Antibiyotik Duyarlılık Test için Çip-üstü Prototip Platformun Geliştirilmesi

Üniversitemiz Biyomedikal Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Dr. Öğr. Üyesi Hamed Ghorbanpoor, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Doç. Dr. Hüseyin Avcı’nın yazarları arasında bulunduğu ve yürütücülüğünü Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümünden Dr. Öğr. Üyesi Fatma Doğan Güzel’in yaptığı “A Fully Integrated Rapid On-Chip Antibiotic Susceptibility Test–A Case Study for Mycobacterium smegmatis” başlıklı araştırma makalesi alanında bilinen Sensor and Actuators: A Physical dergisinde yayınlandı. Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi ve University of Strathclyde ile ortaklaşa yürütülen çalışma TÜBİTAK Newton Katip Celebi Fund ve British Council Institution tarafından desteklenmiştir.

Antimikrobik direnç (AMR), Birleşmiş Milletler ve Dünya Sağlık Örgütü gibi kuruluşlar tarafından acil ve koordineli şekilde çözüme ulaştırılması gereken endişe verici bilimsel bir sorundur. Dirençli türlerin hızlı bir şekilde artış göstermesiyle beraber klinikte antibiyotiklerin doğru seçimi ve tüketimi konusu uzun zamandır üzerinde çalışılan önemli bir konudur.

Çalışmamız kapsamında üretilen ‘MycoCHIP’ adını verdiğimiz prototip cihaz ile antibiyotik duyarlılık/direnç testi için gerekli tüm deney ve analizleri çip üstünde yapabilme potansiyeline sahip entegre bir çip platformu geliştirilmiştir. Hazırlanan taşınabilir mikroçip üzerinde bakterinin antibiyotik ile 24 saat boyunca inkübasyonu gerçekleştirilmiş ve aynı çip üzerinde duyarlılık testleri başarılı bir şekilde yapılmıştır. MycoCHIP çalışmasında, bakteriler belirlenen antibiyotik ile çip-içinde inkübe edilmiş ve hücresel içeriğinin elde edilebilmesi için sıcaklık ile parçalanmıştır. Ardından mikrokanallar aracılığıyla elektrokimyasal algılama bölmelerine başarılı bir şekilde iletilmiştir. Çalışma kapsamında geliştirilen çip platformunda örnek çalışma olarak Mycobacterium smegmatis üzerine uygulanmıştır. Geliştirilen prototip MycoCHIP’in Mycobacterium smegmatis’de olduğu gibi diğer bakterilerde de kullanım ve uygulamasının kolaylıkla yapılabileceği düşünülmektedir. MycoCHIP’ın avantajları kısaca; hızlı analiz, yüksek verim, analitin düşük konsantrasyonda kullanılabilmesi, kolayca ve kısa sürede yapılabilmesi, dayanıklılık ve maliyetin ucuz olması, prototipleştirilebilmesi ve geniş kullanım alanlarına sahip olması şeklinde özetlenebilir. Geliştirilen bu platformun yakın gelecekte ilgili sağlık alanlarında kullanılma potansiyelinin olduğu düşünülmektedir.

Makaleye erişim için: https://doi.org/10.1016/j.sna.2022.113515