Prof.Dr.  Haluk Utku

Nükleer Mühendislik, temel ve uygulamalı bilim dallarını kapsayan disiplinler arası bir bilim alanıdır. Fiziğin sağlık alanında uygulamalarını kapsayan medikal fizik de uygulamalı fizik yönü ile nükleer mühendislik alanında çalışanların odaklandığı bir çalışma alanı olagelmiştir. Görüntüleme ve örüntü tanıma alanındaki çalışmalarımın benzer biçimde stereotaktik radyoterapi ya da radyocerrahide de uygulama alanı bulunmaktadır. Günlük yaşamımızda kanser hastalarının hızlandırıcılarla tedavisinde erken teşhisli küçük tümör bölgelerinin x-ışını ile tedavisini içeren çalışmamız, hastaların radyasyon dozunu standartlara uygun bir biçimde almasını önemseyen çalışmalardır.

Tarihsel gelişimi bakımından İyonlaştırıcı radyasyon medikal fiziğin bir bilim alanı olarak ortaya çıkmasına neden olmakla beraber, son yıllarda lazerlerin sağlık alanında yoğun bir biçimde kullanılmaya başlanması, iyonizasyona neden olmayan radyasyonun da teşhis ve tedavide etkin bir biçimde kullanılmasına yönelik bilimsel faaliyetleri de beraberinde getirmiştir. Bu yönde çalışmalar hekimlerin yanı sıra fizik, kimya ve biyoloji alanındaki uzmanların da katkısını gerektirmektedir. Fizik bilimi yönü ile fotodinamik tedavi, nanoparçacıkların tümörlü bölgede tutunması sonrasında lazer uygulamasını gerektiren alanlardan biridir. Tümörün tahribini sağlayan oksidasyon oluşumunu arttırma yönünde teknik ve yöntemler üzerine araştırma güncel olarak yöneldiğim çalışma alanımdır.

Araştırma alanlarımı aşağıdaki başlıklarda özetleyebilirim:

• Nükleer Mühendislik (Nuclear Engineering),
• Görüntü analizi ve örüntü tanıma (Image analysis and Pattern recognition),
• Medikal fizik (Medical physics)

   Araştırmacı: Prof.Dr.  Mehmet Emre Taşgın

Nanoparçacıklar, kanser tedavisi ve biyosensörlerden ultra-çözünürlüklü optik mikroskoplara kadar birçok yeni-nesil teknolojilere hayat vermektedir. Bu teknolojilerin hepsi, nanoparçacıkların ışığı, nm-boyutlarındaki sıcak-noktalara odaklayabilmesine dayanmaktadır. Kuantum plazmonik ise, kuantum teknolojilerini (olgularını) kullanarak bu sistemlerin binlerce kat daha iyi çalışmasını sağlamaktadır.

Grubumuzun çalışmaları, nanoparçacıkların optik özelliklerinin kuantum-cisimleri ile kontrol edilebilmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Bu kontrol, örneğin, bize dünyanın ilk “ayarlanabilir” nükleer detektörünü gösterme olanağı sağlamıştır. Benzer şekilde, 1 nm çözünürlükle çalışan optik mikroskoplar (önceleri 10 nm) grubumuzca gösterilmiştir. Kuantum plazmonik, bazı portatif cihazların şarjlarının 10’larca kat uzun süre dayanmasını sağlayabilmektedir. Bu çalışmalar, iş birliklerimiz sayesinde, deneysel projeler ile desteklenmektedir. Bunların yanı sıra, grubumuz kuantum teknolojilerinin temelini oluşturan kuantum-dolaşıklığını tespit etmek için yeni metotlar elde etmekte ve ışığın yayılımı üzerine temel araştırmalar yürütmektedir. 

   Araştırmacı: Doç.Dr.  Tunay Tansel

Mevcut araştırma, görüntüleme veya sensör sistemleri (dedektörleri) alanındadır. Günümüzde mikroelektromekanik (MEMS)- veya nanoelektromekanik (NEMS)- sistemlerdeki uygulamalarında, düşük maliyeti ve üstün özellikleri nedeniyle büyük ölçüde silisyuma geçilmiştir.

Ulaşılmak istenilen hedef, yeni nesil siyah silisyum fotodedektörler sayesinde görünür bölge, yakın, orta ve uzun kızılötesi bantta yüksek sıcaklıklarda, yüksek kuantum verim ve dedektivite ile çalışan, milli savunma, temiz enerji, sağlık ve iletişim teknolojileri uygulamalarında kullanılmak üzere düşük maliyetli bir dedektör alternatifi oluşturmaktır.

   Araştırmacı: Doç. Dr. Neslihan Sarıgül

Titreşim spektroskopisi uygulamalarından biri olan Fourier dönüşüm kızılötesi (Fourier Transform infrared: FTIR) spektroskopisi ve FTIR mikroskobik görüntüleme son zamanda birçok hastalık analiz çalışmalarında test edilmiştir. Kan ve idrar belirteçleri analizlerinde ve son zamanlarda böbrek hastalıklarının birçok değişik formunda potansiyel tanı aracı olarak kullanımı konusunda umut vadeden çalışmalar bulunmaktadır. Böbrek taşları bileşenlerinin kızılötesi analizleri ve sistin taşlarının tespitinde klinik olarak halihazırda kullanılmaktadır. Spektrometre bileşenlerindeki teknolojik gelişmeler ile yazılım ve matematik tekniklerindeki gelişmelere paralel olarak, bu spektroskopik yöntem günümüzde gastrointestinal, serviks ve prostat kanseri gibi birçok hastalık için ayırdedici tanı yöntemi olarak uygulanmıştır.

Bu alandaki çalışmalarımız öncelikle idrarın taklit edilerek FTIR spectrumunda gösterilmesi ile başlamış olup, sağlıklı ergenlik öncesi ve yetişkin bireylerin idrar spektrumları arasındaki varyasyon istatistiksel yöntemler kullanılarak gösterilmiştir. Atılım Üniversitesi Biyofizik Araştırma Laboratuvarı, Ankara Eğitim Araştırma Hastanesi Çocuk Nefrolojisi, Trakya Üniversitesi Nefroloji ve Çocuk ve Ergen Ruh Sağlığı birimleri ile yapılan işbirlikleri sayesinde otizm, hematüri, proteinüri, lipidüri gibi vakaların idrardan tanısında ve/veya takibinde FTIR yönteminin kullanım potansiyeli araştırılmaktadır.

   Araştırmacı : Dr. Müh.   Nurhak Tatar

Oransal olarak kanda en çok bulunan protein İnsan serum albüminidir. Kanın ozmotik basıncının ayarlanması, safra asitleri, bilirubin, uzun zincirli yağ asitleri, amino asitleri, steroidler, metal iyonları ve ilaçlar gibi çok sayıda endojen ve eksojen maddenin taşınması, dağıtılması ve metabolizması gibi pek çok fizyolojik işlevi yerine getirir. Aşırı kan kaybı ve böbrek rahatsızlığı ile protein kayıpları durumunda tedavi amaçlı kullanılır ve kan türevli temel ürünlerden bir tanesidir. Bu derece öneme sahip bir molekülü ayrıştırmak bir çok hastalığın iyileştirilmesinde etken rol oynayacak diğer kan ürünlerinin araştırılmasında ve bir çok diğer tedaviler için önem arz etmektedir. Çalışmamız Hacettepe Üniversitesi Biyokimya Araştırma Grubu ile yapılmakta olup, albümin ayrıştırılması için manyetik silika partiküller denenmiş ve başarı sağlamıştır.