardır. Hatta kağıdı bile protein haline getirebilecek yollara başvurulmuştur. Birmingham ‘da Astron Üniversitesi’nde uzmanlar kağıdı protein haline çevirmek için çalışmış ve bunu başarmışlardır. Önce kağıdı özel bir işlemle su ile karıştırıp hamur haline getirmiş sonra bir çeşit mantar ekimi yapmışlar ve mantarın gelişmesiyle protein elde etmişlerdir. Uygun şartlar tutulduğunda 24 saatte bir büyükbaş hayvanı besleyecek kadar protein toplanmaktadır. Mantarlardan A3/5 ismi verilen yüksek kaliteli bir protein elde edilmiştir. İngiltere’de Courtaulds adlı firma bir cins et benzeri proteini fasulyeden yapmaya muvaffak olmuş ‘’Keps’’ adı verilen proteine sığır ve tavuk eti lezzeti de verilmiştir. Satışlar başarılı bir şekilde devam etmektedir. Atta karıncalar böylece ekonominin gelişmesinde de katkı sağlamışlardır. Atta karıncaların insan yaşamındaki yararlı etkilerinin yanında zararları da vardır. Özellikle tarımda her yıl milyonlarca dolar zarara neden oluyorlar. Yaprak kesenler, ağaçların ormanların büyük düşmanlarından biri görünselerde burada da yine ekosisteme fayda sağlayarak diğer karıcalar gibi toprağın solumasında ve daha birçok biyolojik olaylarda yardımcı olurlar. MELİKE TEKMAN
30 | 2010 | Nisan
Röportaj | Sağlık | BİNOM
Tüp Bebek Staj Röportajı
lere kadar çalışmanız gerekebiliyor.Ama her iş alanında bu şekilde zorluklar bulunuyor.Aslında Stajınızı ne zaman ve hangi kurumda yaptınız? bu zorluklar size bir heyecan ve zevk veriyor. -Stajda o kadar çok olumlu ve mutluluk veren şey olduki hangi birini söylesem bilmiyorum. En Geçen yıl (2009).Temmuz -Ağustos ayları MEDICANE INT HOSPITAL İBF tüp bebek olumlu olan şey ise oradaki çalışanların samimiyetiydi diyebilirim. İlk günden son güne kadar ünitesinde staj yaptım. bana kendilerinden biri olduğum hissini verdiler. Buradan bir kez daha hepsine çok teşekkür ederBu kurumda stajı nasıl ayarladınız? im. Tüp bebek alanında yapılan tüm stajlarda sizlere referans olan insanlar çok önemlidir.Çünkü son Stajınızda öğrenme şansı bulduğunuz derece steril çalışmalar yapılıyor.Bende staj için teknikler nelerdir? güçlü birkaç referans ile başvuruda bulundum. Temel semen analizi, Kroger morfolojik inceleme, İnseminasyon ile sperm hazırlama, MiNeden tüp bebek alanında staj yaptınız? kroenjeksiyon ile sperm hazırlama, Oosit ve En önemli sebep bu alana duyduğum merak. Fatih embriyo değerlendirmesi ve seçimi, IVF ve üniversitesi Biyoloji bölümünün BİNOTEK kül- Mikroenjeksiyon tekniği, Sperm ve embriyo übü ile ortak olarak düzenlediği oryantasyon dondurulması, Embriyo transferi. Tabi bunlar şu derslerinde verilen seminerler esnasında tüp an aklıma gelen teknikler bunun dışında da diğer bebek alanı ilgimi çekti. Değerli danışman ho- teknikleri yakından görme fırsatım oldu. cam Prof.Dr.Fahrettin GÜCİN’ le yaptığımız görüşmelerdede kendisinden aldığım destekle bu Bu staj size neler kazandırdı? alanda staj yapmaya karar verdim. Bu alanla ilgili sadece kongre ve sempozyumlarda Bu stajın olumlu ve olumsuz yönleri nelerdir? dinlediğim kadarıyla bilgi sahibiydim. Stajımdan öncede ileride bu alanda çalışmak istiyordum. Bu Aslında çok fazla bir olumsuzluk söz konusu yüzden bizzat alanın içinde bulunarak ve yıllardır olmadı. Bir stajer için söylenebilecek en olumsuz bu işi yapan insanlarla konuşarak daha sağlam yanı çalışma saatleriydi. Sabah erken kalkmanız bilgiler edindim ve gelecekle ilgili daha realist gerekiyor ve o günkü işlere bağlı olarak geç saat- düşüncelere sahip oldum. Nisan | 2010 | 31
BİNOM | Sağlık | Ropörtaj Stajınızdan önce bu alanda çalışmak istiyorum Sadece biyoloji bölümünden mezun olmak genel dediniz. Stajınızdan sonra bu düşüncenizde itibariyle yeterli olmuyor. Bunun yanında embir değişiklik oldu mu? briyoloji alanında da en az yüksek lisans eğitimi almak bence şart. Çünkü çalışılan alan birçok Hala bu alanda çalışarak kendi tüp bebek tekniği ve alanı bünyesinde barındırmakta. merkezimi kurmayı düşünüyorum. Ama tıbbi genetik,tıbbi biyoloji,genetik tanı gibi birkaç al- Son olarak bu alanda staj yapacak arkadaşlara anda da küçük de olsa çalışmalara imza atmayı önerileriniz nelerdir? Sizce kaçıncı sınıfta istiyorum. okuyan arkadaşların bu alanda staj yapmaları daha uygun olur? Peki bu alanda staj yapan ve çalışan insanların en çok dikkat etmesi gereken noktalar neler- Bu alanda staj yapmak için ikinci sınıf uygundur. dir? Fakat üçüncü sınıf ya da dördüncü sınıfta yapmak uygulanan teknikleri anlamak için daha uygun Tüp bebek alanında hatalara yer yoktur. Bu yüz- olacaktır. Ayrıca gelecekte bu meslekte çalışmayı den çok dikkatli ve steril çalışmanız gerekiyor. düşünen arkdaşların staj yapmaları kendileri için Oluşacak hatalarda sadece sizin değil,birçok çok yararlı olacaktır. insanın geleceği tehlikeye girebilir. Çalıştığınız kuruluş prestij kaybedebilir. Bundan daha Bu güzel röpörtaj ve değerli deneyimlerinizi önemlisi ise size gelen insanlar mağdur duruma bizlerle paylaştığınız için kendim ve ekibim düşebilir. adına çok teşekkür ederim. Bizlere stajınızda ki bir gününüzü anlatabilir Bu alanda ki deneyimlerimi başkalarıyla paylaşma misiniz? şansı verdiğiniz için ben teşekkür ederim. Umarım ilk derginiz gibi başarılı ve güzel çalışmalara Tabi ki. Sabah 8 de hastanedeydim. Önce- sürekli imza atarsınız. Çalışmalarınızda başarılar likle çalışma yapılacak alanda sterilizasyon dilerim… yapıyorduk. Bir gün önceden fertilizasyonu Recep Turan yapılan yumurtaların embriyo hale gelip gelmediğini ve embriyo olmuşsa hangi embriyonik evrede olduğunu çizelgelere not ediyorduk. Daha sonra operasyon odasında, doktor tarafından bayandan alınan yumurta hücrelerini sayıp ayıklıyorduk. Sonra ayıkladığımız bu yumurtaları dolaba inkübasyona kaldırıyorduk. Diğer yandan da bayanın eşinden alınan semen örneklerinin Andriyoloji laboratuarında işlemleri yapılır. Ayıklanmış yumurta ve sperm için özel bir solüsyonun bulunduğu besi yeri hazırlanır ve ortamda yumurta ile spermlerin mikroenjeksiyonu yapılır. Bu işlem yumurta sayısına bağlı olarak uzun veya kısa sürebilir. Olgunlaşan embriyolar hastaya transfer edilir. Tabi erkek hastadan kaynaklanan bir problem varsa tamamen farklı bir prosedür uygulanmakta. Ve 18 sularında işlerimiz bitiyordu. Bütün gün çalışmanın verdiği yorgunlukla eve vardığımda akşam yemeğimi yiyerek sabaha kadar uzun ve deliksiz bir uykuya dalıyordum. Peki sizce tüp bebek alanında çalışabilmek için sadece biyolog olmak yeterli mi? 32 | 2010 | Nisan
İstilacı Türler | Bilim | BİNOM
En Önemli Çevresel Tehlikelerden İstilacı Türler Recep TURAN, Ayşe Dilşad YÜZAK, Süleyman DEMİRHAN, Burçak TUNÇAKIN Deparment of Biological Science, Fatih University 34500 B.Çekmece/İstanbul Özet:Ülkemizde ekolojik dengenin hızla bozulmasının en büyük etkenlerinden birisi de biyolojik türlerin hızla yok olmasıdır. Bu hızlı yok oluşa değişik etkenler yol açmaktadır. Bu etkenlerin en önemlilerinden biriside istilacı türlerdir. Peki, istilacı tür nedir? Biyolojik türleri nasıl tehdit eder? İstilacı, bulunduğu bölgeden değişik yollarla başka bir bölgeye taşınıp bu bölgenin ekolojik dengesini bozan ve bu bölgedeki biyolojik türlere zarar veren türlerdir. İstilacılar bulundukları bölgedeki bir ya da birkaç türü doğrudan etkiler ve ekolojik dengeyi bozar. Ekolojik dengeyi bir zincire benzetecek olursak bu zincirin birkaç halkası istilacılar yüzünden kopar. Dolayısıyla zincirin diğer halkalarını oluşturan türler de bundan etkilenir. Örneğin; yıllardır Karadeniz’in istilacısı olan Taraklı Denizanaları, balık yumurtaları ve larvalarıyla beslenen bir türdür. Bu tür yüzünden her yıl daha az yavru balık dunyaya gelmektedir. Bu da bazı türlerin yok olabileceğini gösteriyor. Son yıllarda bir çok habere konu olan katil yosunlar da Akdeniz’i tehdit eden istilacı bir türdür. Ayrıca istilacı türler sadece bitki ve hayvanları tehdit etmekle kalmıyor, ekolojik dengeyi bozdukları için insanoğlunu da tehdit ediyor. Örneğin; bitkilerdeki bir istilacı tür bu bitkiyi yok ettiğinde, insanoğlunun yararlandığı bir besin kaynağı ya da bir ilacın deposu da yok olmuş olur. Bu bitki veya bu bitkinin meyvesi ihracatta kullanılıyorsa ekonomik yönden de bir zarar oluşturur. Yani istilacı türler bulundukları bölgenin ekolojisine ,ekonomisine ve sağlık sektörüne direkt etki eder. Bunlarla beraber diğer bir çok iş sahasını da olumsuz yönde etkiler. Eğer istilacı türler hakkında yeterli bilgi edinilir ve gerekli önlemler alınırsa ekolojik dengenin hızlı bozulusu bir nebzede olsa durdurulur. Anahtar kelimeler: Biyoçeşitlilik, İstilacı tür, Biyolojik mücadele 1.) GİRİŞ Biyoçeşitlilik, bir bölgedeki genlerin, türlerin, ekosistemlerin ve ekolojik olayların olusturduğu bir bütündür. Başka bir deyişle biyoçeşitlilik, bir bölgedeki genlerin, bu genleri taşıyan türlerin, bu türleri barındıran ekosistemlerin ve bunları birbirine bağlayan olayların (süreçlerin) tamamını kapsar.İnsanların, başta gıda olmak üzere, temel ihtiyaçlarını karşılamasında vazgeçilmez bir yeri olan canlı kaynakların temeli biyolojik çeşitliliktir[1]. Ekosistemlerin sahip olduğu bütünlük ve çesitlilik, iklim, yağış rejimi, tür sosyolojisi gibi doğal dengelerin devamında önemli işlevler görür. Dünyanın tarım yapılabilecek nitelikteki alanları ve su kaynakları hızla kirlenmekte ve yok olmaktadır. Bilim adamları yakın gelecekte insanların ciddi bir gıda sorunu ile karşı karşıya kalacağı görüşündedir. Bu gelismeler ışığında, ülkelerin sahip olduğu biyolojik çeşitlilik, özellikle genetik kaynaklar anlamında büyük bir güç durumuna gelmektedir. Çünkü çevresel baskılara dirençli ve yüksek üretim potansiyeline sahip çeşitlerin geliştirilmesi için yabani canlı kaynaklardan faydalanılmaktadır. Bu ve buna benzer
pek çok yararı bulunan biyoçesitliliği korumanın en önemli yolu, biyoçesitliliği tehdit eden unsurları bulup onlara karşı önlem almaktır. Peki biyoçeşitliliği tehdit eden faktörler nelerdir? 2.) BİYOÇESİTLİLİĞİ TEHDİT EDEN FAKTÖRLER Biyoçeşitliliği tehdit eden birçok etken bulunmaktadır. Bunlardan bazıları; 2.1.GDO (Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar) GDO’ların biyolojik türler üzerindeki etkileri konusundaki çalışmalar devam etmektedir ve kesin bir sonuç henüz yoktur. Şu ana kadar yapılan çalışmalar gösteriyor ki; GDO çevredeki bazı canlı türlerine zarar verebilir. Bu da o türün göçüne ya da yok olmasına sebep olabilir. Daha sonra bu göç eden türler gittikleri bölgede istilacı bir tür haline gelebilirler. Göç eden ya da yok olan türlerden dolayı da ekolojik denge bozulur. [2]. 2.2.Ormanların Tahribi Dünya kara yüzeyinin yaklasık olarak 1/3 ni kapNisan | 2010 | 33
BİNOM | Bilim | İstilacı Türler layan ve dünyadaki biyolojik kütlenin 3/4 ünden dana gelmişse kıyılara zarar vermektedir. Zarar fazlasını oluşturan ormanlar, biyolojik çesitlilik verdiği yerlerde ekolojik dengenin bozulmasına başta olmak üzere çevresel değerlerin korunması neden olur[4]. bakımından büyük önem arz etmektedir[6]. 2.8.Küresel Isınma 2.3.Aşırı Otlama Ve Meraların Tahribi Küresel ısınma doğrudan veya dolaylı yollarla, Dünya üzerinde son 50 yılda; aşırı otlatma nede- canlı türlerini tehdit etmektedir. Günümüzde de niyle 679 milyar hektar ve diğer yanlış uygulama- canlı türlerinin yok olmasında en büyük etkenler larla 155 milyar hektar olmak üzere toplam 1.965 arasında gösterilmektedir. milyar hektar alan insan eliyle bozulup erozyona maruz kalmıştır. Bu rakam dünyadaki toplam 2.9.İstilacılar ekilebilir arazinin % 17’sini olusturmaktadır[7]. Bulundukları bölgede biyolojik türlerin yok Meraya besleyebileceğinden fazla sayıda olmasına sebep olurlar. Böylece bu bölgelerdeki hayvanın sokulması, bu hayvanların otları kökleri ekolojik dengeyide bozarlar. ile birlikte yemesi, henüz otların yeni büyüme- Biyolojik çeşitliliği tehdit eden diğer unsurlar da ye başladığı ve tam olarak gelişmediği ilkbahar şunlardır; aylarında otlatma yapılması; toprak yüzeyini örten bitki örtüsünün ortadan kalkmasına ve mera Anız yakılması, kalitesinin bozulmasına neden olmaktadır[7]. Yanlış sulama, Bilinçsiz ağaçlandırma, 2.4. Aşırı Kimyasal İlaç ve Gübre Kullanımı Maden ocakları, Tarımsal üretimde bilinçsiz ve aşırı miktarda Uygulanan tarım politikaları, kullanılan kimyasal gübre ve ilaçlar çevre üzerin- Turizm faaliyetleri, de olumsuz etkiler oluşturmaktadır. Uygula- Aşırı avlanma, nan kimyasal gübrenin belirli bir kısmı bitkiler Plansız ve kontrolsüz bina yapımı, tarafından kullanılmakta,geriye kalan kısım ise Sanayi ve tarım kökenli kirlilik, yer altı ve yüzey sularına karışarak insan, bitki ve Bilinçsiz bitki ve hayvan ihracatı, hayvan sağlığını tehdit etmektedir. Ayrıca türlere Çevre koruma programlarında çalışacak uzvermiş olduğu zararlardan dolayı tarım ilaçları man ve eleman azlığı. biyolojik türler üzerinde akut veya kronik etki yapmaktadır[8]. 3.) İSTİLACI TÜRLER Doğamız binlerce çesit tür barındırmaktadır. 2.5. Evsel Atıklar Bu kadar çeşit içeren bir küme içerisinde doğal Evsel atıkların oluşturduğu çevre kirliliği olarak birtakım çatışmalar veya başka bir ifaekolojiyi ve biyoçesitliliği tehdit eden önemli deyle uyuşmazlıklar gözlenebilecektir. Canlılar unsurlardandır. Ama bu konu üzerinde yapılan arasında bu tür uyuşmazlıklar genelde bir çalışmalar ve bulunan geri dönüşüm yöntem- bölgede yaşayan fakat o bölgeye daha sonradan leri, bu konuyu bir nebze de olsa sorun olmak- herhangi bir nedenden dolayı gelerek diğer türtan çıkarmaktadır. Yine de uygulanan yöntemler lerle uyuşmazlık gösterip zarar verebilen türlergeliştirilmelidir. de, yani “istilacılarda” görülür. İstilacı türlerin nerede, ne zaman ve ne yapacakları 2.6.Nufüs Artışı bilinmemektedir. Bazen bir çesit ekolojik domiNufüs artışı ve sanayileşme sonucu ortaya çıkan no etkisi oluştururken, bazen de türlere direk etki kentlesme olgusu, çok sayıda sorunu da beraedebilirler. Örneğin; ABD’nin Montana eyaletinberinde getirmiştir. Kentleşmenin stres, gürültü, deki Flathead nehrine, somon balıklarına besin kira fiyatlarının artması gibi sosyo-ekonomik et- olsun diye, opossum karidesi (Mysis relicta) kileri yanında; hava kirliliği, su kirliliği gibi çevre salınmıstı. Karides yerel planktonları tüketti, üzerinde de olumsuz etkileri vardır. Bunların en oysa ki bunlar bebek somon balıklarının belli büyüğü de biyoçeşitlilik üzerine olan etkisidir[3]. başlı gıdasıydı. Somon balıkları tükenince, bu balıkla beslenen bazı kara canlıları (kartallar, 2.7.Deniz Kazaları martılar, su samurları, ayılar ve cakallar) kayboDeniz kazaları neticesinde deniz kirliliği mey- lan yabanil hayat saflarına katıldı[5]. İstilacılar dana gelmekte, petrol kirliliği insan sağlığına ve hastalıklarını veya parazitlerini yeni vatanlarına deniz canlılarına ve kaza kıyıya yakın yerde mey- tasıyabilirler. Örneğin; sudaki zararlı otların 34 | 2010 | Nisan
İstilacı Türler | Bilim | BİNOM kontrolünde kullanılan bir nevi Çin sazan balığı (Ctenopharyngodon idella), Avrupa ve Kuzey Amerika’nın tatlı su balıklarına tenya paraziti (Bothriocephalus opsarichthydis) geçirdi[5].
kuşu istilası,Shakespeare’in eserlerinde adı geçen bütün kuşların Yeni Dünya’ ya taşınmasını sağlayan bir derneğin çabaları sonuçunda başladı. Avustralya’da hala baş belası olan tavşanlar, bu kıtaya tavşan avından mahrum kalmak istemeyen Peki, istilacıların başarılarının sırrı nedir? İngilizler tarafından getirilmişti[5]. ABD’nin Orİstilacıların bu başarılarının sırrı; çabuk üreye- egon eyaletinde bir körfezde, 1988-1991 yılları bilmeleri, kötü şartlara dayanabilmeleri, etkili arasında balast suyu ile gelmiş 400 egzotik tür yayılabilmeleri ve ne bulurlarsa tüketmeleridir. tespit edildi[5]. İstilacıların neden olduğu sorunları üç başlık Bu gibi örnekleri çoğaltmak mümkündür. Burada altında toplayabiliriz: da görüldüğü gibi değişik yollarla bulundukları bölgelere gelen istilacılar bu bölgenin ekolojik A) Ekonomik Sorunlar dengesini bozduğu için çevreye kalıcı olan büyük ABD Tarım Bakanlığı ateş karıncaları ile çapta zararlar verir. savaşında 200 milyon dolar harcayıp tonlarca hasere öldürücüsü ile hücuma geçmişti. Sonuçta İstilacı türler arasındaki en çarpıcı 3 örnek ise ilaçlar yerli karıncaları yok etti ve meydanı boş şunlardır. bulan ateş karıncaları daha rahat yayıldılar[5]. 1) 1957 yılında, Nil nehrinin tatlı su levreği Bu örnekte de görüldüğü gibi bir istilacı tür çok (lates niloticus), balık miktarını yükseltmek için büyük ekonomik zararlara yol açabilmektedir. Afrika’daki Victoria Gölü’ne salındı. Çok yırtıcı Ayrıca oluşturdukları çevre kirliliğinden dolayı olan balık, 400 yerel balık çeşidini yok etti. Üsteda ekonomik zarara yol açarlar. lik, yiyecek olarak da avantajlı çıkmadı[5]. 2) Brezilya’dan gelip ABD’nin güneydoğu bölB) Sağlık Sorunları gesinde dehşet salan kırmızı ateş karıncaları Asya’dan Brezilya, Güney Avrupa, Güney Af- (solenopsis invicta) da başka bir örnektir. Akıl rika, ve ABD’ye atlayan kaplan sivrisineği (Ae- almayacak bir hızla ürüyor ve önüne ne çıkarsa des albopictus) sarı humma, ensafalit ve dang yiyebiliyor. Bu karıncalar bazı bölgelerde 40’ı humması hastalıklarına neden oluyor. Amerika aşkın böcek türünün kökünü kuruttular[5]. kıtası yerlilerinin tahminen üçte ikisi(30 mil- 3) Geçmiş kuşaklar Amerika’nın Florida eyaletinyon insan), Avrupalıların taşıdığı hastalıklardan deki bataklıklara bir çare bulunması gerektiğini (frengi, çiçek vs.) kırılıp yok oldular[5]. Bu düşünüyorlardı. Florida yarımadasının uçundaki hastalıklara neden olan mikrop, parazit ve bakte- büyük bataklık sivrisinek yuvası, testere otlarıyla riler buralara bahsettiğimiz istilacılar aracılığıyla dolu, sıcak ve berbat bir mekandı. Uygarlık ve gelmiştir. Örneklerde de görüldüğü gibi istilacılar sanayi gelişmesine bir engel olarak görülüyordolaylı yollarla insan sağlığını tehdit etmektedir du. Asrın başında, ABD Tarım Bakanlığı yetve ekonomik açıdan da zarar vermektedir. kilileri yerel halka melaleuca ağacı (melaleuca quinquenervia) tohumları dağıtmaya basladılar. C) Çevresel Sorunlar Bu hızlı gelişen, Avustralya kökenli ağaç suyu İstilacılar bir çok biyolojik türü veya bunların emiyor ve hastalık kaynağı bataklıkları kurututükettiği maddeleri ve canlıları yok ederek çevre yordu. Bu ağaç bölgede halk tarafından o kadar ekolojisini bozmaktadır. Ayrıca, oluşturdukları tutundu ki, 1930lu yıllara gelindiğinde, fidanlık bu etkilerden dolayı bulundukları bölgenin eko- sahipleri talebi karşılayamaz olmuşlardı. O günnomisini, sosyal yaşantısını, kültürünü olumsuz den beri, ağacın zararları yararlarını kat kat aşmıs yönde etkilemektedir.Bunun en çarpıcı örnek- bulunuyor. Neredeyse geçit vermez biçimde sık lerinden birisi Victoria gölünde yaşanmıştır. Bu büyüyen ağaçlar, etraftaki bütün diğer bitkileri göldeki istilacı balık, göle kıyısı bulunan Ugan- kovdu. Köklerinin çıkardığı zehirli bir madde da, Kenya ve Tanzanya’da balıkçılığı bitirme diğer bitkileri öldürdüğü gibi, havaya saldığı zernoktasına getirdi. Buradaki yerli halkın göç et- recikler de insanları zehirliyor, deri kasıntıları ve mesine sebep oldu ve göldeki ekolojik hayatı solunum güçlüğüne neden oluyordu. Üstelik bu sonlandırma noktasına getirdi[5]. Diğer bir çarpıcı ağaçlar yangına dayanıklı ve yandıkça daha çok örnek ise, coğrafi keşiflerin sonunda Avrupalılar yayılıyordu. Hızla su çekmesine rağmen, patlar kendi ülkelerindeki canlıları mutlaka Yeni Dünya gibi yanıyor. Yangından birkaç gün sonra, ağaçlar diye nitelendirdikleri keşfedilen topraklarda da yeniden dal veriyor ve yanmış topraklara milgörmek istiyorlardı. Kuzey Amerika’daki sığırcık yonlarca tohum saçılıyordu. Bu tohumlar üç gün Nisan | 2010 | 35
BİNOM | Bilim | İstilacı Türler içinde filizlenmeye başlıyor ve bir yılın sonunda yeni ağaçların boyu iki metreye yaklaşıyor. Florida sulak alanlarının 600,000 hektarını istila eden maleleuca, önlem alınmazsa yakında bu alanların hepsini kaplayacak[5]. 4.) İstilacı Türlere Karşı Alınabilecek Önlemler İstilacılarla mücadelede en etkin yöntem, biyolojik mücadeledir. Biyolojik mücadele, zararlı türlere karşı başka bir tür kullanılarak mücadele edilmesidir. Bunu yaparken en önemli kural, istilacı ortama uyum sağlama aşamasındayken mücadelenin yapılmasıdır. Aksi taktirde mücadele zorlaşmakta ve çevresel açıdan geri dönülmez sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Tabi bu yol her zamanda etkili olmayabilmektedir. Özelliklede kontrolsüz olarak uygulandığında. Örneğin; 1762 yılında, Jamaikalı bir şeker kamısı üreticisi saldırgan bir cins olan Kuba karıncalarını (Formica omnivora) arazisine getirmişti. Niyeti karıncaları sıçanlara karsı kullanmaktı. Karıncalar çoğaldı ama sıçanlara dokunmadılar. Bu defa, hem karıncaları hem sıçanları kontrol etsin diye büyük bir Güney Amerika kara kurbağası (Bufo marinus) ithal edildi. Kurbağa da yeni yerini çok sevdi ve hızla çoğaldı. Öyle ki, zamanla bir adıda şeker kamısı kurbağası oldu. Ama sıçanlarla o da baş edemedi. Derken, bir çeşit Hindistan gelinciği (Herpestes auropunctatus) ada nufüsuna eklendi. Bu yaratık, 26 yıl içinde ada kuş ve sürüngenlerinin çoğunu ve önemli sayıda çiftlik hayvanını yok etmeyi başardı[5]. Bu örnekten de anlaşılacağı gibi, biyolojik mücadelede istilacılara karşı yerli ve doğal türler kullanılmalıdır. İstilacıları durdurmanın diğer bir yolu da, biyoteknolojiden yararlanarak istilacıların üremelerini engellemektir. Ama bu alan yeni olduğundan ve her tür için farklı bir madde üretilmesi gerektiğinden günümüzde biyolojik mücadele kadar kullanılmamaktadır. Bunların dışında bir çok yolda kullanılmıştır. Ama hiçbirinde başarılı sonuçlar alınamadığı için daha sonradan vazgeçilmiştir. Bunun en büyük örneği DDT kullanımıdır. Ayrıca, unutulmamalıdır ki biyolojide yok etmek diye bir kavram yoktur. Bu yüzden istilacı türlerin yok edilmesi yerine kontrol altına alınması, bölgenin bozulan ekolojisinin daha da kötüleşmesini engelleyebilir. 5.) Sonuç Türkiye, biyoçesitlilik bakımından çok zengin bir ülkedir. Hatta Avrupa kıtasıyla tür sayımız nerdeyse eşittir. Günümüzde sanayi, ilaç sektörü, tıp, biyoteknoloji, gıda, tekstil gibi bir çok alanda 36 | 2010 | Nisan
biyoçeşitlilikteki bu zenginliğimizi kullanabilmemiz için, istilacı türler ve biyoçeşitliliği tehdit eden diğer unsurlara karşı bir an önce tedbirler alınmalıdır. Eğer bu tedbirler alınırsa, gelecekte refah düzeyi yüksek, mutlu bir ülke olabilir ve dünyanın sayılı güçleri arasında yer alabiliriz. İstilacılara karşı alınabilecek tedbirler şu şekilde sıralanabilir: 1.) Ülkemizdeki biyolojik türler için bir veri tabanı oluşturulmalıdır. Bunun için bu işte uzman biyologlar, mühendisler ve bu işle uğrasan kişiler bir araya gelmelidir. 2.) Ülkeye alınacak bir canlının verebileceği zararlar konusunda geniş kapsamlı araştırmalar yapılmalıdır. Bununla ilgili olarak, bir istilacılar listesi oluşturulmalıdır. 3.) Yasal düzenlemeler yapılarak, istilacıların ülkeye ithalat yoluyla alınması engellenmelidir. Gerekirse bununla ilgili olarak ortaya çıkan sorunlardan bizzat ithalatçılar sorumlu tutulmalıdır. 4.) Doğal olarak yayılan istilacı türlerin yayılma yolları, teknolojik uygulamalardan(deniz altına yerleştirilecek özel biyolojik sensörler vb...) yararlanılarak bulunmalı ve buna karşı önlemler alınmalıdır. 5.) Yapılacak ağaçlandırma, ekim-dikim, parkbahçe düzenleme, mera yönetimi gibi işlerde olabildiği kadar yerli türler kullanılmalıdır. 6.) İnsanlar bilinçlendirilmelidir. 7.) Bu konuyla ilgili kaliteli uzman ve elemanlar yetiştirilmelidir. 8.) Gemilerin balast sularını alan kısımlara özel filtreler yerleştirilerek buralardan istilacı türlerin yayılması ve taşınması önlenmelidir. 6.) KAYNAKLAR 1.)http://www.bcs.gov.tr/sitetr/Biyo%C3%A7e%C5%9Fitlilik/ Biyolojik%C3%87e%C5%9Fitlili%C4%9Fin%C3%96nemi/ tabid/56/Default.aspx 2.)http://www.gdoyahayir.org/yayinlar/yayin_01.htm 3.)http://www.ksu.edu.tr/index.php?afile=bolum&menu=3&op= 1&birim=IIBF&bolum=KY&adali=KCS 4.)http://www.lojiport.com/author_article_print.php?id=137 5.)http://www.tema.org.tr/CevreKutuphanesi/BiyoCesitlilik/pdf/ Biyolojik_Istila.pdf 6.) SEKiZiNCi BEŞYILLIK KALKINMA PLANI, “Ormancılık Özel İhtisas Komisyonu Raporu”,ANKARA 2001 7.) Balabanlı C., Turk M., Yuksel O., “Erozyon ve Cayır-Mera iliskileri”, Suleyman Demirel Universitesi Orman Fakultesi Dergisi, Seri: A, Sayı: 2, Yıl: 2005, ISSN: 1302-7085, Sayfa: 23-34 8.) Atılgan A. , Coskan A. , Saltuk B. , Erkan, M. , “Antalya Yoresindeki Seralarda Kimyasal ve Organik Gubre Kullanım Duzeyleri ve Olası Cevre Etki-leri”, Ekoloji, 15, 62, 37-47,200
Nanoelektronik | Teknoloji | BİNOM
Teknoloji’nin Yeni Yüzyılda Parlayan Yüzü Nanoteknoloji’de Nanoelektronik’e Genel Bakış Nanoelektronik, nanoteknolojinin elektronik alanındaki uygulamalarına verilen genel isimdir. Hemen belirtmek gerekir ki, nanoteknoloji, tekniğin 100 nanometrenin (nm: metrenin milyarda biri) altındaki uygulamalarına verilen bir isim olmakla birlikte, günümüzde bu boyutlarda üretilen Pentium 4 (65nm) gibi işlemci tümleşik devreleri ya da TSMC-CMOS90 (90 nm) gibi transistörler birer nanoelektronik ürünü sayılmıyor.
enerji harcama termodinamik olarak zorunludur. Günümüz masaüstü bilgisayarlarındaki işlemciler (Intel Pentium 4 gibi), yaklaşık 40 milyon transistor içermekte ve 2 GHz civarında çalışmaktalar. Eğer termodinamik sınırlarda çalışmak mümkün olsa bu işlemcilerin 100 mikrowatt güç harcaması beklenir. Günümüz işlemcilerinin 100 Watt civarı güç harcadığı düşünülürse, gelecek bilgisayarlarının bir milyon kat daha az güç harcayarak aynı işi yapmasını bekleyebiliriz. Bu aynı zamanda çok yüksek Nanoelektronik, ağırlıklı olarak nano ölçekte işlem gücüne sahip mikroçiplerin makul güç haratomlar arası etkileşimin ve kuantum mekan- cama sınırları içinde üretilebiliyor olması demek. iksel özelliklerin etkin olduğu aygıtlarla ilgilen- Örneğin cep telefonlarındaki işlemciler çok az mektedir. Bu nedenle nanoelektronik bir “yıkıcı güç harcıyor. Aynı düzeyde güç harcamasına sateknoloji” (distruptive technology) alanı diğer bir hip ancak nanoelektronik teknolojisiyle üretilmiş deyişle nanoelektronik geleneksel tasarım, üre- bir mikroçip, günümüzün süper bilgisayarları tim ve malzeme teknolojilerinden tamamen farklı düzeyinde bir işlem gücünü cep telefonu boyuve yaygın ticari uygulamalara başlanmasıyla bu tuna sıkıştırabilmemizi sağlayacak. geleneksel teknolojileri değersiz kılacak yepyeni bir alandır. Günümüzde nanoelektronikle ilgili Nanotransistörler çalışmaların en yoğun olduğu alan nano üretim- Yarı iletken teknolojisi ve evlerimizde dir. Nanoüretimin temel çalışma konusu ise kullandığımız bilgisayarlar büyük oranda nanodevreler ve bu kapsamda nanotransistörler, silisyum CMOS transistörlerden ve mantık ara bağlantılar ve devre yapılarıdır. elemanlarından oluşur. Bir mantık kapısı açılıp kapandığında milyonlarca elektron yer Hesaplama, Hız ve Enerji Arasındaki İlişki değiştirerek sinyalin işlenmesini sağlar. Çalışma Bugün biliyoruz ki tersinemez hesaplama voltajı (birkaç volt) ve geçen akım (mikroamper yapıldığında entropi artacağından 1 Bitlik bilgi- civarında ) bir işlemi mikrowatt güç harcayarak nin, Boltzman sabiti ve ortam sıcaklığının çarpımı yapmamızı sağlar. kadar enerji fiyatı vardır. Yani oda sıcaklığında Güç harcamayı veya hızı etkileyen en önemli 1 Bitlik hesap yapıldığında yaklaşık 10-21 joule faktörlerden birisi aygıtın sığasıdır. Aygıt küçüldükçe sığa küçülür ve daha az akımla daha hızlı çalışabilir. Neden transistörler olduklarından daha fazla küçültülemez? Bunun sebeplerinden birisi, boyut küçüldükçe kuantum etkilerinin devreye girmesi ve aygıtın çalışma prensibinin farklılaşmasıdır. Malzeme özellikleri küçük boyutta değişmektedir. Örnek olarak, şu anda kullanılan malzemelerdeki kaçaklar kabul edilemez derecede artmaktadır. Bu sebeple nanometre boyutundaki transistörlere uygun malzemeler ve farklı modellere göre Nisan | 2010 | 37
BİNOM | Teknoloji | Nanoelektronik
düzenlenmiş tasarımlar gerekmektedir. Nanotransistörler geleneksel yarı-iletken transistör teknolojisinin yerini alacak. Aday teknolojiler arasında hibrid moleküler/yarı-iletken elektroniği, tek boyutlu nanotüpler/nanoteller yada ileri moleküler elektronik sayılabilir. Nanotüpler arasındaki bağlantı için de tek bir organik molekülün kullanılabileceği ortaya konuldu. Böylece metal bağlantı kullanmayan, dolayısı ile kimyasal olarak üretimi çok daha kolay olan nanotransistörler yapılabilecek. Nanotransistörlerde, milyonlarca elektron yerine tek bir elektronun hareketi ile bilgi işlemi gerçekleştirilebilir. Bu da enerjiden büyük oranda tasarruf etmeyi mümkün kılar. Buna ek olarak küçük olduğu için milyarlarca transistör bir santimetre kareye sığdırılabilir ve daha hızlı çalıştırılabilir. Transistörlerde kullanılabilecek malzemeler içinde karbon nanotüpler ilgi odağı olmayı sürdürmektedirler. Karbondan yapılmış milimetrenin milyonda biri kalınlığında olan bu boruların elektriksel özellikleri silisyum gibi yarı-iletkenlere göre çok farklı ve yerine göre avantajlı olabilmektedir. Nanotüplerde yüklerin hareketliliği silisyuma göre çok daha fazladır. Bu sayede hem düşük voltajlarla çalışmak hem de daha yüksek hızlara ulaşmak mümkün olacaktır. Laboratuar deneyleri ile üretilmiş olan bu tip transistörlerin ticari üretim aşamasına yaklaşıldığı bilinmektedir. Ara bağlantılarda yine nanotüplerden yapılan nanoteller kullanılacaktır. Devre yapıları açısından en önemli problem, bu boyutta üretilen ve milyarlarca transistörden oluşan mantık devrelerine sahip bir mikroçipte ortaya çıkan üretim hatlarının nasıl tolere edileceği. Bunun için aynı anda uygulanacak iki yaklaşım öngörülüyor. Birincisi mikroçipi gerekenden fazla sayıda mantık kapısıyla ve üretim sonrası yeniden düzenlenebilen ara bağlantı mimarisiyle üretmek. İkincisi ise nanoelektronik dışında da çalışılan bir konu: ”hata dayanımlı” hesaplama devrelerinin ve algoritmalarının geliştirilmesi. 38 | 2010 | Nisan
Elektromekanik Sistemler (NEMS) ve nanosensörler nanoüretim ile ilgili diğer önemli çalışma alanlarıdır. Nanoteknolojinin tüm dalları ve nanomekanik disiplini ile yakından ilgili olan NEMS. MEMS(Micro Electromechanical Systems) teknoloji ile sağlanan, çok küçük boyutlarda konum ve güç ölçüm gibi yeteneklerini nano ölçeğe taşıyacak.(bu iki cümlede anlamsızlık var ama konuyu iyi bilmediğim için düzeltemiyorum) Nanosensörlerin en önemli amacı ise nano ölçekte gerçekleşen olaylara ilişkin bilginin makro ölçeğe taşınması için aracılık yapmak. Gerçekleştirilen çalışmalardan birinde bir nanotüpün titreşim frekansı, nanotüpün ucunda bir parçacık varken ve yokken ölçülüyor. Böylece bu parçacığın kütlesi hesaplanabiliyor. Belirli bir dalga boyunda ışığa, belirli bir moleküle yada canlı hücreye tepki veren nanosensörlerin geliştirilebileceği gösterilmiş durumda. NEMS ve nanosensörler çok farklı üretim tekniklerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyuyor. Bunlardan biri yukarıdan aşağıya sıralı üretim yaklaşımı. Buna göre milimetre boyutlarındaki bir üretim hattı mikrometre boyutlarında bir üretim hattını kurar ve o da nanometre boyutlarındaki aygıtları üretir. Diğer bir yaklaşım ise aşağıdan yukarı üretim yaklaşımı. Buna göre ise atomlar ya da moleküller, istenen işlevselliğe sahip aygıt oluşturulana kadar tek tek bir araya getirilir. Kendi kendine moleküler montaj ya da canlı organizmaları taklit eden yöntemlerin bu amaçla kullanılması öngörülen yöntemlerdir. Bu arada yarı-iletken üretiminde kullanılan optik litografi (fotolitografi) tekniğinin 100 nm altı ölçekte uygulanabilecek biçimleri çeşitli nanolitografi teknikleri olarak geliştirilmeye ve kullanılmaya devam ediliyor. Bunlardan X-ışını litografisi ile 15 nm hassasiyete kadar inilmiş durumda. Karbon nanotüpleri takiben, silisyum, germanium yarı-iletkenlerden yapılan nanotellerde de olağanüstü elektronik özellikler gözlenmiştir. Bu konulardaki teorik ve deneysel çalışmalar hızlanarak devam etmektedir. Gelecekte tek molekülden oluşan transistörlerin yapılması mümkün olabilir. Bu sayede tek elektronla çalışabilen, hızlı, az enerji harcayan, ve çok ucuza üretilebilen bilgisayarlar cebimize girebilecektir. Fakat bunun mümkün olabilmesi için işlemci yapısında ciddi değişikliklere ihtiyaç vardır. Kaynaklar: Dr. Aykutlu Dâna’nın Nano Elektronik hk. yazısı Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü Kaynak:Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi2) http://www.genbilim.com/content/view/6433/91/
ŞEVKET ESGİL
Tolkim | Teknoloji | BİNOM
TOLKİM LABORATUAR SİSTEMLERİ
Araştırma ve Kalite kontrolünde önemli yeri olan laboratuar sistemleri, çalışanların sağlığı ve güvenliği özellikle bilgi yetersizliği nedeniyle gereken bilinçle yaklaşılmaması, diğer taraftan laboratuarlarda kullanılmakta olan alışılagelmiş inşaat malzemelerinin kullanımı, uzman olmayan kişilerce planlanan laboratuar sistemleri yapılan yatırımların kullanımı ve ömrü aşısında tamamen yetersiz kalmaktadır. TOLKİM Laboratuar Sistemleri olarak biz laboratuarlara bir sistem bütünü olarak bakıyoruz. Başladığımız her işte, verileri o andaki ve sonrasındaki talepleri ile ve yerine göre süzgeçten geçiriyor, yeniden yan yana getiriyor, laboratuarın işletmecisi, mühendisler, kullanıcısı ile konuşuyor ve oranın diğer bileşenlerini ile tek tek ele alarak teknolojik gelişmelerle doğru malzemeler seçip tezgahtan armatüre , dolapların taşıyıcılarından menteşelerine zemin kaplamasından havalandırma detayına kadar tüm aşamalarında siz laboratuar kullanıcılara komple bir sistem sunuyoruz. Sonuç olarak, özel çözümlerimizle kapsamlı projeleri hayata geçiriyor ‘’MODERN FONKSİYONEL TEKNİK VE ESTETİK ‘’ mekanlar yaratarak farklı detay ve yeniliklerle geleceği yakalıyoruz. Nisan | 2010 | 39
BİNOM | Teknoloji | Tolkim
Uygulama Alanlarından Bazıları FRIALIT® F99,7 ve FRIALIT® FZM Yüksek basınç pistonları petrol üretiminde, petrokimya ve su arıtma endüstrilerinde kullanılır. Mükemmel yıpranma ve aşınma dirençleri uzun kullanım ömürlerinin garantisidir. Friatec maksimum 120mm uzunluğa ve 200mm çapa kadar ebatlarda üretimi başarıyla gerçekleştirir. FRIALIT® F99,7 Tel rehberleri, ince bakır veya paslanmaz çelik kabloların üretilmesi için mükemmel özelliklere sahiptir. FRIALIT® F99,7’nin mükemmel yıpranma ve aşınma dirençleri yüksek kalitede tellerin üretilmesinde en önemli etkenlerden biridir. Sıcaklık ölçümü DEGUSSIT® tek tarafı kapalı tüpler sıvı cam ve çelikte sıcaklık ölçümü için kullanılır. Yüksek sıcaklık ve kimyasal aşınma kullanılan malzemeye saldırır. Yüksek saflıkta DEGUSSIT® seramikleri bu koşullara dayanacak özellikleri sağlar. Pimler Otomobil endüstrisinde kullanılan pimler kaynak işlemi için metal parçaların hassas konumlandırmasını sağlar. FRIALIT® seramiklerinden pimler uzun kullanım ömrü ve yüksek hassasiyet sağlar. Metal ve seramik birleşimi Friatec tarafından gerçekleştirilir.
40 | 2010 | Nisan
Tolkim | Teknoloji | BİNOM
Nisan | 2010 | 41
BİNOM | Teknoloji | Tolkim
ÜRÜN TANITIMI
Endüstriyel Uygulamalar için Frialit®-Degussit® Mühendislik Seramikleri Tolkim, 1989 yılında laboratuar cihazları ithalatı ve pazarlaması ile faaliyete başlamıştır. Firmamız 1998 yılından itibaren Almanya Friatec AG firmasının FRIDURIT® Laboratuar Teknolojisi bölümünün teknik endüstriyel seramik tezgâhlar ve Çevre Güvenlik ekipmanlarını Türkiye tek yetkili temsilcisi olarak sunmaktadır. Türk pazarına yeni ürünlerin tanıtılmasını ve pazarın geliştirilmesini ilke edinen firmamız, Friatec AG firmasının endüstriyel farklı uygulamaları olan alüminyum oksit ve zirkonyum oksit seramikler konusunda uzmanlaşmış FRIALIT® - DEGUSSIT® Oksit Seramikler bölümünün ürünlerini ve malzeme seçimi ile ürün tasarımında geniş deneyimini Türk kimya ve makine sektörüne ulaştırmaktadır. “İleri teknoloji limitlerini zorlayarak üstün ürünler sunan Frialit® Degussit® 21. yüzyılın seramik malzemelerinde pazarın lideridir. Faaliyet alanları: • Yüksek sıcaklık teknolojisi • Elektrik mühendisliği • Makine mühendisliği • Yüzey işleme Uygulama Alanlarından Bazıları FRIALIT® F99,7 ve FRIALIT® FZM yüksek basınç pistonları petrol üretiminde, petrokimya ve su arıtma endüstrilerinde kullanılır. Mükemmel yıpranma ve aşınma dirençleri uzun kullanım ömürlerinin garantisidir. Friatec maksimum 120mm uzunluğa ve 200mm çapa kadar ebatlarda üretimi başarıyla gerçekleştirir. FRIALIT® F99,7 tel rehberleri, ince bakır veya paslanmaz çelik kabloların üretilmesi için mükemmel özelliklere sahiptir. FRIALIT® F99,7’nin mükemmel yıpranma ve aşınma dirençleri yüksek kalitede tellerin üretilmesinde en önemli etkenlerden biridir. Sıcaklık ölçümü DEGUSSIT® tek tarafı kapalı tüpler sıvı cam ve çelikte sıcaklık ölçümü için kullanılır. Yüksek sıcaklık ve kimyasal aşınma kullanılan malzemeye saldırır. Yüksek saflıkta DEGUSSIT® seramikleri bu koşullara dayanacak özellikleri sağlar. Pimler Otomobil endüstrisinde kullanılan pimler kaynak işlemi için metal parçaların hassas konumlandırmasını sağlar. FRIALIT® seramiklerinden pimler uzun kullanım ömrü ve yüksek hassasiyet sağlar. Metal ve seramik birleşimi Friatec tarafından gerçekleştirilir.
42 | 2010 | Nisan
Huntington Disease | Bilim | BİNOM
A NEURODEGENERATIVE SICKNESS : JUVENILE HUNTINGTON DISEASE Juvenile HD is an early onset form of Huntington Disease (HD) which is one of the hereditary disease reasenoned by the alteration of the Huntington gene in the 4 th. chromosome. This alteration causes the expansion of a polyglutamine tract in th Huntington protein. Due to its hereditary character, the parents have an adult-onset HD, can affaect their offspring. Approximately 10 percent of HD cases are belong to to patients under the age of 20 years. Both early-onset and adult form of HD are caused by the mutation of the Huntington gene, in contrast the symptoms are different from each other. Actually the type of HD is not determined in the cases of the symptoms, due to the fact that childerns have varied types of symptoms differnt from each other as becoming stiff and rigid in their movements and havin recurrent,epileptic seizures, so there is no evident syptom to classify the types of HD. Only the wway to classify the HD, is the age of patient. The overexpression and the presence of extra numbres of CAG codon repeats in a specific segment of Huntington gene is the most importanat symptom of the HD in molecular approach. The number of CAG codons, do not help to determine the type of onset, but the more number of codons are generally associated with the early-onset HD .(Approximately 80-100 CAG repeats.) The progression of early-onset HD is faster than adult onset HD because of the numbers of the CAG repeats relation. The progression-duration is approximately about 10 years and 10-25 years in earlyonset and adult-onset HD respectively, and it ends with death unfortunately. About the numbers of CAG repeats ; The number of repeats in early onset HD is more than adult-onset HD and it is also valid for the children who took the HD alleles from their parents suffered from the adult-onset HD. Generally there are two speculative possibilities that contribute the increment of CAG codon numbers. First one is having an ‘’aggravating allele’’ from unaffected parents DNA and the second one is DNA alterations during the cell division, even a small mistake during this procedure can cause the increment in the codon repeats, and most of the non-HD alleles inherited from unaffected parent have a potential to contribute to the large increase in repeat numbers of CAG codons. The HD allele are inherited from parents to their children.In general, this alllele are paternally inherited and usually not inherited maternally if the mother is not suffered from Juvenile HD herself. Early-symptoms of Juvenile HD ; -Decrement in school performance -Change in handwriting -Difficulty learning new things -Movement problems -Rigidity -Slowness and stiffness -Awkwardness in working -Choking and Drooling -Frequent falls
Nisan | 2010 | 43
BİNOM | Bilim | Huntington Disease
Many of the patients suffered from adult-onset HD experience the chorea. Chorea: uncontiously movements of face, legs and arm muscles. In contrast, in the Juvenile HD; patients are generally rigid, stiff and they also experience recurring-epileptic seizures. Generally , most of the parts of the brain neurons are affected by Juvenile HD, but there are some importanat regions which are responsible for regulation of voluntary movement. These regions degeneration can cause several movement problems. For example; Caudate, Globus Pallidus and Putamen are regions which are duty towards the regulation of movement. Juvenile HD also prevents the sufficient growth of spider cells (cells construct a protective tissue for neurons) and this event called gliasis. There are some treatments to cure or at least to overlong the patients life span. These are anticonvulsant (seizure) drugs and physiotherapic applications to cure rigidity and prevent degeneration of some unused muscles and also another type of therapy called pool therapy also helps to energize and move the muscle to prevent the atrophy.(degeneration of unused muscles) Nowadays, lots of researchers are studying HD but there is no precise and certain treatment have found yet.The reason that is lying under this results; insufficent information about regenerative systems and stem cell applications techniques related with the accurate embriyonic or skin cell manipulation and there are still blanks in the scientists minds about the biotechnology as a science of future because these are issues just like a part of chain which combine each other. Every part is important and every part is a step that approaches you to the reason. The light which illuminates the ways and humans brains is the flame of scientific thought. If you want to achieve something, study it under the light of this flame, because its the only sourse that maintains the cooperation of your method as a way and your techniques’ applications as your organic calculation machine. References ; _Characterization of Drosophila Model of Huntington Disease , Wyang-Ching Mimi Lee _The Family Guide Series , Juvenile Huntington’s Disease Society of America _Bryan’s Dad Has Huntington’s Disease , The Huntington’s Outreach Project for Education (Stanford by Matt Stenerson) _Juvenile Huntington Disease -A Resourse for Families , Health Proffesionals and Caregivers , Huntington Society of Canada
YAĞIZ ALAGÖZ
44 | 2010 | Nisan
Catalytic Applications | Bilim | BÄ°NOM
Functionalization of electrospun ceramic nanofibre membranes with noble-metal nanostructures for catalytic applications Eric Formo, Mustafa S. Yavuz, Eric P. Lee, Lucas Lane and Younan Xia Received 23rd January 2009, Accepted 25th March 2009 First published as an Advance Article on the web 24th April 2009 DOI: 10.1039/b901509d This article reports a simple method for functionalizing the surface of TiO2 (both anatase and rutile) and ZrO2 nanofibre membranes with Pt, Pd, and Rh nanoparticles. The TiO2 membranes were prepared in the form of nonwoven mats by electrospinning with a solution containing both poly(vinyl pyrrolidone) and titanium tetraisopropoxide, followed by calcination in air to generate anatase (at 510 C) or rutile (at 800 C). The ZrO2 membranes were fabricated with a solution of poly(vinyl pyrrolidone) and zirconium acetylacetonate, followed by calcination in air at 550 C to yield the tetragonal phase. The fibre mats were then immersed in a polyol reduction bath to coat the surface of the nanofibres with Pt, Pd, or Rh nanoparticles of 2–5 nm in size. In addition, the ceramic fibres decorated with Pt nanoparticles could serve as a substrate to grow Pt nanowires 7 nmin diameter with lengths up to 125 nm. We subsequently demonstrated the use of Pd-coated anatase fibre membranes as a catalytic system for cross-coupling reactions in a continuous flow reactor. Contrary to the conventional setup for an organic synthesis, a continuous flow system has advantages such as short reaction time and no need for separation. The membrane-based catalytic system can also be fully regenerated for reuse. 1. Introduction Recently, the impact of membrane technology has exponentially increased in research settings and industrial applications.1 The demand for membranes composed of nanofibres has increased significantly, promoting the development of a number of membrane fabrication techniques including interfacial polymerization, phase inversion, melt blowing, extrusion, and electrospinning.2 Although each of these techniques has its own unique merits, electrospinning offers perhaps the most powerful method as it can produce large quantities of ultrafine fibres in the form of nonwoven mats.3 The composition of such membranes can also be selected from a wide variety of materials that include organic polymers, composites, and ceramics.3,4 In particular, ceramic nanofibre membranes are proven to have excellent properties for many applications ranging from separation to tissue engineering.3,4 It has also been shown that ceramic membranes can provide a ro-
bust platform for the incorporation of noble-metal nanoparticles sought for various catalytic applications.5 Many choices exist in the selection of either the ceramic membrane support or noble metals for catalytic applications. Ceramic nanofibre membranes have been fabricated from many different materials, but anatase, rutile, and ZrO2 are particularly notable due to their robustness and unique capabilities as catalytic supports.5,6 When electrospinning is used to fabricate such membranes, the ceramic nanofibres are composed of fused grains of the nanocrystalline ceramic material, yielding a rough surface texture that is ideal for the nucleation of metal atoms. As a result, a variety of noble metals can be directly deposited onto the surface of nanofibres.7,8 Key noble metals such as Pt, Pd, and Rh have received considerable interest primarily due to their superb performance for applications in catalytic conversion of gases and organic syntheses, as well as clean energy technologies.9 The use of these nanomaterials can be further enhanced Nisan | 2010 | 45
BİNOM | Bilim | Catalytic Applications by altering the morphology from nanoparticles to nanowires due to a large increase in the catalytic surface area.7,10 The incorporation of metal nanoparticles into electrospun nanofibres has been performed predominately using two different techniques. One method is the in situ generation of particles in the fibre support by electrospinning a polymer solution mixed with the desired metal salt.11 Subsequent heating of the membrane yields fibres decorated with metal nanoparticles in both the interior and exterior of the fibre. An alternative is the post-treatment of the membrane in order to deposit metal nanoparticles strictly on the fibre’s surface.7 Our group has previously demonstrated a post-treatment method based upon the polyol reduction of metal salts that worked well for making catalytic fibre membranes. This method also allows good control for both the size and coverage of nanoparticles along with the ability to deposit different types of nanostructures.7 Herein we describe an extension of this polyol reduction method for depositing Pt, Pd, and Rh nanoparticles, as well as Pt nanowires. We elected to deposit these noble metals on a number of electrospun ceramic fibres including ZrO2 which was produced using a new method not previously reported, along with TiO2 in the crystallographic phases of anatase and rutile.12 Further, we have expanded the use of Pd-decorated fibre membranes as a new catalytic system by showing its use for cross-coupling reaction in a continuous flow setting. 2. Experimental 2.1. Chemicals and materials Ethylene glycol (EG, J. T. Baker, Lot#A34B16), chloroplatinic acid hydrate (H2PtCl6.xH2O, 99.99%), sodium tetrachloropalladate (Na2PdCl4, 99.99%), sodium hexachlororhodate (Na3RhCl6, 99.99%), titanium tetraisoproxide (Ti(OC3H6)4, 97%), zirconium acetylacetonate [Zr(C5H7O2)4, 98%], poly(vinyl pyrrolidone) (PVP, Mw z 5.5x104 and 1.3 x106), 4-bromonitrobenzene (99%) and phenylboronic acid (95%), were all obtained from Aldrich. Iron(III) chloride hexahydrate (FeCl3.6H2O) was purchased from Riedel-de Haen. Potassium bromide (KBr) was acquired from Mallinckrodt. All chemicals were used as received. 2.2. Electrospinning of ceramic nanofibres Fabrication of the TiO2 nanofibres was typically 46 | 2010 | Nisan
achieved by electrospinning a solution containing 3mL titaniumtetraisopropoxide, 2mLaceticacid, 0.3gPVP (Mwz1.3x106), and 5mLethanol for TiO2 fibres and a solution of 1.5 g zirconium acetylacetonate, 1 mL acetic acid, 0.15 g PVP (Mwz1.3x 106), and 2.5 mL ethanol for ZrO2. The solution was passed through a syringe with a 21 gauge stainless steel needle at the tip. The needle was electrified using a high-voltage DC supply (ES30P-5W, Gamma High Voltage Research Inc., Ormond Beach, FL) with an applied voltage of 10 kV.The solution was pumped continuously using a syringepump (KDS-200, Stoelting,Wood Dale, IL) at a rate of 0.4 mL/h. Fibres were collected onto a grounded collector (typically, a piece of aluminum foil) and left overnight in air to fully hydrolyze. Finally, the fibres were peeled off fromthe collector and placed in a crucible. To generate anatase fibres, the composite was calcinated in air at 510 C for 6 h. To generate rutile fibres, the composite was calcinated in air at 800 C for 3 h. Tetragonal ZrO2 fibres were obtained by calcination in air at 550 C for 6 h. 2.3. Growth of noble-metal nanoparticles To decorate the fibres with Pt nanoparticles, 4 mL of EG was initially injected into a 3-neck flask (fitted with a reflux condenser and a teflon-coated stir bar) along with 10 mg of the fibres and heated in air at 110 C for 1 h. For Pt deposition, 0.045 g PVP (Mwz5.5x104) and 0.033 g H2PtCl6 were dissolved separately in two 1 mL aliquots of EGat room temperature. These two solutions were then added simultaneously into the flask over a period of 1.5min. The reaction mixturewas heated further at 110 Cfor up to 19 h. In the case of Pd decoration, 0.0916 g PVP (Mwz5.5x104) was dissolved in 3mL EGand a solution of 0.0486 gNa2PdCl4 and 0.3 g KBr was prepared in 3 mL of H2O at room temperature. The solutions were then added concurrently into the flask at a rate of 45 mL/h. For the deposition of Rh nanoparticles 0.056 g PVP (Mwz5.5x104) and0.020gNa3RhCl6 were dissolved in 1mLEG and then added at the same time over a period of 1.5 min. The reaction mixture was heated further at 150 C for 3 h. 2.4. Growth of Pt nanowires In a typical procedure, 4 mL of EG was injected into a 3-neck flask (fitted with a reflux condenser and a Teflon-coated stir bar) and heated in air at
Catalytic Applications | Bilim | BİNOM 110 C for 30 min. 100 mL Pt-coated (19 h) nanofibres (from a solution of 10 mg dispersed in 1 mL of water) was then added to the EG along with 20 mL of a 20 mM iron species (FeCl3.6H2O, pre-dissolved in EG). The solution was heated for an additional 30 min. 0.045 g PVP (Mw z 5.5x104) and 0.033 g H2PtCl6 were dissolved separately in two 1 mL aliquots of EG and were added simultaneously into the flask over a period of 1.5 min. The reaction mixture was continuously heated at 110 C in air. After the reaction had proceeded for 16 h, the fibres coated with Pt nanowires were washed thoroughly with ethanol and water to remove EG and excess PVP. 2.5. Characterization TEM samples were prepared by drop-casting a dispersion of the fibres onto carbon-coated copper grids (Formvar/Carbon, 200 mesh, Ted Pella). TEM images were acquired using an Hitachi H-7500 microscope (Tokyo, Japan) operated at 100 kV or using a Tecnai G2 Spirit Twin (FEI, Hillsboro, OR) operated at 120 kV. High-resolution TEM was performed using a JEOL JEM2100F (Tokyo, Japan) operated at 200 kV. The SEM samples were prepared by placing a drop of the sample on a silicon substrate and letting it dry under ambient conditions. SEM images were taken using a field-emission scanning SEM (FEI NovaNano 230, Hillsboro, OR) operated at an accelerating voltage of 5 kV for the composite fibres and 10 kV for the metal-decorated fibres. X-Ray diffraction was conducted using a Rigaku Geigerflex D-MAX/A Diffractometer using Cu Ka radiation obtained at 35 kV and 35 mA. The conversion efficiency for the Suzuki coupling reaction was determined using a 5975C VL MSD/6850 GC/DS Diff Pump EI Bundle that includes a 6850 GC, standard EI ion source MSD with Diff-Pump (65 L/sec). 3. Results and discussion 3.1. Fabrication of ceramic fibre membranes We prepared a series of nonwoven mats of TiO2 (both anatase and rutile) and ZrO2 nanofibres using a variant of a protocol previously developed in our group, which involves electrospinning a polymer solution mixed with a sol–gel precursor.13 We electrospun the composite solution onto a flat, grounded electrode in the form
of a nonwoven mat. Fig. 1A shows SEM image of a nonwoven mat consisting of composite (in this case, PVP and amorphous TiO2) fibres. After calcination, the composite fibres were converted into their nanocrystalline form. For anatase fibres, the calcination occurred at a temperature of 510 C for 6 h (Fig. 1B and S1A†). Fibres produced by this method had a diameter of roughly 150 nm with rough surfaces comprised of small grains as seen from the TEM image in the inset of Fig. 1B. When the membrane was heated to 800 C, the composite was converted into nanocrystalline rutile (Fig. 1C and S1B†). The inset in Fig. 1C illustrates the reduction in surface roughness and a slight decrease in diameter to roughly 125 nm, as caused by sintering of the crystalline domains. The sintering also resulted in a substantial increase in the grain size. In some cases the grains were the entire width of the nanofibre. Depicted in Fig. 1D is the product of a new method for producing ZrO2 membranes that used zirconium acetylacetonate as the sol–gel precursor. By heating the composite at 550 C for 6 h, tetragonal ZrO2 nanofibres were generated (Fig. S1C†). The resulting fibres had a diameter of about 150 nm, along with a rough surface, with grains of comparable size to the anatase fibres. We can see that the surface roughness is somewhat similar to the anatase fibre, which has proven to be ideal for noble-metal deposition. 3.2. Deposition of noble-metal nanostructures onto the ceramic fibre membranes Fig. 2 demonstrates the extension of a previously developed method to deposit Pt nanoparticles onto the surface of fibres with varying nanoparticle densities by placing the anatase membranes in the polyol reduction bath for 3, 7, and 19 h (Fig. 2, A–C).7 When this method was applied to rutile fibres, the Pt nanoparticles were 5 nm (0.5 nm) in size after 3 h (Fig. 2E). The Pt nanoparticles that coated the ZrO2 fibres were 2 nm (0.5 nm) in size, which is comparable to the anatase Pt-3h sample (Fig. 2, A and I). Once the reaction had progressed for 7 h, the density of Pt nanoparticles was further increased, and the Pt nanoparticle’s diameter had grown to 5 nm (0.5 nm) in all cases Nisan | 2010 | 47
BÄ°NOM | Bilim | Catalytic Applications
Fig.1 SEM images of (A) composite (PVP and amorphous TiO2) nonwoven mat and (B–D) ceramic membranes prepared by calcination under different conditions: (B) anatase TiO2 (510 C in air for 6 h), (C) rutile TiO2 (800 C in air for 3 h), and (D) ZrO2 (550 C in air for 6 h). The insets show TEM images illustrating the surface texture of the ceramic fibres with all scale bars being 50 nm.
(Fig. 2, F and J). Finally, we allowed the polyol reduction to progress for a total deposition time of 19 h. In this case, the surface of the fibre was completely covered by a sheath of densely packed Pt nanoparticles (Fig. 2, G and K). It was then possible to use the Pt nanoparticles deposited on the nanofibres for 19 h as seeds for the growth of Pt nanowires.7 As seen in Fig. 2, D, H, and L, the Pt nanowires produced on the fibres ranged from 50 to 125 nm in length, and roughly 7 nm in diameter. We also found that the rough surface of the varying fibre membranes would lead to the formation of immobilized Pd nanoparticles using a similar polyol reduction reaction. In all cases, a dense sheath of Pd nanoparticles of 5 nm (0.5 nm) in size was deposited after 3 h (Fig. 3, A–D). Fig. 4 demonstrates the ability to deposit Rh nanoparticles on the surface of the nanofibres. For this system, Rh nanoparticles of roughly 5 nm (0.5 nm) in size were observed on the fibres after 3 h of deposition. The polyol reduction method for membrane functionalization yielded roughly the same sized nanoparticles on the surface of different fibre membranes. However, there are two major differences between the anatase and ZrO2 in comparison to the rutile fibres. The primary difference can be seen in the lighter surface coating of noble metals on the rutile fibres. The second disparity is 48 | 2010 | Nisan
Fig.2 TEM images showing deposition of Pt nanoparticles (NP) at different time points (3, 7, and 19h) and nanowires (NW) on various metal oxide fibres. All fibres were decorated in the same manner. Each row presents different metal oxides, with each column for samples at different points in time and deposition of nanowires. All the scale bars are 50 nm.
detailed in the varying nanoparticle sizes after 3 h of deposition. These results can be ascribed to the variation in grain size for the polycrystalline nanofibres. In the case of anatase and ZrO2, the fibres were composed of small grains that allowed for the nucleation of the noble metal atoms on the surface at both the grain boundaries and defect sites. However, in the case of rutile fibres the grain size was greatly increased, thereby limiting the boundary sites available for nucleation,
Fig.3 (A) SEM and (B) TEM images of Pd-decorated anatase nanofibres. (C, D) TEM images of rutile and ZrO2 nanofibres after their surfaces had been decorated with Pd nanoparticles by immersing the samples in the deposition bath for 3 h. All the scale bars are 50 nm.
Catalytic Applications | Bilim | BİNOM
Fig. 4 (A) SEM and (B) TEM image of anatase nanofibres after their surfaces had been coated with Rh nanoparticles by immersing the samples in the deposition bath for 3 h. (C, D) TEM images of rutile and ZrO2 samples prepared using the same procedure as in (A). All the scale bars are 50 nm.
Fig.5 (A–C) HRTEM images of the surface of an anatase nanofibre deposited with Pt, Pd, and Rh nanoparticles, respectively. The insets show the corresponding fast Fourier transform (FFT) patterns. (D) HRTEM image of Pt nanowires growing from the surface of an anatase nanofibre pre-decorated with Pt nanoparticles. The inset shows a magnified image of a single Pt nanowire with a fringe spacing of 0.23 nm.
resulting in a much lighter density of surface coverage. The grain size differences can also be used to reactions We utilized 5 mg of the Pd-decorated explain the variations in size for the samples coat- anatase fibres shown in Fig.3A as a model system ed with Pt nanoparticles after 3 h of deposition. In to examine the use of noble-metaldecorated memthe case of anatase and ZrO2 fibres, the multitude branes for organic coupling reactions operated in of nucleation sites resulted in the growth of small a continuous flow fashion (Fig.6). Specifically, we Pt nanoparticles on the fibre surface. However, focused on the Suzuki reaction shown in Fig. 6. In for rutile fibres, the same amount of Pt precursor a typical experiment, 0.10 g of 4-bromonitrobenwould lead to the formation of larger Pt nanopar- zene (0.50 mmol), 0.067 g of phenylboronic acid ticles when the number of nucleation sites was re- (0.50 mmol), and 0.079 g of sodium carbonate (0.90 mmol) were dissolved in a mixture of 25 mL duced. 3.3. HRTEM characterization of the deposited of ethanol and 25 mL of DI-water by sonication for 10min.The highly porous nature of the nonnoble-metal nanoparticles Fig. 5 shows HRTEM images of the surface of woven mat allowed us to pass the reactant soluanatase nanofibres with various noble-metal na- tion through the catalytic membrane at a constant, noparticles and Pt nanowires. Fig.5, A–C, shows adjustable rate (e.g., 0.5 mL/min, as we have used uniform nanoparticles of Pt, Pd and Rh deposited for most of the studies). The product solution was on the nanofibre support. Fast Fourier transform collected at the base of the column in 1 mL por(FFT) was performed on individual Pt, Pd, and Rh tions and the conversion efficiency of the reacnanoparticles and shown in the insets. These pat- tion was calculated from GC-MS data. The highly terns were then used to measure the lattice spacing catalytic nature of the Pd nanoparticles supported of each particle. The fringe spacing for the Pt, Pd, on the anatase membrane was confirmed by the and Rh nanoparticles were 0.23 nm, 0.22 nm, and quantitative conversion of the reactants into the 0.23 nm, respectively, which corresponds to the in- product for the first 10 mL of collected solution. terplanar separation between the {111} planes. Fig. However, as more of the reaction solution had 5D details the Pt nanowires from anatase nanofi- passed through the reactor, the membrane would bres whose surface was pre-seeded with Pt nano- begin to lose some catalytic activity due to poisoning. Specifically, once 30 mL of the reactant mixparticles. As illustrated in the inset, the growth direction of the nanowires was along the <111> ture had passed through the catalytic membrane, axis.3.4. A continuous reactor for organic coupling the conversion efficiency dropped to 93%, with an Nisan | 2010 | 49
BÄ°NOM | Bilim | Catalytic Applications overall reaction yield of 96% for the total 30 mL of collected solution. In order to keep the overall conversion efficiency as high as possible to eliminate the need for later separation and purification of the product, it isnecessary to reactivate the catalytic membrane once a certain amount of reactants had passed through. To this end, we found that we could reactivate the catalytic membrane using an acidic medium to bring the yield of the cross-coupling reaction back to quantitative conversion.7 This could be achieved by passing 1 M HNO3 solution at a rate of 1 mL/min for 4 min through the catalytic membrane, followed by immediate washing with water and 1 M aqueous Na2CO3 solution, respectively, to neutralize any residual acid. Following the acid treatment, our GC-MS data indicate that the crosscoupling reaction had returned to a
and tetragonal ZrO2, with noble-metal nanostructures. We decorated the surfaces with Pt nanoparticles 2â&#x20AC;&#x201C;5 nm in size using the polyol reduction method, and the density of the Pt nanoparticles was found to increase with the duration of deposition. The surface coverage of the nanoparticles on the fibre was also dependent on the size of the crystalline grains that comprised the fibres. The dense Pt nanoparticles coated on all nanofibres could serve as seeds for the growth of Pt nanowires up to 125 nm in length. Using the simple procedure for nanoparticle deposition, we have also coated other noble metals such as Pd and Rh onto the nanofibres. We have proven that these membranes decorated with noble-metal nanoparticles, specifically in the case of Pd on anatase TiO2, could be used to catalyze the Suzuki coupling reactions and be operated in a continuous flow fashion. Significantly, such catalytic membranes could be reactivated by treating them with nitric acid.
Acknowledgements This work was supported in part by two research grants from the NSF (DMR, 0451788 and 0804088), and a seed grant from the ICARES program at Washington University in St. Louis.
Fig.6 An illustration of the continuous flow reactor and a schematic of the Suzuki coupling reaction that was used to test the catalytic activity of the Pd-decorated anatase membrane. For the coupling between 4-bromonitrobenzene and phenylboronic acid, the expected product is 4-nitrobiphenyl.
quantitative conversion efficiency, confirming that the membrane had been brought back to its original activity. The durability of our system after both the coupling reaction and acid treatment was further investigated. We found that the Pd nanoparticles decorating the anatase nanofibres experienced a slight reduction in average diameter to 4.7 nm (0.74 nm), as shown by TEM imaging analysis (Fig. S2). The reduction in average size and increase in size polydispersity of the supported Pd nanoparticles could probably be attributed to the etching of Pd by the 1MHNO3 solution that was quickly running through the membrane. It might be possible to minimize the extent of etching by reducing the concentration of nitric acid and/or shortening the treatment time. 4. Conclusion We have demonstrated that we could decorate the surface of ceramic nanofibres of varying compositions, including TiO2 in its anatase or rutile form 50 | 2010 | Nisan
References: 1) M. L. Tercier and J. Buffle, Anal. Chem., 1996, 68, 3670; R. W. Baker, Ind. Eng. Chem. Res., 2002, 41, 1393; M. A. Hickner, H. Ghassemi, Y. S. Kim, B. R. Einsla and J. E. McGrath, Chem. Rev., 2004, 104, 4587; I. F. J. Vankelecom, Chem. Rev., 2002, 102, 3779; N. W. Ockwig and T. M. Nenoff, Chem. Rev., 2007, 107, 4078; M. Ulbricht, Polymer, 2006, 47, 2217; S. S. Ozdemir, M. G. Buonomenna and E. Drioli, Appl. Cat., A, 2006, 307, 167; H. R. Lohokare, M. R. Muthu, G. P. Agarwal and U. K. Kharul, J. Mem. Sci., 2008, 320, 159. 2) J. Huang and R. B. Kaner, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 851; J. J. Shiehand and T. Chung, Ind. Eng. Chem. Res., 1999, 38, 2650; D. H. Reneker and I. Chun, Nanotechnology, 1996, 7, 216; J. H. Beard, R. L. Shambaugh, B. R. Shambaugh andD. W. Schmidtke, Ind. Eng. Chem. Res., 2007, 46, 7340; Y. Zhang, Q. Du, P. Wu, P. Wang and J. J. Wu, Appl. Poly. Sci., 2004, 94, 259. 3)D. Li and Y. Xia, Adv. Mater., 2004, 16, 1151; A. Greiner and J. H. Wendorff, Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 30, 5670; W. E. Toe and S. Ramakrishna, Nanotechnology, 2006, 17, R89; J. Xie and Y. Xia, Mater. Matters, 2008, 3, 19. 4) S. Zhan, D. Chen, X. Jiao and Y. Song, Chem. Commun., 2007, 20, 2043; M. Jin, X. Zhang, A. Emeline, Z. Liu, D. Tryk, T. Murakami and A. Fujishima, Chem. Commun., 2006, 43, 4483; H. W. Kim, H. E. Kim and J. C. Knowles, Adv. Funct. Mater., 2006, 12, 1529; H. Wu, D. Lin and W. Pan, Appl. Phys. Lett., 2006, 89, 133125. 5) E. Formo, Z. Peng, E. Lee, X. Lu, H. Yang and Y. Xia, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 9970; A. Patel, S. Li, C. Wang, W. Zhang and Y. Wie, Chem. Mater., 2007, 19, 123. 6 X. Chen and S. Mao, Chem. Rev., 2007, 107, 2891; T. M. Miller and V. H. Grassian, J. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 10969; D. S. Kim andS. Y. Kwak, Appl. Cat. A: Gen., 2007, 323, 110; A. Levchenko, G. Li, J. Boerio-Goates, B. Woodfield and A. Navrotsky, Chem. Mater., 2006, 18, 6324; F. Pietrucci, M. Bernaconi, A. Laio andM. Parrinello, Phys. Rev. B, 2008, 78, 094301; W. Li, C. Ni, H. Lin, C. P. Huang and S. I. Shah, J. Appl. Phys., 2004, 96, 6663. 7) E. Formo, E. Lee, D. Campbell and Y. Xia, Nano Lett., 2008, 8, 668. 8) D. Li, J. McCann, M. Gratt and Y. Xia, Chem. Phys. Lett., 2004, 394,387. 9) H. Yoshida, K. Hirao, J. L. Nishimoto, K. Shimura, S. Kato, H. Itoh and T. Hattori, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 5542; F. A. Silva, D. S. Martinez and J. A. C. Ruiz, Appl. Cat., A, 2008, 335, 145; C. H. Jun, Y. J. Park, Y. R. Yeon, J. R. Choi, W. Lee, S. J. Ko and J. Cheon, Chem. Commun., 2006, 15, 1619; Q. Liu, J. C. Bauer, R. E. Schaak and J. Lunsford, Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 6221; H. Song, R. M. Riox, J. D. Hoefelmeyer, R. Komor, K. Niesz, M. Grass, P. D. Yang and G. A. Somorjai, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 3027; W. Yan, S. M. Mahurin, Z. Pan, S. H. Overbury and S. Dai, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 10480; S. Teng, X. Y. Liang, S. Maksimuk and H. Yang, Small, 2006, 2, 249. 10) E. P. Lee, Z. Peng, D. M. Cate, H. Yang, C. T. Campbell and Y. Xia, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 10634. 11) M. Graeser, E. Pippel, A. Greiner and J. Wendroff, Macromol., 2007, 40, 6032; M. M. Demir, M. A. Gulgen, Y. Menceloglu, B. Erman, S. S. Abramchuk,E. E. Makhaeva, A. R. Khokhlov, V. G. Matveeva and M. G. Sulman, Macromol., 2004, 37, 1787. 12) C. L. Shao, H. Y. Guan, Y. C. Liu, J. Gong, N. Yu and X. H. Yang, J.Cryst. Growth, 2004, 267, 380. 13) D. Li and Y. Xia, Nano Lett., 2003, 3, 555.
Erik | Sağlık | BİNOM
“Tüm gördüklerini hatırla, çünkü tüm unuttukların devam eder rüzgarla uçmaya.” YEŞİLİN EN ‘CAN’lısı Mevsimlerle beslenme arasında büyük bir bağlantı vardır. Doğudan batıya pek çok ustanın dikkatini çeken bu ilişki üzerine düşündüğümüzde, daha önce dikkatimizi çekmeyen pek çok detayı fark ederiz. Dikkatimizi içimize yönelttiğimiz zaman, bedenimiz bize neye ihtiyacı olduğunu söyleyecektir. Örneğin; soğuk bir kış gününde içimizden buz gibi içecekler içmek gelmez. Sıcak bir bardak çaya, salebe, dumanı tüten bir çorbayadır hasretimiz. Ellerimizi de, gönlümüzü de ısıtı verir çorba kasesinin dumanı. Sıcak bir yaz gününde ise kimse sizi kış günlerinde rüyalarınıza giren çorbaları içmeye zorlayamaz. Buzdolabından henüz çıkmış, buğusu üzerinde bir dilim kıpkırmızı karpuzdur düşlediğiniz. Hararetinizi ancak o alabilir. Kışın koca tencerelerde kaynayan çorbalar yerini serinleten cacıklara, soğuk çorbalara bırakmıştır yaz günlerinde. Canlı renklere düşeriz sıcak günlerde. Domatesin kırmızısını, biberin, rokanın, marulun yeşilini, kayısının turuncusunu, incirin karasını severiz. Yaprakların döküldüğü sonbahar döneminde sofradaki renkler de mevsimin melankolisine uygundur. Yoğun sarılar, turuncular, kahverengiler… Baharın coşkusu ise doğadaki canlanmayla paralel sofralar kurmamızı sağlar. Yeşilden bir türlü vazgeçemeyiz kışla yaz arası mevsiminde.Eskilerinde deyimiyle ”mart kapıdan baktırır kazma kürek yaktırır” sözü baharın başlangıcının ,ufukta görünen nisan ayıyla geldiğinin bir işaretidir aslında .Nisan ayı yeşilliğin müjdecisidir. Ağaçlarda pıtırak gibi açan çiçekler, yol kenarlarındaki papatyalar bize baharı müjdeler. Bir de tadından doyulmayan “can eriği”… Eriğin Tarihi: Erik, Rosaceae (gülgiller) familyasından Prunus cinsinden meyvesi yenen bazı ağaç türlerinin ortak adıdır. Türkiye’de Doğu Anadolu’nun yüksek yayla mıntıkası ile Güneydoğu Anadolu’nun kurak ve çok sıcak bir kısım yerleri hariç, her yerde yetişir. Anavatanı Anadolu olan erikler, dünyanın değişik iklim bölgelerine göçler ve harpler sebebiyle adapte olmuşlardır. Kafkasya ve Hazar Deniz’i çevresinden dünyaya yayıldığı sanılmaktadır ve iki bin yıldır bilinir. Günümüzde erik yetiştiriciliğinin büyük bir bölümü ABD ve dünyadaki stok miktarının %70’i Kaliforniya’dan gelmektedir. Bütün dünyadaki erik çeşitlerinin sayısı, iki binden fazladır. Ülkemizde yetiştirilen çeşitlerin sayısı da iki yüzün üstündedir. Bileşimi: İçerisinde bol miktarda A,B,C,E vitaminleri, fosfor, Ca, Mg, K, Na, Fe gibi mineraller, karbonhidrat ve protein bulunur. 100 gr taze erik; 66 kalori, 17.8 gr karbonhidrat, 299 mg potasyum, 17 mg fosfor, 2 mg sodyum, 18 mg potasyum, 0.5 mg demir, 0.4 mg lif içermektedir Erik Ağacının Özellikleri: Erik ağaçları, türlerine göre sık ya da seyrek dallı; kimi türlerde dallar dikenli kimilerinde de dikensizdir. 4-12 m. kadar boylanabilir. Farklı dönemlerde olgunlaşan eriğin, farklı biçim ve büyüklükteki meyvelerinin ince kabuğu, türlere göre yeşil, sarı, kırmızı ve mor renklerdedir. Ülkemizdeki en tanınmış erik çeşitleri can eriği, papaz eriği, mürdüm eriği ve tatlı üryani eriğidir. Nisan | 2010 | 51
BİNOM | Sağlık | Erik Neden Erik Yemeliyim? Erikler lif bakımından zengin kaynaklardır ve Potasyum, K vitamini, Demir gibi mineraller içerir. Ayrıca yüksek antioksidan faaliyetlerine sahip fenolik bir bileşim olan klorojenik asitte içermektedir. Taze erik kurutulduğu zaman antioksidan içeriği 2 kat artar. Doğal bir İlaç ERİK! Erik kabızlığı rahatlatmada ilk tercihtir. Kronik kabızlık ve tahriş olmuş bağırsak sendromu(IBS) teşhisi konmuş hastalarda kabızlığı rahatlatmada çok etkilidir. Erikler aynı zamanda doğal olarak oluşup bağırsaklarda gevşemeyi desteklemeye yardımcı olan şeker alkolü içerirler. Tam bir hayat kurtaran! Kemik sağlığı:Yapılan çalışmalarda erikle beslenen farelerde kemik kaybının azaldığı gösterilmiştir. Kolesterol: Günde 12 erik tüketen erkeklerin LDL kolesterolünden önemli ölçüde azalma görülmüştür. Kanser:Erikler hücre sinyalini engelleyen ulsolic asit içerirler ve bu şekilde Kolon kanseri gibi bazı kanser oluşumlarını önleyebilirler. Bunun yanında; * Zihinsel yorgunluğunu önler * Sinirleri kuvvetlendirir * Vucuda zindelik kazandırır * Böbreklerin dinlenmesini sağlar * Karaciğerin kendi kendini tamir etmesine ve güçlenmesine yardımcı olur. * Kan yapıcıdır * Kalbi kuvvetlendirir * İştah açar Erikle ilgili ipuçları: Erikler parlak, etli ve biraz yumuşak olmalıdır. Hava geçirmez kaplarda buzdolabında saklanarak 6 aya kadar tazeliklerini korurlar. Bazı erik türleri kurutularak kuru yemiş olarak ya da hoşafı ve kompostosu yapılarak yıl boyunca tüketilir. Ayrıca erik, meyve suyu, şurubu, pekmezi, reçeli yapılarak tüketilmektedir. Kuru eriğin besin değerleri tazesine göre daha fazladır. Ayrıca pişirilmeden yenmesi daha yararlıdır; kompostosu ya da hoşafı yapıldığında vitamin değerleri düşer, ama içine şeker katıldığından kalori ve karbonhidratı artmaktadır. Yan etkisi: Şeker hastaların kuru eriği çok fazla yemesi önerilmemektedir. Biliyor muydunuz? 1905 te Kaliforniya’da bir erik yetiştiricisinin eriklerini toplamaları için beşyüz tane maymun kiralamaya karar verdiğini biliyor muydunuz? Maalesef iş gücünü kazandıracağını düşündüğü maliyet aslında gerçekleşmedi.Yeni “kiralık elleri” aldıkları bütün erikleri yedi. Duydunuz mu? Bağırsaklar sindirimimizi sağlayan önemli organlarımızdır. Yapılan araştırmalara göre , muayene edilen kalın bağırsakların %70’inde kurtlara ve yıllardır birikmiş dışkı atıklarına rastlanmıştır.Bağırsakların iç duvarları eski ve sertleşmiş dışkı kabuklarıyla kaplanmıştır. Günümüzde sağlıklı kabul edilen insanların çoğu,çocukluğundan bu yana sürekli olarak üzerinde birkaç kilo hiç dışarı atılmamış dışkıyla yaşamaktadırlar. MELİKE TEKMAN 52 | 2010 | Nisan
Kısırlık | Sağlık | BİNOM
KISIRLIK NEDİR?
KISIRLIK
Kısırlık son yıllarda gerek toplumun gerekse de medyanın gündemini giderek daha fazla işgal eden bir sağlık sorunudur. Kısırlık veya infertilite herhangi bir korunma olmaksızın, düzenli ilişkiye rağmen bir yıl içerisinde çocuk sahibi olunamaması durumuna denir. Bu konu hakkında doğru ve yanlış pek çok beyanat verilip, çocuk sahibi olamayan çiftlerin yönlendirilmesi güçleştiriliyor. Kısırlığın tedavisinde özellikle son on yıl içerisinde büyük aşamalar kaydedildi ve önceleri tedavi edilemez gözüyle bakılan çiftlere çocuk sahibi olma adet görme (35 günden daha imkanı sağlandı. uzun aralıklarla adet görme) vardır. Ancak adetlerin tamaKISIRLIK NEDENLERİ men düzenli olduğu durumlarda da yumurtlama bozukluklarına KADINLARA AİT rastlanabilir. Yumurtlama KISIRLIK bozuklukları başlıca üç grupta 1) Yumurtlama bozuklukları: toplanabilir; Kadının adet düzeni, yumurtla- a)Yumurtalıklardaki yumurta ma hakkında önemli ip uçları üretimini uyaran hormonların içerir. doğuştan eksikliğine bağlı Düzensiz ya da anormal olarak beyin sapından salgılayumurtlama tüm infertil namaması, kadınların % 25’inde saptanır. b)Beyin sapından süt hormonu Olgularda hemen çoğu zaman prolaktinin normalden fazla adet görmeme veya seyrek salgılanması,
c)Polikistik over sendromu. 2) Rahim Ağzı Kaynaklı: Rahim ağzının (serviks), içinde bulunduğu durum infertilliteye neden olabilir. Rahim ağzı salgısı sadece yumurtlama döneminde spermlerin serbestçe geçişine izin verir. Diğer tüm zamanlarda hormonal uyarılara bağlı değişiklikler nedeniyle rahim ağzı salgısının yapısı ve kıvamı spermin serbest geçişine müsait değildir. Bazı kadınlarda bu salgı içinde sperme karşı antikorlar bulunur ve bu kadınlarda sperm yumurtlama zamanında bile rahim ağzı kanalından geçerek rahime ulaşamayabilir. Antikorlar sperm hücresine karşı bağışıklık sisteminin geliştirdiği maddelerdir ve bu maddeler sperm hücre fonksiyonlarını bozarak etkili olmaktadırlar. Böylece kadınlarda rahim ağzında ki rahatsızlıktan dolayı kısırlık meydana gelmektedir. Nisan | 2010 | 53
BİNOM | Sağlık | Kısırlık 3)Rahim kaynaklı kısırlık: Adet bitiminden hemen sonraki dönemde yumurtlama olmadan uygulanmalıdır. Rahim içinde bebeğin yerleşeceği alanın yapısını değiştiren anormallikler de sorunlardan biridir.
olması: Tüplerin kısmen veya tamamen tıkalı olması sperm ile yumurtanın buluşmasını engelleyerek döllenme ve gebeliği olanaksız kılar. Tüplerdeki bu hasar, geçirilmiş enfeksiyon, endometriozis veya geçirilmiş bir ameliyat sonrası 4)Tüplerin hasarlı veya tıkalı kalan karın içi yapışıklıkları
gibi birçok nedene bağlı olabilir. Gelişmiş ülkelerde cinsel yollardan bulaşan enfeksiyonlar tüplerdeki hasarın en önemli nedeni. Ülkemizde çocukluk çağında alınan verem mikrobu da tüplerde geri dönülmez hasar oluşturabilir.
ERKEKLERDE KISIRLIK NEDENLERİ Çocukları olmayan çiftlerin yaklaşık %30-50’sinde problem erkekten kaynaklanır. Erkekteki kısırlık nedenleri başlıca iki ana grupta toplanır. 1. Spermin sayı ve kalitesini etkileyen üretim bozuklukları. 2. Spermi dışarıya taşıyan kanallardaki tıkanıklıklar. Erkekteki bu problemlerin nedeni, %30-40 olguda açıklanamaz. Sperm kalite ve sayısındaki bozuklukların nedeni bulunamadığında birtakım deneysel ilaç tedavileri uygulanır. Ancak, bu tedavilerin herhangi bir etkinliği olmadığı gösterilmiştir. Mikroenjeksiyon tekniğinin 1992 yılından itibaren uygulanmaya başlanması erkek kısırlığının tedavisinde bir dönüm noktası olup, bu teknik ile şiddetli erkek kısırlığı durumlarında bile yüksek gebelik oranları elde edilmektedir 1) Sperm üretim bozuklukları: Erkek kısırlık olgularında spermin üretim ve olgunlaşma bozuklukları en çok rastlanılan sorundur. Üretim bozukluğu sperm sayısı ile ilgili olabileceği gibi kadın yumurtasının döllenmesini engelleyen sperm hareketlerinin zayıflığı veya sperm şekillerinin (Morfoloji) anormalliği ile de ilgili olabilir. Erkeğin sperminin normal kabul edilebilmesi için sayısının en az 20 milyon/ml, hareketli
sperm oranının %30 ve yapısal olarak normal sperm oranının %4’ün üzerinde olması gerekir. Sperm değerlerinin yukarıda belirtilenin altında olması halinde doğal yollardan gebelik elde edilmesinde belirgin zorluklar yaşanmaya başlanmaktadır. Birçok faktör spermiogenezi (sperm hücrelerinin üretimi ve olgunlaşması) olumsuz yönde etkileyebilir. İltihabi hastalıklar, bazı bakteri ve virüsler erkekte
yumurtalık iltihabına sebep olur. Yumurtalıklarından iltihabi bir hastalık geçiren erkeklerin yaklaşık %25’inde kısırlık problemi oluşur. Hormon bozuklukları, erkeklik hormonu olan testesteron hormonunun üretimini kontrol eden hormonlarda bozukluk olması durumudur. Çevresel problemler, kanser tedavisi için kullanılan ışın ve ilaçlarda sperm üretimini bozabilir. 2) Yapısal Bozukluk: Spermin üretim yeri olan testislerden dışarı çıkmasını engelleyen tam veya kısmi tıkanıklıklar kısırlık nedeni olabilir. Bu tıkanıklıklar doğuştan olabileceği gibi sonradan geçirilmiş bir enfeksiyona bağlı da olabilir. Testlerden geçirilmiş bir cerrahi müdahale de tıkanıklığa sebep olabilir.
54 | 2010 | Nisan
Kısırlık | Sağlık | BİNOM NEDENİ AÇIKLANAMAYAN KISIRLIK Günümüzde tıbbın olanakları ile ortaya konulamayan kısırlık durumlarında nedeni; açıklanamamış kısırlık (idiopatik infertilite) söz konusu olur. Testler ile ortaya çıkarılamayan sperm enfeksiyon bozuklukları, yumurtanın çatlaması ve tüpler içindeki hareketinde bazı bozuklukların varlığı öne sürülen varsayımlar arasındadır. Nedeni açıklanamamış kısırlık olgularında rol oynayan psikolojik etkenlerin varlığı tam olarak belli değil. Stresin kadın üreme sistemi ve hormon dengesi üzerinde olumsuz etkiler yapabileceği biliniyor. Ancak burada sebep-sonuç ilişkisi belli değil. Yani kısırlık nedeniyle mi stres olmakta, yoksa stres nedeniyle mi kısırlık olmakta. Stresin ortadan kalkma durumunda doğal yollardan gebeliklerin oluştuğu bildiriliyor. Özellikle kısırlık tedavilerine cevap alınamayan çiftlerde bazen tedavinin kesildiği ve çifte dinlenme şansı verildiği aylarda kendiliğinden gebelik olabilmekte. Nedeni açıklanamamış kısırlık terimi günümüzdeki tanı yöntemlerinin sınırını gösteriyor. Tanı yöntemlerindeki ilerlemelerle birlikte bu gruba sokulan çift sayısı da azalacak. TEDAVİ
Aşılama
İnseminasyon daha çok rahim ağzına ait problemlerin bulunduğu , sperm sayısından ve hareketliliğinden hafif bozuklukların bulunduğu veya çifte ait hiçbir problemin bulunmadığı, açıklanamayan kısırlık durumlarında uygulanır. İnseminasyon için erkekten alınan sperm sayısı laboratuar koşullarında çeşitli yıkama işlemlerine tabi tutularak sperm hücreleri dışındaki tüm sıvılardan arındırılır, sperm hücreleri çok az bir sıvı içinde konsantre edilip, sayı hareketlilik oranı arttırılır. Daha sonra bu sıvı ince bir kateter yardımı ile rahim ağzından geçirilerek doğrudan rahim içine verilir. Bu tedavi rahim ağzından salgılanan mukusun spermin rahim içine geçişini engellediği durumlarda en iyi sonucu verir. İnseminasyon ayrıca nedeni açıklanamamış kısırlık olgularında ve hafif erkek kısırlığı olgularında da daha düşük başarı oranları ile kullanılır. En yüksek gebelik oranlarının ilk üç uygulamada olduğu altı uygulamadan sonra gebelik şansının çok düşük olduğu gösterilmiştir. Uygun koşullarda yapılmış üç inseminasyon sonrası yardımcı üreme tekniklerine geçilmesi düşünülebilir. Özellikle nedeni açıklanamayan kısırlık olgularında çiftlerin yaklaşık %25’inde tüp bebek uygulamasında spermden veya yumurtadan kaynaklanan büyük döllenme bozukluğu görülür. İnseminasyon tedavisiyle gebelik şansı altı uygulama sonucu yaklaşık olarak %30 civarındadır.
Kısırlık Tedavisi Mümkün Olan Bir Hastalıktır... KAYNAKLAR: 1) tr.wikipedia.org/wiki/Kısırlık 2) www.genelsaglikbilgileri.com/kisirlik/ 3) www.ankaratupbebek.com/ 4) www.haber7.com/categories.php?cID=5 5) www.kisirlikhastaligi.com/
MERVE SELÇUK Nisan | 2010 | 55
56 | 2010 | Nisan
Nisan | 2010 | 57
58 | 2010 | Nisan
Nisan | 2010 | 59
60 | 2010 | Nisan