BİNOM. Biyo ve Nano Teknoloji(BİNOTEK) Kulübü Bilim Sağlık ve Teknoloji Dergisi. Değerli okurlarımız,

Transkript

1 SAYI 2 HAZİRAN 2010

2 BİNOM Biyo ve Nano Teknoloji(BİNOTEK) Kulübü Bilim Sağlık ve Teknoloji Dergisi Değerli okurlarımız, BİNOM dergisi olarak bu senenin son sayısıyla 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. Nanobilim ve Nanoteknoloji (NABİTEK) Kongresi ile eş zamanlı olarak yayınladığımız dergimizde, kongremizin 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 Tutku ÖZARPACI BİNOTEK KULÜBÜ Fatih Üniversiitesi

3 MEHTAP AYDIN MEHTAP AYDIN 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 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 kata ter 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

4 işlemi uygulanır. Dölleme Elde edilen yumurtalar laboratuarda özel bir mikroskop ile değerlendirilmektedir. Olgun olmayan veya dejenere yumurtalar ayıklandıktan sonra olgun yumurtalar kültür sıvısı içerisine konularak 37 derecelik ısıda, karbondioksit oranı sabit tutularak, 4 saat süreyle bekletilir. Yumurta kültürü ve sperm hazırlama işlemleri tamamlandıktan sonra(fertilizasyon) döllenme işlemine geçilir. Klasik tüp bebek yönteminde spermler, toplanan yumurtaların yanına bırakılır ve herhangi bir müdahale olmaksızın, spermlerin yumurtayı döllemeleri beklenir. Fertilizasyon işleminden saat sonra, döllenme olup olmadığı kontrol edilir. Döllenmiş yumurtalar tekrar kültür ortamına konulur ve gevşemeleri beklenir. Transfer aşamasına getirilen embriyoların, kaliteli bulunanların belirli bir miktarı, rahim içerisine transfer edilir. 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,

5 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. 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 faktörler 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 kurgu bilim 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: tup_bebek_asamalari 3 yumurtaliklarin_uyarilmasi

6 RECEP TURAN 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 İnsülin 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 ayrımaya 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 eksikliğini 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 bilimsel 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].

7 Bunun yanında sağlık alanında uygulana diğer bir yöntem ise Xenotran-splantasyon 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 giysilerse, tıbbi aletlerde ve tenis raketlerinde kullanılmaktadır[7]. 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. 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. 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; 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 tümör e 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]. 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

8 Hücreye girdiklerinde üzerlerindeki DNA yı serbest bırakırlar. Bu yöntem Agro-bacterium yolluna 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 yardı-mıyla 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 yönte-min 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, Pages 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 M.B. Wheeler, E:M: Walters and S.G. Clark 4.)Ward K.A., J.D. Murray and D.D. Nancarrow The insertion of foreign DNA intro animal cells. Expert consultation on biotechnology for livestock production and health. Rome. FAO. 5.) 6.)Vize, P.D., A. Michalska, R. Ashman, R.F. Seamark and J.R.E. Wells 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 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 Tzvi Tzfira and Vitaly Citovsky 10.)Plant biotechnology for crop improvement Biotechnology Advnces, Volume 13, Issue 4, 1995, Pages 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 Theodore M. Klein and Sandra Fitzpatrick- Mcelligott

9 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. ÇİĞDEM DÜNDAR 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 olabiilir. 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?

10 En Önemli Çevresel Tehlikelerden İstilacı Türlere Genel Bir Bakış Recep TURAN, Ayşe Dilşad YÜZAK, Süleyman DEMİRHAN, Burçak TUNÇAKIN Deparment of Biological Science, Fatih University 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 ilaçın deposu da yok olmuş olur. Bu bitki veya bu bitkinin meyvesi ihraçatda 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.insanların, 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 çesitlilik, 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 kaplayan ve dünyadaki biyolojik kütlenin 3/4 ünden fazlasını oluşturan ormanlar, biyolojik çesitlilik başta ol-

11 mak üzere çevresel değerlerin korunması bakımından büyük önem arz etmektedir[6]. 2.3.AĢırı Otlama Ve Meraların Tahribi Dünya üzerinde son 50 yılda; aşırı otlatma nedeniyle 679 milyar hektar ve diğer yanlış uygulamalarla 155 milyar hektar olmak üzere toplam milyar hektar alan insan eliyle bozulup erozyona maruz kalmıştır. Bu rakam dünyadaki toplam ekilebilir arazinin % 17 sini olusturmaktadır[7]. Meraya besleyebileceğinden fazla sayıda hayvanın sokulması, bu hayvanların otları kokleri ile birlikte yemesi, henüz otların yeni büyümeye başladığı ve tam olarak gelişmediği ilkbahar aylarında otlatma yapılması; toprak yüzeyini örten bitki örtüsünün ortadan kalkmasına ve mera kalitesinin bozulmasına neden olmaktadır[7] Aşırı Kimyasal İlaç ve Gübre Kullanımı Tarımsal üretimde bilinçsiz ve aşırı miktarda kullanılan kimyasal gübre ve ilaçlar çevre üzerinde olumsuz etkiler oluşturmaktadır. Uygulanan kimyasal gübrenin belirli bir kısmı bitkiler tarafından kullanılmakta,geriye kalan kısım ise yer altı ve yüzey sularına karışarak insan, bitki ve hayvan sağlığını tehdit etmektedir. Ayrıca türlere vermiş olduğu zararlardan dolayı tarım ilaçları biyolojik türler üzerinde akut veya kronik etki yapmaktadır[8] Evsel Atıklar Evsel atıkların oluşturduğu çevre kirliliği ekolojiyi ve biyoçesitliliği tehdit eden önemli unsurlardandır. Ama bu konu üzerinde yapılan çalısmalar ve bulunan geri dönüşüm yöntemleri, bu konuyu bir nebze de olsa sorun olmaktan çıkarmaktadır. Yine de uygulanan yöntemler geliştirilmelidir. 2.6.Nufüs Artışı Nufüs artışı ve sanayileşme sonucu ortaya cıkan kentlesme olgusu, çok sayıda sorunu da beraberinde getirmiştir. Kentleşmenin stres, gürültü, kira fiyatlarının artması gibi sosyo-ekonomik etkileri yanında; hava kirliliği, su kirliliği gibi çevre üzerinde de olumsuz etkileri vardır. Bunların en büyüğüde biyoçeşitlilik üzerine olan etkisidir[3]. 2.7.Deniz Kazaları Deniz kazaları neticesinde deniz kirliliği meydana gelmekte, petrol kirliliği insan sağlığına ve deniz canlılarına ve kaza kıyıya yakın yerde meydana gelmişse kıyılara zarar vermektedir. Zarar verdiği yerlerde ekolojik dengenin bozulmasına neden olur[4]. 2.8.Küresel Isınma Küresel ısınma doğrudan veya dolaylı yollarla, canlı türlerini tehdit etmektedir. Günümüzde de canlı türlerinin yok olmasında en büyük etkenler arasında gösterilmektedir. 2.9.İstilacılar Bulundukları bölgede biyolojik türlerin yok olmasına sebep olurlar. Böylece bu bölgelerdeki ekolojik dengeyide bozarlar. Biyolojik çeşitliliği tehdit eden diğer unsurlar da şunlardır; Anız yakılması, Yanlış sulama, Bilinçsiz ağaclandırma, Maden ocakları, Uygulanan tarım politikaları, Turizm faaliyetleri, Aşırı avlanma, Plansız ve kontrolsüz bina yapımı, Sanayi ve tarım kökenli kirlilik, Bilincsiz bitki ve hayvan ihracatı, Çevre koruma programlarında çalışacak uzman ve eleman azlığı. 3.) İstilacı Türler Doğamız binlerce çesit tür barındırmaktadır. Bu kadar çesit içeren bir küme içerisinde doğal olarak birtakım çatışmalar veya başka bir ifadeyle uyuşmazlıklar gözlenebilecektir. Canlılar arasında bu tür uyuşmazlıklar genelde bir bölgede yaşayan fakat o bölgeye daha sonradan herhangi bir nedenden dolayı gelerek diğer türlerle uyuşmazlık gösterip zarar verebilen türlerde, yani istilacılarda görülür. İstilacı türlerin nerede, ne zaman ve ne yapacakları bilinmemektedir. Bazen bir çesit ekolojik domino etkisi oluştururken, bazen de türlere direk etki edebilirler. Örneğin; ABD nin Montana eyaletindeki Flathead nehrine, somon balıklarına besin olsun diye, opossum karidesi (Mysis relicta) salınmıstı. Karides yerel planktonları tüketti, oysa ki bunlar bebek somon balıklarının belli başlı gıdasıydı. Somon balıkları tükenince, bu balıkla beslenen bazı kara canlıları - kartallar, martılar, su samurları, ayılar ve cakallar - kaybolan yabanil hayat saflarına katıldı[5]. İstilacılar hastalıklarını veya parazitlerini yeni vatanlarına tasıyabilirler. Örneğin; sudaki zararlı otların kontrolünde kullanılan bir nevi Çin sazan balığı (Ctenopharyngodon idella), Avrupa ve Kuzey Amerika nın tatlı su balıklarına tenya paraziti (Bothriocepha-

12 lus opsarichthydis) gecirdi[5]. Peki, istilacıların başarılarının sırrı nedir? İstilacıların bu başarılarının sırrı; çabuk üreyebilmeleri, kötü şartlara dayanabilmeleri, etkili yayılabilmeleri ve ne bulurlarsa tüketmeleridir. İstilacıların neden olduğu sorunları üç başlık altında toplayabiliriz: A)Ekonomik Sorunlar ABD Tarım Bakanlığı ateş karıncaları ile savaşında 200 milyon dolar harcayıp tonlarca hasere öldürücüsü ile hucuma geçmişti. Sonuçta ilaçlar yerli karıncaları yok etti ve meydanı boş bulan ateş karıncaları daha rahat yayıldılar[5]. Bu örnekte de görüldüğü gibi bir istilacı tür çok büyük ekenomik zararlara yol açabilmektedir. Ayrıca oluşturdukları çevre kirliliğinden dolayı da ekonomik zarara yol açarlar. B)Sağlık Sorunları Asya dan Brezilya, Güney Avrupa, Güney Afrika, ve ABD ye atlayan kaplan sivrisineği (Aedes albopictus) sarı humma, ensafalit ve dang humması hastalıklarına neden oluyor. Amerika kıtası yerlilerinin tahminen üçte ikisi(30 milyon insan), Avrupalıların taşıdığı hastalıklardan frengi, çiçek vs. kırılıp yok oldular[5]. Bu hastalıklara neden olan mikrop, parazit ve bakteriler buralara bahsettiğimiz istilacılar aracılığıyla gelmiştir. Örneklerde de görüldüğü gibi istilacılar dolaylı yollarla insan sağlığını tehdit etmektedir ve ekonomik açıdan da zarar vermektedir. C)Çevresel Sorunlar İstilacılar bir çok biyolojik türü veya bunların tükettiği maddeleri ve canlıları yok ederek çevre ekolojisini bozmaktadır. Ayrıca, oluşturdukları bu etkilerden dolayı bulundukları bölgenin ekonomisini, sosyal yaşantısını, kültürünü olumsuz yönde etkilemektedir.bunun en çarpıcı örneklerinden birisi Victoria gölünde yaşanmıştır. Bu göldeki istilacı balık, göle kıyısı bulunan Uganda, Kenya ve Tanzanya da balıkçılığı bitirme noktasına getirdi. Buradaki yerli halkın göc etmesine sebep oldu ve göldeki ekolojik hayatı sonlandırma noktasına getirdi[5]. Diğer bir çarpıcı örnek ise, coğrafi keşiflerin sonunda Avrupalılar kendi ülkelerindeki canlıları mutlaka Yeni Dünya diye nitelendirdikleri keşfedilen topraklarda da görmek istiyorlardı. Kuzey Amerika daki sığırcık 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 İngilizler tarafından getirilmişti[5]. ABD nin Oregon eyaletinde bir körfezde, yılları arasında balast suyu ile gelmiş 400 egzotik tür tespit edildi[5]. Bu gibi örnekleri çoğaltmak mümkündür. Burada da görüldüğü gibi değişik yollarla bulundukları bölgelere gelen istilacılar bu bölgenin ekolojik dengesini bozduğu için çevreye kalıcı olan büyük çapta zararlar verir. İstilacı türler arasındaki en çarpıcı 3 örnek ise şunlardır. 1) 1957 yılında, Nil nehrinin tatlı su levreği (lates niloticus), balık miktarını yükseltmek için Afrika daki Victoria Gölü ne salındı. Çok yırtıcı olan balık, 400 yerel balık çeşidini yok etti. Üstelik, yiyecek olarak da avantajlı çıkmadı[5]. 2) Brezilya dan gelip ABD nin güneydoğu bölgesinde dehşet salan kırmızı ateş karıncaları (solenopsis invicta) da başka bir örnektir. Akıl almayacak bir hızla ürüyor ve önüne ne çıkarsa yiyebiliyor. Bu karıncalar bazı bölgelerde 40 ı aşkın böcek türünün kökünü kuruttular[5]. 3) Geçmiş kuşaklar Amerika nın Florida eyaletindeki bataklıklara bir çare bulunması gerektiğini düşünüyorlardı. Florida yarımadasının uçundaki büyük bataklık sivrisinek yuvası, testere otlarıyla dolu, sıcak ve berbat bir mekandı. Uygarlık ve sanayi gelişmesine bir engel olarak görülüyordu. Asrın başında, ABD Tarım Bakanlığı yetkilileri yerel halka melaleuca ağacı (melaleuca quinquenervia) tohumları dağıtmaya basladılar. Bu hızlı gelişen, Avustralya kökenli ağaç suyu emiyor ve hastalık kaynağı bataklıkları kurutuyordu. Bu ağaç bölgede halk tarafından o kadar tutundu ki, 1930lu yıllara gelindiğinde, fidanlık sahipleri talebi karşılayamaz olmuşlardı. O günden beri, ağacın zararları yararlarını kat kat aşmıs bulunuyor. Neredeyse geçit vermez biçimde sık büyüyen ağaçlar, etraftaki bütün diğer bitkileri kovdu. Köklerinin çıkardığı zehirli bir madde diğer bitkileri öldürdüğü gibi, havaya saldığı zerrecikler de insanları zehirliyor, deri kasıntıları ve solunum güçlüğüne neden oluyordu. Üstelik Bu ağaçlar yangına dayanıklı ve yandıkça daha çok yayılıyordu. Hızla su çekmesine rağmen, patlar gibi yanıyor. Yangından birkaç gün sonra, ağaçlar yeniden dal veriyor ve yanmış topraklara milyonlarca tohum saçılıyordu. Bu tohumlar

13 üç gün 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 çesit Hindistan gelinciği (Herpestes auropunctatus) ada nufüsuna eklendi. Bu yaratık, 26 yıl içinde ada kuş ve sürüngenlerinin çoğunu ve önemli sayıda çiftlik hayvanını yok etmeyi basardı[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 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.) Gemizelerin balast sularını alan kısımlara özel flitreler yerleştirilerek buralardan istilacı türlerin yayılması ve taşınımını önlenmelidir. 6.) Kaynaklar 1.) olojik%c3%87e%c5%9fitlili%c4%9fin%c3%96nemi/tabid/56/ Default.aspx 2.) 3.) birim=iibf&bolum=ky&adali=kcs 4.) 5.) Biyolojik_Istila.pdf 6.) SEKiZiNCi BEŞYILLIK KALKINMA PLANI, Ormancılık Özel İhtisas Komisyonu Raporu,ANKARA ) Balabanlı C., Turk M., Yuksel O., Erozyon ve Cayır-Mera iliskileri, Suleyman Demirel Universitesi Orman Fakultesi Dergisi, Seri: A, Sayı: 2, Yıl: 2005, ISSN: , Sayfa: ) Atılgan A., Coskan A., Saltuk B., Erkan, M., Antalya Yoresindeki Seralarda Kimyasal ve Orga-nik Gubre Kullanım Duzeyleri ve Olası Cevre Etki-leri, Ekoloji, 15, 62, 37-47,200

14 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 mevzuu 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. 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 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 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 kesenler (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.işçi 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.

15 MELİKE TEKMAN 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.

16 SÜLEYMAN DEMİRHAN Metisilin Dirençli S.aureus (MRSA) 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 girmesi ile 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 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 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. 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 hastane 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. 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.

17 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 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 % 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: :

18 Kuzu Göbeği Mantarları Prof.Dr.Fahrettin GÜCİN Morchella anatolica (Anadolu Kuzu Göbeği) Hayat Devri ve Korunması İçin Dikkat Edilecek Hususlar 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. Türkiye de 40 çeşit kuzu göbeği yetiştiği rapor edilmiştir. Anadolu, çok sayıda mantar türünü barındırmaktadır. Bugünkü çalışmalara göre 2000 civarında mantar vardır. Bu mantarların bazıları Dünya ticaretinde önemli bir yere sahiptir. Bunlardan birisi olan Kuzu Göbeği Mantarı (Morchella) ülkemizde yaygın olarak bulunmaktadır. Bulunduğu alanlarda bölge halkı tarafından toplanmakta ve bazı işlemlerden sonra bir çok ülkeye ihraç edilmektedir. 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. Kuzu göbeği mantarı Ege ve Akdeniz bölgeleri olmak üzere hemen hemen her bölgemizde yetişmektedir. Genellikle kuzu göbeği mantarı çevresinde bulunduğu ağaçlardan bağımsız değildir. Onlarla karşılıklı faydalanılan ortak bir yaşam yaparlar. Ağaçların kökleri ile ilişki kurarak Mikoriza denilen özel bir yapı geliştirirler. Mantar; birlikte yaşadığı ağaca su ve mineral sağlarken ağaç köklerinden, gerekli ve 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.

19 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 ton kadar (taze olarak) olduğu bildirilmektedir. Kg fiyatı da 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. Kuzu Göbeği Mantarları kuru ağırlık olarak verilen değerler iken, diğer mantarlar ise taze ağırlık olarak verilmişlerdir. ÇİĞDEM DÜNDAR 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.

20 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; Özelikle 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. Ülkemizin İlk ve Tek Mantar Festivali Ülkemizde mantar konusunda uzman tanınmış bilim insanları, amatör mantarcılar ve özellikle toplayıcı yöre halkı ile birlikte; 1.si 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 iletişim adresinden ulaşabilirsiniz. Kuzu Göbeği Ebesi (Gyromitra gigas) Bazı kaynaklar Kuzugöbeği Kültürü İçin Bazı Web Sayfaları Number/

21 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

22 MÜGE ÇATALOĞLU Canlılarda Kimyasal, Biyolojik, Radyoaktif ve Nükleer(KBRN) Maddelere Maruz Kalma Sonucu Oluşan DNA Hasarını Değerlendirmede RAPD-PCR Analizi Çalışmaları 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 ölebilmekte, 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 hücrelerde oluşan hücresel cevap Şekil 2 de özetlenmektedir.

23 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. Çevresel Etkiler Hücresel DNA Hasarlı DNA DNA Tamiri MÜGE ÇATALOĞLU Hücre siklusunun durması Hasarlı DNA nın kendini eşlemesi Mutasyon Apoptosis Kanser Şekil 2: Çevresel etkilerle oluşan DNA hasarına hücresel cevap 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.

24 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 kimyasal 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).

25

26 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 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 years in early- onset 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

27 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

28 MELİKE TEKMAN 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 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.

29 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. 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. 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.

30 SÜLEYMAN DEMİRHAN 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. Simetrik bölmelerin her ikisinde de yine birbiri ile simetrik muntazam şekiller bulunmaktadır(silinse daha iyi olur). 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 yaşayan ve kadar da soyu tükenmiş diatom türü tanımlanmıştır. Bunlar ve diğer fotosentetik algler tropik okyanusların besin zincirlerini oluşturmaktadır. Her yıl 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 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

31 oluşturmaktadır. Kambur balinın birkaç saat tok kalabilmesi için birkaç yüz milyar kadar diatomu yemesi gereklidir. Hassas Bir Planlama Diatomlar üzerinde araştırma yapan bilim adamlarının gözlemleyebilecekleri en muhteşem anlar üreme zamanlarıdır. Öncelikle diatomların ilaç kapsülüne benzeyen kabukları ikiye ayrılır. Daha sonra diatomun çekirdeği ikiye ayrılarak her biri yarım kabuğun içine girer. Yeni diatomlar daha sonra eksik kalan yarılarını tamamlamaya başlarlar. Kabuğun bir yarısından oluşan diatomlar biraz daha küçüktürler. Onlar bölündükçe daha da küçülürler. SÜLEYMAN DEMİRHAN Diatomlar çok yüksek hızlarda üremektedir. Bazıları sekiz, bazılarıda dört saatte bir bölünerek üreyebilmektedir.bu nedenle 10 gün içerisinde bir diatomdan 1 milyar kadar diatom oluşabilmektedir. Şüphesiz bu son derece gerekli bir planlamadır.(silinmesi daha iyi olur) 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 gerekir. Aksi durumda fabrika, piyasaya ya yetersiz ya da fazla miktarda mal sevk edecektir. Dolayısıyla bir süre sonra üretim için gerekli olan yeni kaynakları oluşturamayacaktır. Sırf bu nedenle üniversitelerde üretim organizasyonu ve planlaması eğitimi verilmektedir. İnsanların Kullanması İçin Yaratılmış İdeal Hammadde: Diatomlar Diatomların besinleri de insanlık için önem taşımaktadır. Bu canlılar fotosentez sayesinde ürettikleri minik yağ parçacıkları şeklindeki besinlerini hücrelerinin içerisinde saklarlar. Bu minik yağ parçacıkları zamanla biraraya gelir, jeolojik ve biyolojik kuvvetlerin de etkisiyle petrol yataklarının 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. Diatomlar özel olarak yaratılmış canlılardır ve dünya üzerindeki çeşitli dengelerin sağlanmasında önemli bir rol oynamaktadırlar.(çıkarılabilir yukarıdaki başlıkla bir ilişkisi yok.) Diatomların bölünmesi: Diatomlar bölünerek çoğalan canlılardır. Diatomların bölünmesi iki aşamadan oluşmaktadır.

32 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. Yavrulardan biri anneyle aynı büyüklükteyken diğeri daha küçüktür ve yavrularda giderek daha küçüleceklerdir. Bu küçülme süreci orijinal anneden yüzde 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.) sayfalar/ozelbiralgturudiatom.html 2.) makaleler/diatomlar.htm

33

34 Elektrik tellerine konan kuşlar neden çarpılmaz? İnsanların dokundukları anda kömür oldukları binlerce voltluk enerji taşıyan elektrik tellerine konan kuşlar nasıl oluyor da bu akımdan etkilenmiyor? Çünkü topraklanmamışlardır. Çünkü tam bir devre meydana getirmezler. Çünkü kısa devre oluşturmazlar. Tüm bu çünkülerin anlamı esasında aynı yola çıkıyor. Elektriğin, elektronların komşu atomlara çarpıp onları titreştirmesi ile iletilen bir enerji olduğunu hepimiz biliyoruz. Bir jeneratörden, kablonun içindeki iki telden biri ile çıkan akım, lambayı yakıp görevini yaptıktan sonra diğer nötr telden geri döner. Elektrik akımı direnci sevmez. Eve dönmek için daima en kısa ve kolay yolu tercih eder. Bir su birikintisi içinde iseniz ve elektrikli bir tele dokunursanız, akım telden en kolay yol olan vücudunuza girer, oradan da son derece iletken olan su birikintisine geçerek, topraktan eve döner. Elektrik telleri üzerine konan kuşların toprakla alakaları yoktur. Onlar elektriğin evine dönmesi için bir kısa yol oluşturmazlar. Elektrik onların vücudundan geçmektense, kendisine kuş vücudundan daha az direnç gösteren, iki ayakları arasındaki teli tercih eder. Kuşlar da bu nedenle bütün bir gün boyu, yüksek voltaj taşıyan, çıplak elektrik telleri üzerinde durabilirler. Bu arada kuş kazara elektrik tellerini taşıyan direğe temas ederse, elektrik akımı kuşun gövdesi ve direk yolu ile toprağa geçer ve kuş ölür. Yüksek enerji hatlarının direklerinde oturan kuşların telleri gagalama alışkanlıkları vardır. Bir zamanlar Almanya da bu şekilde kuş ölümleri o kadar arttı ki, direkler ve destekler topraktan izole edilerek kuşlar ölümden kurtarıldı.

35 ISI, NASIL SERAP OLUŞTURUR? Serap nedir?(bence bu soru gereksiz.) Niçin güneşli bir günde, sıcak bir yol üzerinde belli uzaklıkta küçük gölcükler görünür ve onlara ulaşmadan kaybolurlar. Bir serap içinde görülen küçük gölcükler aslinda, yol yüzeyine yakin, ince bir sicak hava tabakasidir. Serabın ortaya çıkması için bu hava tabakasının bir kaç milimetre kalınlığında olması gerekir. lşık, yoğunluğu daha fazla olan sıcak havada, soğuk havaya oranla daha hızlı hareket eder. Dolayısıyla, sıcak tabakaya düşük bir açıyla yaklaşan ışınlar, yukarıdaki soğuk havaya doğru kırılacaktır. Bu kırılmanın sonucu ortaya çıkan donuk ışıldamanın görüntüsü ise, su yüzeyinin yansıması gibidir. Serap görüntüsüne yaklaştıkça daralmaya başlayacak ve sonuçta gözden kaybolacaktır. Bunun nedeni, görme açısının giderek büyümesi, öte yandan, sıcak havada yukarı doğru kırılan ışığın kırılma açısının bir yansıma görmeye el vermeyecek kadar küçülmesidir. Serap hiçbir zaman filmlerden hatırlanacağı üzere çölün ortasında bir vaha şeklinde görülmez. Belki bir su birikintisi gibi görünebilir veya bir ağacın yansıması olarak algılanabilir. Ama bu konuda şunuda belirtmekte de fayda görüyorum, çok fazla açlık ve susuzluk çeken insanların çesitli halisünasyonlar da görmeleri muhtemeldir. Bu sadece beynimizin bizlere oynadıgı bir oyundur. Fiziksel olarak görüldügü zannedilen şey serap değildir. Fizikçiler serap deyince bir objenin yanlış yerde görülmesini veya yanlış algılanmasini kast ederler Bir maddenin özellikle çölde ve denizlerde hava çok sıcakken yanlış yerde veya farklı görünmesinin sebebi tamamen atmosferik sebeplere dayanir. Gün çok sıcak olduğunda yer yüzeyinde ince (atmosfere göre) bir sıcak hava tabakası oluşur. Bildiğiniz gibi sıcak havanın yoğunluğu soğuk havadan düşüktür. Bu iki hava katmanının birleştiği yer bir lens vazifesi görür işte bu yoğunluk farkından dolayı ve böylece uzaktaki cisimlerden gelen ışınlar kırılır ve farklı yerlerde hatta ters olarak dahi görünebilirler. Ayrıca bu birleşme noktası uzaktan su gibi de görünür.. Mesela, özellikle sicak yaz yolculuklarında araba ile giderken bu su görüntüsünü hepimiz yakalamışızdır. Yolun ilerisi sanki ıslakmış gibi görünür uzaktan ama yaklaştığımızda orada hiç su olmadığını görürüz. İşte bu gördüğümüzde fiziksel bir seraptır. Fazla bilinmemesine rağmen denizlerde de serap görülür. Fakat denizde olay tam tersidir. Bu sefer daha yoğun hava tabakası soğuk denize daha yakındır, sıcak tabaka üstte yer alir. Bu yüzden yansıma karadaki serabın tersine üst tarafta, su yüzeyinin üstünde olur.. Bu yüzden görülen serap havada uçuyormuş, yamulmuş, yumulmuş gibi görülebilir...

36 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, mühendisleri,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.

37 ÜRÜN TANITIMI 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.

38

39 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.

40 Öncelikle; biraz Süleymanı tanıyalım, Süleyman Demirhan Kimdir? Süleyman Demirhan yılında İstanbul doğumludur. Şu an Fatih Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Biyoloji bölümü 3.sınıf öğrencisi olarak eğitimine devam ediyor yılında Fatih Üniversitesi Biyoloji bölümünden bir kaç gençin kurduğu BİNOTEK (Biyo ve Nano teknoloji) kulübüne üye oldu. Aynı yıl kulübün yönetim kurulu üyeliği görevine getirildi yılında Kurumsal İlişkiler birimi başkanlığı görevine atandı. Kulüp yönetimindeki görevine halen devam ediyor. Bunun yanında akademik anlamda da çalışmalara başladı yılında İstilacı Türler Araştırma Projesine dahil oldu yılında ise Fatih Üniversitesinde başlayan Drosophila çalışmaları ve sarımsağın mikrobiyal etkisi çalışmaları başlattı. Bu çalışmalar hala devam etmektedir yılında yapılan 1. Ulusal Biyoteknoloji Öğrenci Kongresi düzenleme kurulu üyeliğini yapmıştır yılında da BİNOTEK Adli Tıp Günleri etkinliğinde düzenleme kurulunda yer almıştır yılı Haziran ayında gerçekleştirilecek olan Uluslararası Katılımlı Nanobilim ve Nanoteknoloji Öğrenci Kongresi (NABİTEK-2010) düzenleme heyetinde yer almaktadır. Adli tıbbı seçmene sebep olan şey neydi? Okulumuzda oryantasyon dersleri vardı. Oryantasyon derslerimizde çeşitli bölüm ve alanlardan insanlar gelip mesleki, akademik ve iş alanlarında çeşitli konuşmalar yapıp, bu alanlardaki iş imkanları hakkında bilgi verilmekteydi. Yine bir oryantasyon dersinde Doç. Dr. Faruk Aşıcıoğlu gelmişti. Kendi çalışma olanı adli tıp ve adli bilimler hakkında bilgi vermiş, biyologlar için bu alandaki iş imkanlarından bahsetmiş ve kendi saha deneyimlerini bizlerle paylaşmıştı. Bu çalışma alanları ve iş imkanları beni gerçekten çok etkilemişti. Bende yaptığım araştırmalar sonucunda gördümki, bu alanlar biz biyologlar için ülkemiz şartlarında bir çok kuruma göre çok daha iyi imkanlar sunmakta. Bunun üzerine Adli tıp kurumunda staj yapmaya karar verdim. Araştırmalarım sonucunda kurumun Biyoloji İhtisas Daire Başkanı olan ve çok sevdiğim Uz. Dr. Ömer Müslümanoğlu ile irtibatım kurdum. Ömer hocamın yardımıyla kurumda staja başladım. Kendisine çok teşekkür ediyorum. Benim üzerimde kendisinin çok fazla emeği vardır. Başvuru süreciniz nasıldı? Gittiğiniz ilk gün sizi nasıl karşıladılar? Adli Tıp Kurumu na stajıma başladığım gün beni Biyoloji İhtisas Daire Başkanı Uz. Dr. Ömer Müslümanoğlu karşıladı. Kendisi bana ve diğer stajyer arkadaşlarıma o kadar iyi davrandıki kendimi bir an oranın bir parçasıymış gibi hissettim. Bu olay zaman ilerledikçe kuvvetli ve par-

41 çalanmayacak dostluk bağları kurmamı sağladı. Ömer Bey staj başlangıçında bize biyoloji ihtisas dairesinde uygulanan yöntemleri ve bu yöntemleri nasıl yapıldıkları gibi teorik bilgileri hafızamızdan silinmeyecek şekilde öğretti. O dakikadan itibaren stajımız başladı ve benim tabirimle rüyalarımı süsleyen son teknolojiyle donatılmış genetik laboratuarına eğitime girdik. Herkes Adli Tıp Kurumunda staj yapabilir mi? Eğer belirli kriterler aranıyorsa bunlardan biraz bahsedebilir misiniz? Öncelikle adli tıpta staj yapmak istiyorsanız bir referansınızın olması gerekiyor. Çünkü orası çok özel bir kurum. Özellikle yaz evresi için senede yaklaşık küsür kişi adli tıp kurumuna başvuruyor, bunların hepsini stajer olarak almak tabiki mümkün değil. Sonuçta bu kurumda insanların geleçeğine yön veren çalışmalar yapılmakta. DNA ile çalışıyorsunuz ve içeride çalıştığınız süre boyunca tek kullanım olmak üzere bone, yüz maskesi gibi materyaller veriyorlar. Bu yüzden son derece titiz çalışmalar olan böyle bir kurumda staj yapabilmenin ilk ve en önemli şartı güçlü ve güvenilir referanslardır. CV yada not ortalamasına bakmıyorlar, okuldan bir belge bile bazen yeterli olmayabiliyor. Çünkü ve güvenilirliğinizi kanıtlamak için bir tanıdık olması gerekebiliyor, zaten 5-6 senedir stajyer kabul etmekte olan bir kurumdur adli tıp kurumu. Daha öncesinde stajyer kabul etmiyordu. Ayrıca en fazla 20 kişilik stajer kontenjanları bulunmakta. Adli Tıp alanında staja başvurmak için Mayıs ayını geçirmemek gerekiyor. Ne kadar süreyle ve hangi alanlarda staj yaptınız? Ben adli tıp kurumunda 9 hafta kadar staj yaptım. Bu süremin 6 haftasını Biyoloji İhtisas Dairesinde, 3 haftasını Morg İhtisas Dairesine bağlı bir Post-modern Mikrobiyoloji laboratuarında geçirdim. Ne tür çalışmalar yaptınız? Adli tıp Kurumu Biyoloji İhtisas Dairesinde genetik üzerine son teknoloji eseri olan aletler kullanılmaktadır. Çeşitli dokulardan veya çeşitli olay yeri örneklerinden DNA izolasyonu yapılmaktadır. Ayrıca neshep tayini yapılmaktadır. Spermiogram yapmak, gönderilen suç aletleri, giysi, eşya üzerinde sperm ve diğer biyolojik lekeler aramakta, lekeden orijin tayini yapılmakta, adli makamlardan gelen sorulara bu hususlar göz önüne alınarak cevap verilmektedir. Biyologlar adli tıp kurumunda hangi alanlarda ve ne kadar süreyle çalışabilir? Biyologlar adli tıp kurumu biyoloji ihtisas dairesinde çalışma hayatı boyunca laboratuarda çalışabilir, kendine ait dava dosyalarına bakabilir, bu dosyaları inceleyip olayların çözülmesinde katkı sağlayabilir, zaman ayırabilirse akademik araştırmalarını da yürütebilirler. Kuruma çalışmak için giren biyolog ne kadar süre eğitim görür? Kuruma çalışmak için giren her biyolog ilk başlarda ağır işler vermezler. İşi öğrenmek adına 6 ay ile 1 yıl arasında eğitim görülmektedir. Bu süre zarfında kuruma ısınan biyolog ilerde alacağı işleri temiz ve güvenli kimseye bağımlı kalmaksızın yürütebilmektedir. Son olarak adli tıpta staj yapmak size neler kazandırdı? 2. Sınıf ile 3. Sınıf yazı arasında staj yaptığım için genetik deslerimi henüz görmemiştim. Üniversiteye gittiğimde derslerimde çok yarar gördüm. Çok güzel teorik ve uygulamalı, teknik bilgi sahibi oldum. Bu durum akademik hayatımı da etkiledi. Kriminal alanda bir kongre veya sempozyum yapmayı düşündüm ve bunu gerçekleştirdim. Bunu gerçekleştirmek için gerekli çevreyi adli tıp bana kazandırdı. Okulda hocalarımın bakış açısı değişti üzerimde. Sonuçta bahsettiğimiz yer Türkiye nin en iyi genetik laboratuarına sahip, anlatmakla bitmez. Avrupa nın en büyük kriminal laboratuarı olduğunu düşünürsek, akademik anlamda bana büyük bir referans getirisi oldu CV imde. Süleyman DEMİRHAN a bu güzel röportaj için bizleri kırmadığından dolayı arkadaşlarım ve kendim adına teşekkür ediyor ve başarılarının devamını diliyorum.

42 RECEP TURAN Tüp Bebek Staj Röportajı Stajınızı ne zaman ve hangi kurumda yaptınız? -Geçen yıl (2009).Temmuz -ağustos ayları medicane int hospital İBF tüp bebek ünitesinde staj yaptım. Bu kurumda stajı nasıl ayarladınız? -Tüp bebek alanında yapılan tüm stajlarda sizlere referans olan insanlar çok önemlidir.çünkü son derece steril çalışmalar yapılıyor.bende staj için güçlü birkaç referans ile başvuruda bulundum. Neden tüp bebek alanında staj yaptınız? -En önemli sebep bu alana duyduğum merak. Fatih üniversitesi biyoloji bölümünün BİNOTEK külübü ile ortak olarak düzenlediği oryantasyon derslerinde verilen seminerler esnasında tüp bebek alanı ilgimi çekti.değerli danışman hocam Prof.Dr.Fahrettin GÜCİN le yaptığımız görüşmelerdede kendisinden aldığım destekle bu alanda staj yapmaya karar verdim. Bu stajın olumlu ve olumsuz yönleri nelerdir? -Aslında çok fazla bir olumsuzluk söz konusu olmadı. Bir stajer için söylenebilecek en olumsuz yanı çalışma saatleriydi. Sabah erken kalkmanız gerekiyor ve o günkü işlere bağlı olarak geç saatlere kadar çalışmanız gerekebiliyor.ama her iş alanında bu şekilde zorluklar bulunuyor.aslında bu zorluklar size bir heyecan ve zevk veriyor. -Stajda o kadar çok olumlu ve mutluluk veren şey olduki hangi birini söylesem bilmiyorum. En olumlu olan şey ise oradaki çalışanların samimiyetiydi diyebilirim.ilk günden son güne kadar bana kendilerinden biri olduğum hissini verdiler.buradan bir kez daha hepsine çok teşekkür ederim. Stajınızda öğrenme şansı bulduğunuz teknikler nelerdir? -Temel semen analizi, Kroger morfolojik inceleme, İnseminasyon ile sperm hazırlama, Mikroenjeksiyon ile sperm hazırlama, Oosit ve embriyo değerlendirmesi ve seçimi, IVF ve Mikroenjeksiyon tekniği, Sperm ve embriyo dondurulması, Embriyo transferi. Tabi bunlar şu an aklıma gelen teknikler bunun dışında da diğer teknikleri yakından görme fırsatım oldu.

43 Bu staj size neler kazandırdı? -Bu alanla ilgili sadece kongre ve sempozyumlarda dinlediğim kadarıyla bilgi sahibiydim. Stajımdan öncede ileride bu alanda çalışmak istiyordum. Bu yüzden bizzat alanın içinde bulunarak ve yıllardır bu işi yapan insanlarla konuşarak daha sağlam bilgiler edindim ve gelecekle ilgili daha realist düşüncelere sahip oldum. Stajdan önce bu alanda çalışmak istiyorum dediniz. Stajınızdan sonra bu düşüncenizde bir değişiklik oldu mu? -Hala bu alanda çalışarak kendi tüp bebek merkezimi kurmayı düşünüyorum. Ama tıbbi genetik,tıbbi biyoloji,genetik tanı gibi birkaç alanda da küçük de olsa çalışmalara imza atmayı istiyorum. Peki bu alanda staj yapan ve çalışan insanların en çok dikkat etmesi gereken noktalar nelerdir? -Tüp bebek alanında hatalara yer yoktur. Bu yüzden çok dikkatli ve steril çalışmanız gerekiyor. Oluşacak hatalarda sadece sizin değil,birçok insanın geleceği tehlikeye girebilir. Çalıştığınız kuruluş prestij kaybedebilir. Bundan daha önemlisi ise size gelen insanlar mağdur duruma düşebilir. RECEP TURAN Bizlere stajınızda ki bir gününüzü anlatabilir misiniz? -Tabi ki. Sabah 8 de hastanedeydim. Öncelikle çalışma yapılacak alanda sterilizasyon yapıyorduk. Bir gün önceden fertilizasyonu 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 çalşmanın 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? -Sadece biyoloji bölümünden mezun olmak genel itibariyle yeterli olmuyor. Bunun yanında embriyoloji alanında da en az yüksek lisans eğitimi almak bence şart. Çünkü çalışılan alan birçok tekniği ve alanı bünyesinde barındırmakta. Son olarak bu alanda staj yapacak arkadaşlara önerileriniz nelerdir? Sizce kaçıncı sınıfta okuyan arkadaşların bu alanda staj yapmaları daha uygun olur? -Bu alanda staj yapmak için ikinci sınıf uygundur. Fakat üçüncü sınıf ya da dördüncü sınıfta yapmak uygulanan teknikleri anlamak için daha uygun olacaktır. Ayrıca gelecekte bu meslekte çalışmayı düşünen arkdaşların staj yapmaları kendileri için çok yararlı olacaktır. Bu güzel röpörtaj ve değerli deneyimlerinizi bizlerle paylaştığınız için kendim ve ekibim adına çok teşekkür ederim. -Bu alanda ki deneyimlerimi başkalarıyla şansı verdiğiniz için ben teşekkür ederim. Umarım ilk derginiz gibi başarılı ve güzel çalışmalara sürekli imza atarsınız. Çalışmalarınızda başarılar dilerim

44 FATMA CEBESOY 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 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. Nanoteknoloji dünyayı kasıp kavururken ülkemiz bu sahada henüz istenilen düzeye ulaşamamıştır. Bu durumun oluşmasında akademik alanda yeterli araştırmaların yapılmaması 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 önemli rol oynamaktadır. Ar-Ge çalışmalarının yoğunlaştığı diğer nokta da kamuflajın geliştirilmesi olmuştur. Ülkeler, nanoteknolojik çalışmalar sayesinde askeri sahada da üstünlük kurma yarışında Biz

45 de varız. demişlerdir. Nanoteknoloji, en büyük hükümet yatırım alanında zirveye tırmanmış, İnsan Gen Haritası Projesinden daha büyük olması ile de dikkat çekmiştir. Nanoteknolojinin kullanım ve uygulama alanlarını genel olarak şu şekilde sıralayabiliriz: 1.Endüstriyel Alan 2.Tıp ve Sağlık Alanı 3.Bilimsel Araştırmalar Endüstriyel alan, hepimizin günlük hayatta en çok bildiği ya da duyduğu ve nanoteknolojinin uygulanmasının en çok beklendiği alandır. Çip ve Cd ler başta olmak üzere, nano kaplamalar, mikro makineler, mikro pompalar, nano boyutlu elemanlar arası bağlantılar FATMA CEBESOY Endüstriyel alandan bahsederken otomotiv sanayisinde nanoteknolojiye değinmeden geçmek olmaz. Katkı maddeleri, katalistler, kaplamalar, yapısal ve antistatik malzemeler, yağlama maddeleri (lubricants), sensörler, enerji depolama ve piller nanoteknoloji uygulamalarından nasibini almıştır. Seryum oksit parçacıklar vasıtasıyla oluşturulan yeni katkı maddeleri dizel motorların yakıt verimliliğini 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 görünümlü ama krom kadar pahalı malzemeden yapılmamış nanokaplamalar estetik görüntü ve dış yüzey koruyuculuğunu sağlamaktadır. Tribolik kaplamalar ise motor ömrünü kısaltan ve yakıt tüketimini artıran karbon depozitlerinin motor silindirlerinde birikimini ciddi oranda azaltmaktadır.* Nanokiller ve nanoyapılı metaller daha hafif ama daha kuvvetli araç parçaları üretilmesine imkân vermektedir. Yakıt boruları üzerindeki statik birikimi önlemek üzere karbon nanotüpler hâlihazırda kullanılmakta, grafen gibi daha ucuz çözümler üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Motorda metal ile metal temasından ortaya çıkan aşınma ve ısı fazlasını azaltmak üzere molibdenum oksit ve hatta bazı biyolojik moleküller kullanılmaktadır. Nano ölçekte yapılandırılmış elektrotlar vasıtasıyla daha yüksek performans veren şarj edilebilir piller üretilebilmektedir. Daha iyi algılayabilen ve daha çabuk tepkime süresine sahip nanosensörler üzerine çalışmalar 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.

46 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 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 ** com/2008_05_01_archive. html#ixzz0mzgcmzhb Under Creative Commons License: Attribution htpp://

47

48 Gold Nanocages as Photothermal Transducers for Cancer Treatment** Jingyi Chen,* Charles Glaus, Richard Laforest, Qiang Zhang, Miaoxian Yang, Michael Gidding, Michael J. Welch,* and Younan Xia* Plasmonic nanomaterials have received considerable attention for cancer diagnosis and therapy.[1] Gold nanostructures with optical properties tunable in the near-infrared (NIR) region (650 to 900 nm) are particularly attractive for hyperthermia based on the photothermal effect.[2 6] In this optical window, the attenuation of light by blood and soft tissue is relatively low, allowing for deep penetration. The key component of this approach is a photothermal transducer capable of absorbing light with a large cross section and then converting the light into heat with high efficiency. When localized in the tumor, the photothermal transducers offer a highly selective method for cancer treatment with minimum side effects by controlling the intensity of light. Several types of Au nanostructure have been developed with localized surface plasmon resonance (LSPR) peaks tuned to the NIR region via wet chemical syntheses; notable examples include nanoshells,[7] nanorods,[8] and nanocages.[9] Recent studies haveshownsignificantly improved local tumor hyperthermia and extended survival periods after the photothermal treatment.[10 13] Gold nanocages represent a novel class of nanomaterials that are particularly attractive as photo [] Prof. Y. Xia, Dr. J. Chen, Q. Zhang, M. Yang Department of Biomedical Engineering Washington University in St. Louis St. Louis, MO (USA) chenj@seas.wustl.edu; xia@biomed.wustl.edu Prof. M. J. Welch, Dr. C. Glaus, Dr. R. Laforest Department of Radiology Washington University in St. Louis St. Louis, MO (USA) welchm@mir.wustl.edu M. Gidding Department of Chemical Engineering Washington University in St. Louis St. Louis, MO (USA) [] This work was supported in part by a Director s Pioneer Award from the NIH (DP1 OD000798) and startup funds from Washington University in St. Louis (to Y.X.), as well as a Research Development Award from the Alvin J. Siteman Cancer Center at Barnes- Jewish Hospital and Washington University School of Medicine (to J.C.). Siteman is supported by Grant P30 CA91842 from the NIH. The Inveon small animal PET/CT system, a component of the Siteman Small Animal Cancer Imaging Core, was acquired using an NIHNCRR shared instrumentation grant (S10 RR025097, to R. L.). Part of the work was performed at the Nano Research Facility (NRF), a member of the National Nanotechnology Infrastructure Network (NNIN), which is supported by the NSF under award no. ECS J.C. and C.G. contributed equally to the work. DOI: /smll thermal transducers for therapeutic applications. [4,14] They can be routinely synthesized in large quantities using a simple galvanic replacement reaction between silver (Ag) nanocubes and chloroauric acid (HAuCl4) in water.[15] By controlling the titrated amount of HAuCl4 into the reaction, the LSPR peak position of Au nanocages can be precisely tuned to any wavelength of interest in the range of nm. The NIR absorption cross section of Au nanocages is five orders of magnitude greater than the conventional organic dyes such as indocyanine green (ICG) while maintaining a compact size of 40 nm, which can facilitate in vivo delivery.[16] Additionally, the unique hollow and porous structures of Au nanocages make them well suited for drug encapsulation and controlled release through the photothermal effect with NIR light.[17] In the present study, we have investigated the in vivo photothermal efficacy of Au nanocages using a bilateral tumor model.wedelivered theaunanocages to the tumor via passive targeting through modification of the nanocage surface with a monolayer of poly(ethylene glycol) (PEG). Surface PEGylation allows the Au nanocages to maintain a long circulation time in the bloodstream and to accumulate in the tumor through the enhanced permeability and retention (EPR) effect, whereby the leaky tumor vasculature contains wide interendothelial junctions and a malfunctioning lymphatic system.[18] We monitored the temperature increase during photothermal treatment using an infrared camera, which can provide useful information for the in vivo treatment planning. The effects of photothermal therapy on tumor metabolism was evaluated noninvasively using 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography (18F-FDG PET). Decrease in tumor metabolic activity, an indication of effective therapy, was only observed in tumors treated with a combination ofaunanocages and laser exposure. Irreversible damage to the tumor cells was readily found upon histological examination. Finally,

49 biodistribution studies showed that the uptake on a full monolayer coverage.[19] The discrepancy of the PEGylated Au nanocages by tumors was can be efficient, and that the nanocages were distributed attributed to two factors: i) the flat surface of a throughout the tumor with the concentration in cubic nanostructure can increase the steric effects the tumor periphery being slightly higher than between polymer chains as compared to the curved that in the tumor surface of a spherical structure, and ii) the pores core. present in the nanocage can reduce the availability The Au nanocages were prepared via a galvanic of the surface atoms for thiol binding. After PEGylation, the hydrodynamic diameter was reduced to replacement reaction between Ag nanocubes and HAuCl4 in an aqueous solution using a procedure 92.2nm with PDI of This difference in size optimized in our previous work.[15] The SPR is due to the conversion of surface coating from peak of the Au nanocages was tuned to 800nm PVP to HS-PEG5000-OMe. Spectroscopic studies (Figure 1) to match the central wavelength of showed that the LSPR peak of the PEGylated Au thediode laser (l¼808 nm). nanocages was red-shifted by 5 nm relative to the PVP-coatedAunanocages, while the peak profile remained the same, suggesting that theaunanocages were well dispersed in phosphate buffered saline Figure 1. UV vis NIR spectra showing the LSPR peaks of Au nanocages in different media: PVP-coated nanocages in PBS at ph 7.4 (solid line), PEGylated nanocages in PBS at ph 7.4 (dashed line), and PEGylated nanocages in fetal bovine serum (dotted line). The inset shows a typical TEM image of the Au nanocages with an edge length of nm. For the as-synthesized Au nanocages, the surface was covered by poly(vinyl pyrrolidone) (PVP, in molecular weight) and the size was 483.5nm in edge length as measured by transmission electron microscopy (TEM; Figure 1 inset). The hydrodynamic diameter (intensity size, D) was measured as 99.8nm with polydispersity index (PDI) of 0.16 by dynamic light scattering (DLS). ThePVPlayer was then replaced by heterofunctional poly(ethylene glycol) with one end terminated in the sulfhydryl group and the other end terminated in the methoxy group (HS-PEG5000-OMe, 5000 in molecular weight). After PEGylation, the surface of each nanocage was covered by HS-PEG5000-OMe molecules with an average total number on the order of 2<?>105 polymers per nanocage. This number is in agreement with the value estimated by assuming a footprint of 0.7nm2 per thiol and an edge length of 48nm for the nanocage. A previous study measured the footprint of HS- PEG5000-OMe on 2.8nm Au nanoparticle, and a value of 0.35nm2 per thiol was obtained based Figure 2. Plots of temperatureincrease forsuspensionsofaunanocages at various concentrations as a function of irradiation time using the diode laser at different power densities: A) 1Wcm2 and B) 0.5Wcm2. C) UV vis NIR spectra of the Au nanocages in an aqueous solution before (solid line) and after (dashed line) irradiation by the diode laser at a power density of 1W cm2 for 10 min.

50 (PBS) before and after PEGylation. In addition, the PEGylated Au nanocages were stable in fetal bovine serum (FBS), showing no change to the LSPR peak for months until now (Figure 1). Using photoacoustic imaging, the absorption cross section of the Au nanocages was measured to be on the order of 6<?>1015.[20] To plan for in vivo photothermal treatment, we measured the temperature increase for a suspension of PEGylated Au nanocages in an aqueous solution under different conditions. For a given nanocage sample, the photothermal effect is determined by the particle concentration, as well as the power density and duration of laser irradiation.[14] We examined the temperature changes due to 10 min of irradiation by the diode laser at 1Wcm2 (Figure 2A) and 0.5Wcm2 (Figure 2B). The temperature profile was recorded by an infrared camera operating at a rate of 10 s per frame. For irradiation at a power density of 1W cm2 the temperature increased rapidly in the first two minutes and gradually reached a plateau after 5 min. Table 1. Temperature increase (DT) for aqueous suspensions of Au nanocages upon irradiation by the diode laser for 10 min. Power density Nanocage concentration [particles/ml] [W cm2] C C C C C 6.1 8C C C When the same series of samples were exposed to thesame laser at a power density of 0.5W cm2, the rate of temperature increase became markedly slower. Table 1 lists the temperature increase (DT) for aqueous suspensions of Au nanocages that were exposed to laser irradiation for 10 min. In the absence of nanocages, the temperature only increased by 2 3 8C, indicating that laser irradiation for 10 min at this power density poses minimal risk of adversely affecting cells or tissues. In the presence of 109 nanocage/ml (or 1 ppm in terms of Au content), the temperature increased dramatically by C. Such a change could increase tissue temperature from 37 8C to >42 8C and cause an irreversible damage to the cells or tissues due to the denaturation of biomolecules.[21] Unlike the pulsed lasers with immense instantaneous powerper-pulse that can melt the nanocages to nanoparticles,[17] the continuous-wave (CW) diode laser caused no change to the optical properties of the Au nanocages (Figure 2C), indicating that the nanocages were stable under the irradiation conditions. We further investigated the photothermal effect of the Au nanocages for selective destruction of the neoplastic tissue using a bilateral tumor model. Athymic mice were subcutaneously injected into the right and left rear flanks with U87wtEGFR cells. After the tumor volume had reached mm3, the mice were randomly divided into Groups 1 and 2 (n¼5 per group). The mice in Group 1 were intravenously administrated with 100mL of 10mg ml1 (15 nm or 9<?>1012 particle/ml) PEGylated Au nanocages in PBS. The mice in Group 2 served as control and were injected intravenously with 100mL of saline. At 72 h post injection, the tumor on the right rear flank of each mouse was subjected to photothermal treatment by exposure to the diode laser at a power density of 0.7W cm2 for 10 min. The spot size of the laser beam was adjusted to cover the entire tumor (Figure 3A). During the laser treatment, full-body thermographic images were captured using an infrared camera, as shown in Figure 3B I. The average temperature of the irradiated area was plotted as a function of the irradiation time (Figure 3J). For the nanocageinjected mice, the tumor surface temperature increased rapidly within one minute to reach 50 8C and began to plateau after 2 min at 54 8C. In the case of saline-injected mice, the surface temperature remained below 37 8Cduring the entire treatment. Changes to tumor metabolism due to photothermal treatment were monitored using18f- FDG PET. Several human studies have shown that the use of 18F-FDG as a surrogate marker for tumor metabolism in patients undergoing therapy is superior to the responsive evaluation criteria in solid tumors (RECIST), a method that simply evaluates the size of the tumor using an anatomical imaging technique such as computed tomography (CT).[22 25] Measurement of tumor metabolism with 18F-FDG PET/CT imaging was performed before and after laser treatment for mice that had been intravenously injected with either saline or nanocages. Before laser irradiation, the 18F-FDG PET/CT imaging showed no significant difference between saline-injected mice (Figure 4A) and nanocage-injected mice (Figure 4B). At 24 h post-laser treatment, the metabolic activity in tumors of nanocageinjected mice (Figure 4D) was significantly reduced as compared to that of saline-injected mice (Figure 4C). We then normalized the PET signal of the laser-treated tumor to that of the untreated tumor to minimize the variation of 18F-FDG uptake at

51 Figure 4. 18F-FDG PET/CT co-registered images of mice intravenously administrated with either saline or Au nanocages, followed by laser treatment. A) A saline-injected mouse prior to laser irradiation; B) a nanocage-injected mouse prior to laser irradiation; C) a saline-injected mouse after laser irradiation; and D) a nanocage-injected mouse after laser irradiation. The white arrows indicated the tumors that were exposed to the diode laser at a power density of 0.7Wcm2 for 10 min. E) A plot showing the ratios of laser-treated tumor (Rt tumor) to non-treated tumor (Lt tumor) 18F-FDG standardized uptake values (SUV, P<0.001). Figure 3. A) Photograph of a tumor-bearing mouse under the photothermal treatment. 100mL of PEGylated nanocages at a concentration of 9<?>1012 particles/ml or saline was administrated intravenously through the tail vein as indicated by an arrow. After the nanocages had been cleared from the circulation(72 hafter injection),the tumor on the right flank was irradiated by the diode laser at 0.7W cm2 with a beam size indicated by the dashed circle. B G) Thermographic imagesofb E)nanocage-injectedandF I) saline-injectedtumor-bearing mice at different time points: B,E) 1 min, C,F) 3 min, D,G) 5 min, and E,I) 10 min. J) Plots of average temperature within the tumors (dashed circle) as a function of irradiation time. All scale bars are 1 cm. different time points (Figure 4E). The normalized value is 0.3 after irradiation for the mice injected with Au nanocages as opposed to 1 before irradiation, indicating a decrease of metabolic activity by 70%. For the saline-injected mice, the normalized value of 18F-FDG uptake was close to 1 before and after uptake, suggesting there is no benefit to laser treatment in the absence of Au nanocages. Photothermal damage to tumor cells in mice injected with Au nanocages was confirmed by histological examination. Marked degenerative changes of coagulative necrosis, including abundant karyorrhectic debris and considerable regions of karyolysis, were found in laser-treated tumor tissue from mice injected with Au nanocages but were absent from tumors not exposed to laser irradiation or from mice injected with saline (Figure 5).