2018'in fark yaratan 10 bilimsel buluşu

ABD'deki George Washington Üniversitesinde, ilaçları sağlıklı hücrelere zarar vermeden tümör hücrelerine ulaştıran bir biyomalzeme üretildi.

Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ural Akbulut, uluslararası dergiler Science ve Nature ile önemli bilimsel konferanslar gibi kaynaklardan, 2018'de bilim dünyasında yaşanan önemli gelişmeleri, yüzlerce buluş arasından derledi.

Buna göre, Austin Teksas Üniversitesi ile Pekin Üniversitesi araştırmacılarının, bir atom kalınlığında bellek depolama aygıtı yapmaları, "2018'in en etkileyici buluşları" arasında yer aldı.

Daha önce yapılan çalışmalarda başarısız olunan ve yapılamayacağı düşünülen aygıtın üretildiği, Teksas Üniversitesi elektrik ve bilgisayar mühendisliği bölümü profesörlerinden Deji Akinwande tarafından duyuruldu.

Geliştirilen bir atom kalınlığındaki bellek aygıtına, hafızası olan dirençlere "memristör" denildiği için "atomister" adı verildi. Atomister sayesinde, bellek depolama aygıtları ve transistörlerin ayrı bileşenler olmasına gerek kalmayacağı, bilgisayar ve telefonların boyutu küçülürken kapasitelerinin artacağı açıklandı.

Çalışma, Nano Letters Dergisi'nde yer aldı.

İlaçları sadece hastalıklı hücrelere taşıyan hidrojel

ABD'deki George Washington Üniversitesi Kimya Mühendisliği bölümünde Doç. Cole DeForest, ilaçları sağlıklı hücrelere zarar vermeden tümör hücrelerine ulaştıran bir biyomalzeme üretti.

DeForest, ilaçların sağlıklı hücrelere zarar vermesini önlemek için hidrojel denilen malzemeyi programladıklarını belirtti. Hidrojellerin yüzde 90'ının su, geri kalanının biyopolimer olduğunu hatırlatan DeForest, tedavi için gereken ilacı hidrojelin içine yerleştirdiklerini kaydetti.

Araştırmacılar, hastalıklı hücrelerin çevresindeki fizyolojik koşulların sağlıklı bölgelerden farklı oluşundan yararlandıklarını belirtti.

Hastalıklı hücrelerin çevresindeki koşullara göre programlanan hidrojelin, sadece o koşulların olduğu bölgeye ulaşınca parçalanıp ilacı serbest bıraktığına değinildi. Teknolojinin insanlarda uygulaması için çalışıldığı kaydedildi. Çalışma, Nature Chemistry Dergisi'nde yayımlandı.

Laboratuvarda üretilen akciğer domuza takıldı

Galveston Teksas Üniversitesinde tıp profesörü Joan Elizabeth Nichols, domuzları laboratuvarda ürettikleri akciğerler ile yaşattıklarını bildirdi.

Araştırmacılar, nakil yapılacak domuzun akciğerinin sol lobunu çıkartıp yerine laboratuvarda ürettikleri akciğer lobunu nakletti.

Domuza takılan akciğer lobunda, iki hafta içinde kan damarlarının oluştuğu kaydedildi. Toplam dört domuza nakledilen ve 2'şer hafta aralıklarla çıkartılıp incelenen akciğer loblarının iki ay boyunca reddedilmeyip gelişmeye devam ettiğini belirten araştırmacılar, insan deneylerine 10 yıl içinde başlanabileceği duyurdu.

Çalışma, Science Translational Medicine Dergisi'nde yer aldı.

Milyonlarca yıl önceki enzim yeniden oluşturuldu

Queensland Üniversitesinin kimya ve moleküler biyoloji bölümü profesörlerinden Elizabeth Gillam, ilaç endüstrisinde kullanılan kimyasalların taş devri enzimleriyle çok ucuza yapılabileceği belirterek, 450 bin yıl önceki enzimlerin yüksek sıcaklıklarda aktif olduğunu açıkladı.

Gillam, 450 milyon yıl önce dünyanın yüzey sıcaklığı 60 derece olduğu halde enzimlerin bozulmadan reaksiyonları aktive ettiğine dikkati çekerek, enzimlerin zamanla evrimleşerek düşük sıcaklığa uyum sağladığını ve yüksek sıcaklıklarda aktif olma özelliklerini yitirdiklerini kaydetti.

Milyonlarca yıl önceki enzimlerin gen dizilerini elde ettiklerini ve zamanla nasıl evrimleştiğini ifade eden Gillam, ardından aynı geni oluşturup bir bakteriye yerleştirdiklerini duyurdu.

Gillam, yeniden yapılandırdıkları enzimin yüksek sıcaklıklarda bozulmadığını ve günümüzdekilerden 100 kat daha uzun süre aktifliğini koruduğunu açıkladı. Araştırma, Nature Catalysis Dergisi'nde yayımlandı.

Ağır işleri yapabilen ilk insansı robot

Japonya'da, Ulusal İleri Bilim ve Teknoloji Kurumu, insan gibi tamamen bağımsız hareket eden ve ağır işleri yapabilen "HRP-5P" insansı robotu basına tanıttı.

Robot, 12 kilogramlık alçı panelleri depodan alıp yapım halindeki duvara vidalamayı başardı. Taşıdığı malzemenin ağırlığına göre kol ve bacaklarının açısını ayarlayabildiği için düşmeyen ve çevredeki objelere çarpmadan hareket edebilen insansı robot için geliştirilen teknolojiler, İspanya'da Uluslararası Akıllı Robotlar Konferansı'nda sunuldu ve Tokyo'daki Dünya Robot Fuarı-2018'de tanıtıldı.

Ayrıca, gemi ve uçak montajı yapacak insansı robotların tasarlandığı açıklandı.

- Beyindeki nöronları incelemek için yeni teknik

İsviçre'de EPFL'nin Biyofotonik Laboratuvarı'nda görevli Doç. Sylvie Roke, beyindeki nöronları incelemek için yeni bir teknik geliştirdi.

Roke, birbirlerine elektrokimyasal sinyaller göndererek haberleşen nöronların hücre içi ve dışı arasında oluşturduğu voltaj farkındaki (membran potansiyeli) değişimleri su moleküllerinin hareketlerini inceleyerek belirlediklerini açıkladı.

Bu yöntemin hastalar için risk oluşturmadığını vurgulayan Roke, kullandıkları teknikte nöronları çevreleyen su moleküllerinin lazer sinyallerinin etkisiyle farklı frekanslarda fotonlar oluşturmasından yararlanıldığını anlattı.

Çalışma, Nature Communications Dergisi'nde yer aldı.

Şarj edilebilen uzun ömürlü pil

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü Kimya Bölümü'nden Prof. Robert Grubbs, NASA ve Honda'nın araştırmacılarıyla birlikte uzun ömürlü bir pil geliştirdi.

Artı yüklü bir iyon olan lityum temelli pillerin yerini, eksi yüklü bir iyon olan florür temelli pillerin alacağını belirten Grubbs, geliştirdikleri florür pilleriyle, telefon ve dizüstü bilgisayarları haftalarca şarj etmeden kullanmanın mümkün olacağını bildirdi.

Grubbs, yeterli voltaj üretmesi için çok yüksek sıcaklıkta tutulması gereken florür pillerini çözelti kullanarak oda sıcaklığında çalıştırmayı başardıklarını kaydetti.

Çalışma, Science Dergisi'nde yayımlandı.

Kanda şeker ölçen giyilebilir cihaz

Washington State Üniversitesinin makine ve malzeme mühendisliği bölümünde, Türk bilim insanı Doç. Dr. Arda Gözen, kanda şeker ölçen giyilebilir cihazı 3D yazıcıda üreterek bir ilki başardı.

Sistemin 3D teknolojisiyle üretilmesi sebebiyle her hastaya özel cihaz yapılabileceğini belirten Gözen, yeni sistemin maliyetinin düşük, zararlı atık miktarının var olanlardan az olacağını açıkladı.

Gözen, sistemin var olan cihazlardan daha hassas ölçüm yapmaya imkan sağladığını ve çocuk hastalar için çok yararlı olacağını kaydetti. Araştırma, Analytica Chimica Acta Dergisi'nde yer aldı.

Cam merceğin yerine metamercek

Harvard Üniversitesinde uygulamalı fizik profesörü Federico Capasso, cam merceklerin yerini, nanoteknolojiyle ürettikleri metamercek denilen ürünün alacağını açıkladı. Capasso, çok küçük olan metamercek ile ilk kez görünür ışığı oluşturan farklı dalga boylarındaki ışınların tümünün bir noktaya odaklanabildiğini belirtti.

Metamercek sayesinde kameraların boyutları küçülüp maliyetleri azalabilecek. Çalışma, Nature Nanotechnology Dergisi'nde yayımlandı.

Soruları insan gibi cevaplayan yapay zeka

Microsoft Research Asia adlı araştırma merkezinde, Stanford Üniversitesi tarafından 100 bin soru arasından seçilen "SQuAD" adlı okuma-anlama sınavını başarıyla tamamlayan yapay zekaya sahip bir teknoloji geliştirildi.

Yapay zeka programı, sorulan soruları normal bir insan düzeyinde cevapladı. Sınavı cevaplayan insanların not ortalaması 82,304 iken yapay zekanın aldığı puan 82,650 oldu.

Microsoft tarafından yapay zekanın hala insan zekası düzeyine ulaşmaktan uzak ancak geliştirilen teknolojinin önemli bir adım olduğu açıklandı.