Biyolojik malzemelerin mekanik ve kimyasal özelliklerinin çeşitli modalitelerle incelenmesi

Mekanik ve kimyasal değişiklikler çoğu hastalığın imzasıdır, bunların arasında endometriozis, orak hücre, sıtma ve kanser sayılabilir. Bu tür değişikliklerin tespit edilmesi erken teşhis ve etkin tedavi uygulanması açısından hayati önem taşımaktadır. İlk projemizde Raman spektroskopisini kullanarak endometriosis hastalarının kan serumundaki kimyasal değişiklikleri saptadık ve bu hastalığa noninvaziv bir teşhis metodu geliştirdik. Ayrıca Raman spektral analizine makina öğrenmesi algoritmalarından olan kNN ve SVM uygulayarak teşhis başarısını daha da geliştirdik. Bir sonraki projemizde, eritrositlere optik cımbız kullanarak tekrarlı gerdirme uyguladık ve bu hücrelerin mekanik davranışlarındaki değişimleri inceledik. Bulgularımıza göre, hücreler her bir esneme döngüsünden sonra daha da katılaştı ve belirli sayıda gerdirmeye maruz kaldıktan sonra tamamen esnekliğini yitirdi. Böylelikle, hücrelerde tekrarlı esnemeye bağlı deformabilitenin zayıf üstel değişimi gösterilmiş ve hücre reolojisinin ölçeksiz olduğu ilk kez bütün bir hücre düzeyinde ortaya konulmuştur. Son projemizde ise memeliler içinde en farklı eritrosit özelliklerine sahip olan deve eritrositlerinin insan eritrositlerine kıyasla mekanik ve kimyasal özlelliklerinin ne gibi farklılıklar gösterdiğini araştırdık. Çalışmamızın sonucunda, deve hücrelerinin insana hücrelerine kıyasla on kat daha sert olduğunu gözlemledik. Ayrıca Raman spektral analizleri sonucunda insan ve deve eritrositlerinde lipid:protein oranlarının farklı olduğunu tespit ettik.