Catalog

B I LG İ S A Y A R L A S E R T E K N O L O J İ S İ ARAŞTIRMA lecektı ve boylece bılgıde yenı ufuklar açılabılecek bır donem başlıyordu Ancak, bu kez kolay ve pratık kullanımı sınırlayan sorun, elde edılen çok sayıdakı optık kesıtın nasıl toplanıp bıraraya getırıleceğı ıdı Bu noktada, doğal olarak ılk akla gelen bılgısayar kullanmaktı Ve boylece, ılk bılgısayar ıle kombıne edılmış laser taramalı konfokal mıkroskobu (en çok kullanılan terım= CSLM) ortaya çıkmış oldu Laser ışını tek dalga boyunda olduğu ıçın fuloresans mıkroskobu ıçın buyuk avantaj sağlanmış olmaktaydı Zıra, laserı ışık kaynağı olarak kullanılan konfoka mıkroskoplar, fluoresans mıkroskobu temelınde yer alan uyarıcı ve yayın (eksıtasyon ve emısyon) fıltrelerı kullanmaktadır Tek dezavantajı, her dalga boyu ıçın ayrı laser kaynağına gerek duyulmasıdır Örneğın en çok bılınen 488, 565, 647 nm dalga boylarındakı fluoresans uyarımlar ıçın uç ayrı laser kaynağı kullanılmaktadır Eger, sıstem fluoresans dışı amaçlar ıçın kullanılacaksa soz konusu fıltre setının devre dışı bırakılması gerekır Bu aşamada, mıkroışlemcılerın bır başka katkısı da sanıyede 30 kareden oluşan goruntunun gerçek zamanlı (realtıme) olarak bılgısayar tarafından ışlenebılmesını sağlayan sayısal goruntu toplayıcıların (dıgıtal frame grabber) gelıştırılmeye başlailgisayar 1 masıydı lanan yontem, bır mıkroskop uretıcısı fırma ıle bılgısayar programı uretıcısı fırmaların bıraraya gelerek bır sıstem ortaya çıkarmalarıdır örneğın, kullanmakta ol duğumuz konfokal goruntu sıstemının mıkroskobu Japon patentlı bır marka ıken tum laser unıtesı bu ış ıçın ozelleş mış bır Amerıkan fırması tarafından gelıştırılmıştır Goruntu analızınde kullanılan bılgısayar programı ıse konfokal mıkroskop kullanıcıları ıçın ozel olarak yazılmış bır program olup ılk ve ıkıncı versıyonları son bır yıl ıçınde pıyasaya sunulmuştur Kullanılan bılgısayar tıpı, kullanıcının seçımıne kalmakla bırlıkte bu amaçla yazılan programların çok sınırlı sayıda olması nedenıyle IBM uyumlu PC'ler tercıh edılmektedır Saç analiziyle metal zehirlenmesi saptamyor ingiliz araştırmacılar yepyeni bir teknik geliştirdi |ir kemık parça|Si kesılıp analız "edılmeden bır kışının daha once kurşun ve kadmıyum gıbı toksık metallere maruz kalmış olup olmadığını anlamak zordur Kan testlerı ancak maruz kalmadan sonrakı ılk bırkaç gun ıçınde toksık metallerı saptayabılır Metallerın çoğu daha sonraları ya dışarı atılır ya da kemık gıbı dığer dokularda bırıkırler Teorık olarak, saç vucudun bu tur zehırlere maruz kalmasının uzun surelı kaydını sağlayabılır Fakat sorun bır toksık maddenın bır saçın govdesınde mı olduğu, bu nedenle vucuttan mı geldığı, yoksa saçın yuzeyınde bır kırlılık mı olduğunun anlaşılmasıdır Londra St Thomas hastanesınden Jonathan Povvell'ın onerlığındekı araştırmacılar ve Oxford Unıversıtesı'ndekı fızıkçıler bu farkı anlamanın bır yolunu gelıştırdıler Bu prosedur ayrıntılı bır laboratuvar ekıpmanına dayanıyor, fakat araştırmacılar bunun toksık metallere maruz kalmadan yıllarca sonra bu durumu saptamanın normal yolu olarak gelıştırılebıleceğınden emınler Saç analızı saç proteını keratının bellı lyonlara bağlanması ozellığıne dayanıyor Geleneksel saç analızınde, saç ılk olarak herhangı bır kırı yok etmek uzere yıkanır sonra kuçuk parçalara ayrılır Daha sonra hangı maddelerın var olduğunu saptamak uzere spektrometrı kullanılır Povvel ve arkadaşları ıse, saçları Oxford Unıversıtesı'nde nukleer sondaj mıkroskobunu kullanarak analız ettıler Bu yontemde once bır proton ışını bır orneğe yoneltılır ve bunun spnucu olarak yayılan X ışınları kaydedılerek az mıktardakı metal varlığı saptanabılır Metal lyonları kendılerıne protonlar çarptığında karakterıstık dalga boylarında X ışınları yayıyorlar Saç boyunca tarama yapılması araştırmacıların en yuksek toksın yoğunlaşmasının nerelerde olduğunu saptamalarını sağladı Teorık olarak bu toksık metale maruz kalmanın tarıhını belırlemede kullanılabılır Povvel ve arkadaşları saçın en kesıtıne bakarak metalın saçın dışında mı ıçınde mı olduğunu belır Laser taramalı konfokal mıkroskobu, gunumuzde yaşam bılımlerı alanında hucre ve dokü çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadır örneğın, ımmunofluoresans ya da doğal fluoresans ışaretleme yontemlerıyle hucre ıçı kalsıyum lyon dağılımı, mıkrotubulus, mıkrofılaman ya da hucre uzantılarının organızasyonu uzaysal ve zamansal değışımlerını eşza manı kaydetmek olanaklıdır Eğer mıkros kop genış odak optik ve laser uzaklığı ve çalışma alanına alanındaki gelişmelerin ızın veren ters şimdiye kadar Bilgisayar ye mıkroskop ıse, izleyemediğimiz üçüncü canlı hucreler mikrobkobik uzerınde de boyutu zaman da katılırsa görüntü gozlem yapBugun gelınen dördüncü boyutuanlamaya mak olanaklınokta, yukarıda kıdır Fluoresans katkısı büyük olacaktır. saca ozetlenen ozellıktekı vıtal optık ve fjzık koboyaları kulla şulların mukemmelleştırılmeslnın yanında narak canlı sıstem uzerındekı hasar, mıher geçen gun hızı ve kapasıtesı artan nımum duzeyde tutulur lyı fızıksel koşulbılgısayar teknolojısının eklenmesıyle ellar da sağlanırsa canlı spesımen uzerınde de edılen bır mıkroskobık goruntu almasuren gozlem yapılabılır Ayrıca canlı sısışleme sıstemı'dır Çunku, bu sıstem, duz temlerden hızlandırılmış/yavaşlatılmış (tıya da ters optık duzeneğe sahıp yuksek melapse) goruntu almak mumkundur kalıtelı bır mıkroskop, ışın kaynaklarının Ulkemız koşullarında duşunursek, boyve yonlendırıcılerının yer aldığı laser unıle bır sıstemın kullanım amaçlarını çok lyı tesı, tarama unıtesı, laser ışınının kontrol belırlemek ve elde edılecek bılımsel katedılebıldığı bılgısayardan oluşmaktadır kıyı lyı değerlendırmek gerekır Çunku, Bılgısayar, kullanıcının ısteğıne gore yuksek teknolojının sağladığı avantajlarımınımum 0 1 mıkrometre (mılımetrenın nın yanında fıyatını da goz onunde buonbırınde bırı) aralıklarla olmak koşuluyla lundurmak zorunluluğu vardır Fıyatlar ıstenen sayıda goruntu almak ıçın laser gereksınımlere gore çok değışken olunıtesıne komut gondermektedır Sıstemakla bırlıkte her uç şekılde de ızlenen me bağlı olan bu bılgısayar ayrıca çok goruntulerı elde edebıldığımız bır sıstesayıdakı goruntulerın toplanıp, analızlerımın fıyatı yaklaşık 200 000 dolardır (yaknın yapılmasını da ustlenmektedır Anlalaşık 8 mılyar TL) Bunda laser ve bılgısaşılacağı uzere, elde edılen goruntuler aryar teknolojısının payına duşen rakam tık analog olmaktan çıkmış, sayısal hale mıkroskoba oranla çok daha buyuktur gelmıştır Mıkroskobun fıyatı yalnızca 12 000 dolar Bu noktadan sonra, elde edılen sayııken gerı kalan bolumun yaklaşık 100 000 sallaştırılmış tek veya kume goruntuler dolarlık bolumu laser ve tarama unıtesı, uzerınde çeşıtlı analız yöntemlerını uygu80 000 dolarlık bolumu bılgısayar (bır PC lamak olanaklıdır Bunlar arasında, kontve bır Sılıcon Graphıcs Indy vvorkstatıon), rast, aydınlık, keskınlık ayarları, yapay programlar, (Metamorph ve Intervısıon), renklendtrme, ıstenen alan uzerınde yazıcı ve sayısal fotoğraf makınasıdır uzunluk ölçme, yuzey, çevre ve hacım öyle gozukuyor kı, bılgısayar optık ve hesapları, obje sayma, ayırma, bırleştırlaser alanındaki hızlı gelışmeler ıle boyle me, toplanan goruntulerden kesıntısız bır goruntu elde etme sıstemının, fılm oluşturma ve bu fılmı vıdeo temelınonumuzdekı donemde, varolan bılde yayımlamak (vıdeo edıtıng) sayılabılır gılerımızı gozden geçırmeye, ışık mıkrosBunların dışında, kume goruntulerden kobı alanında şımdıye kadar ızuç boyutlu goruntu oluşturmak olanaklıleyemedığımız uçuncu boyutu zaman da dır Şuphesız, bunlar, kullanılan prograbuna katılırsa dorduncu boyutu anmın ve bılgısayarın teknık kapasıtesı ıle lamaya katkısı buyuk olacaktır sınırlanmaktadır Örneğın, eş zamanlı goruntu oluşturmak, yuksek ışlem hızı, sayı* Yrd.Doç.Dr. Ankara Üniversitesı sal goruntu toplayıcı ve genış ışlem alanı Tıp Fakültesi Histolojı ve Embrıyoloji (RAM) gerektırmektedır En yaygın uyguABD Öğretım Uyesı Boston, ABD Hücre ve doku çalışmaları Bi 'eyebılıyorlar ve yogunluk dagılınıını mılyonda bırkaç duzeyınde bır hassaslıkla behrleyebıhyorlar Bu uygulama saçın yıkanmasının onun yuzeyını kırleten tum metal lyonlarını yok etmeye yetmedığını gosterdı Powell "Ilk defa olarak saça doğru durust bakabılıyoruz" dıyor Yenı teknık saç analızının hem guçlulüğunu hem de zayıflığını gostermıştır Povvell'ın ektbı bu teknığın kurşuna maruz kalmayı hassas şekılde yansıttığını, ama omeğın bakıra maruz kalmayı yansıtmadığını gorduler Bu değışken sonuçlar bazı araştırmacıların saç analızının ınsanların beslenme durumunu açığa çıkarmada hassas bır araç olarak kullanılabılecegı şeklındekı savlarına kuşkuyla yaklaşılmasına yol açtı Yıne de Povvell yenı teknığın ınsanların kırlenmış ıçme suyu kaynakları kanalıyla bellı toksık metallere maruz kalmış olup olmadıklarını saptamada çok yararlı olacağını soyluyor Şımdı Oxford nukleer araştırma mıkroskobu Ingıltere'de bır tanedır, fakat Povvell proton ışınları uretecek daha kuçuk cıhazlar gelıştırılmekte olduğunu soyluyor Araştırmacılar yenı saç analızı teknığını The Analyst adlı dergının Mart 95 sayısında anlattılar (ns 1971) Turkçe: Nezıhe Bahar 438 7