MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ

Projeler

Prof. Dr. Erkan Şahinkaya

Proje Adı: Arsenik İçeren Asidik Maden Sızıntı Sularının Sıralı Olarak İşletilen Anaerobik Sülfat-İndirgeyen ve Aerobik Sülfür-Oksitleyen Membran Biyoreaktörlerle Arıtımı ve Membran Tıkanma Özelliklerinin İncelenmesi

Proje Türü: TÜBİTAK-1001

Proje Kodu: 116Y124

Proje Bütçesi: 338.000 TL (Kurum hissesi ve PTİ dahil: 566.961 TL)

Proje Özeti: Madencilik aktiviteleri sırasında oldukça yüksek kirlilikte, metal içeren asidik karakterde atıksular oluşmaktadır. Bu atıksu içerisinde oldukça değerli metaller bulunmaktadır. Bu metaller çevreye atıldıklarında çevre kirliliğine sebep olabilmekte ve kanserojen etkileri nedeniyle insan sağlığına zarar vermektedirler. Fakat bu metaller geri kazanılabilir ve ekonomiye kazandırılabilir. Projenin ana amacı; sülfat indirgeyen bakterilerin kullanımıyla sülfür üretmek ve bu metalleri geri kazanılabilecek şekilde çöktürülerek sudan uzaklaştırılmasıdır. Bu yolla hem çevreye zarar verilmeyecek hem de metaller geri kazanılacaktır. Bu amaçla, yenilikçi bir arıtım sistemi olan membran biyoreaktörler kullanılacaktır. Ayrıca, ülkemizde bir çok yeraltı suyunda gözlenen arsenik de bu tür madencilik aktivitesi sırasında oluşan maden sızıntı sularının yer altına sızması neticesinde olmaktadır. Projenin diğer bir amacı da; geliştirilen prosesle etkin bir arsenik giderimi gerçekleştirmek ve temiz su kaynaklarını ve halk sağlığını korumaktır.

Prof. Dr. Işın Nergiz Geren

Proje Adı: Prostat kanseri tedavisi için insan monoklonal antikorlarının geliştirilmesi.

Proje Türü: 1005 - ULUSAL YENİ FİKİRLER VE ÜRÜNLER ARAŞTIRMA DESTEK PROGRAMI

Proje Kodu: 116S650

Proje Bütçesi: 199.000 TL+ 100.000TL kurum Hissesi= toplam 299.000 TL

Proje Özeti: Prostat kanseri dünyada en sık görülen ve ikinci derecede ölüme sebebiyet veren kanser türüdür. immünoterapi pek çok hastalıkla birlikte kanser için de bir tedavi aracı olmuştur. Tedavide kullanılan monoklonal antikorlar mAk’lar immün yanıtı kanserli hücreyi yok etmek üzere oraya yönlendirmesinin yanı sıra taşıdığı ilacı da normal hücreleri etkilemeden sadece kanser hücrelerine ulaştırarak ölümlerine sebep olmaktadır. İmmünoterapide kullanılan antikorların farklılıkları farklı özelliklere ve etkiye sahip olmalarını sağlamaktadır.  Taşıdığı özellikler nedeni ile de hem tanıda hem de tedavide gösterdiği etki benzersiz olmaktadır. O nedenle her geliştirilen yeni mAk tamamı ile benzersiz olmaktadır. Bu projede, 1005 programı kapsamı ile uyumlu,   prostat kanseri tanı ve tedavisinde kullanılanılacak yeni yerli ve milli  mAk’ların geliştirilmesi planlanmaktadır. Proje çalışmasında, öncelikle antikor kütüphaneleri kurulacak ve kurulan antikor kütüphanelerinden hedef biyomarkıra spesifik mAk’lar FACS ile seçilecek ve özgün mAk’lar in vitro olarak karakterize edilecektir. Yüksek afiniteye sahip olan mAk’lar IgG formatta üretilerek in vitro karakterizasyonları gerçekleştirilecektir.  Proje sonunda geliştirilecek olan antikorlar patentlenerek ileri analizlerinin gerçekleştrilmesi için yeni projeler alınacaktır. Prostat kanseri tanısında kullanılabilecek mAk’ların geliştirilmesi Türkiye’de gerçekleştirilen ilk çalışma olacaktır. Bu tür çalışmalar ile bilgi birikiminin artmasına katkıda bulunulacaktır.​ 

Dr. Öğr. Üyesi Cihan Aydın

Proje Adı: Tip 2 Diyabet Tedavisi İçin Kriptokrom (CRY) Proteininin Yıkımını Yavaşlatan Küçük Organik İlaç Adaylarının Belirlenmesi

Proje Türü: TÜBİTAK 1003

Proje Kodu: 217S027

Proje Bütçesi: 700,000 TL

Proje Özeti: Çağımızın epidemiği Tip 2 Diyabet (T2D), temel bir sağlık sorunu olmasının ötesinde ülkemizin ve toplumumuzun geleceğini etkileyen sosyo-ekonomik ve sosyal bir sorun haline gelmiştir. Şu anda ülkemizde 8 milyonu aşkın diyabet hastası bulunmaktadır ve çeşitli önlemler alınmazsa bu rakamın 2035 yılında 12 milyona ulaşması öngörülmektedir. Bu rakamlara toplumumuzdaki pre-diyabetik (gizli şeker) insanları da ekleyince sorunun ciddiliği daha da önem kazanmaktadır. Ancak diyabet teşhisi yapılmış ve tedavi görmekte olan bireylerin sadece %50’si uygulanan tedavi yöntemlerine tepki vermekte ve ancak %11’i başarıyla tedavi süreçlerini tamamlayıp komplikasyonsuz bir hayat sürmektedir. Bu yüzden standart terapi yöntemlerinin ötesinde yenilikçi diyabetten korunma ve diyabet tedavisi yöntemlerinin araştırılması elzemdir. Memeliler, organizma, doku ve hücre seviyesinde metabolizma, beslenme ve hormon salınımı gibi ritmik salınım gösteren fizyolojik aktivitelerin kontrolünü sağlayan biyolojik saat mekanizmasına sahiptir. Bu biyolojik ritim bozuklukları T2D ve obezite riskinin artışı ile ilişkilendirilmiştir. Hücresel seviyede ise ana saat proteinlerinden kriptokromun (CRY) organizmada glikoz metabolizmasını kontrol eden glikoneojenez yolağı ile direkt olarak etkileşimde olduğu ve bu proteinin yıkımının yavaşlatılması ya da hücrelerde aşırı anlatımı sonucunda glikoneojenez yolağının baskılandığı ve diyabet semptomlarının iyileştiği gösterilmiştir. Bu projede ise sanal küçük kimyasal molekül kütüphanesini bilgisayarlı yerleştirme ile tarayarak farklı kimyasal yapılarda ve tahmini farmakolojik özellikleri daha iyi ilaç adayları bulunacak ve sentezlettirilecektir. Sentezletilen hücresel toksisiteleri belirlendikten sonra adayların CRY yıkımına ve glikoneojenez yolaklarına olan etkileri hücre-bazlı deneylerle edilecektir. Yüksek aktivite ve düşük toksisite gösteren ilaç adaylarının etkinlikleri diyabetik fare modellerinde test edilecektir. Etkinliği in vitro ve in vivo deney sistemlerinde kanıtlanan ilaç adayları ise diyabetin tedavisi amacıyla yapılacak öncül klinik ve klinik çalışmalarda kullanılabilecektir. Ayrıca farklı formülasyonlarda pre-diyabetik hastaların da diyabete ilerlemelerini engelleyecek bir alternatif olarak ortaya sunulabilecektir. Bu çalışma ile keşfedilecek moleküller ise yeni ve muadillerinden farklı olmasından dolayı ulusal ve uluslararası arenada patentlenebilir niteliktedir. Sonuç olarak ülkemizde toplumun %10’undan fazlasını oluşturan T2D karşı CRY proteinlerinin hedef tahtasına konulmasıyla diyabet tedavisinde ve pre-diyabetin ilerlemesinin engellenmesinde yenilikçi ve alternatif bir alan açılacaktır.

Dr. Öğr. Üyesi Cihan Aydın

Proje Adı: Sirkadiyen Ritim - Bağışıklık Sistemi İletişiminde İnterferon-Tetiklenebilir Transmembran Proteini 1 (IFITM1)'in Görevinin Araştırılması

Proje Türü: TÜBİTAK 3501

Proje Kodu: 117Z064

Proje Bütçesi: 225,000 TL

Proje Özeti: Çoğu organizmanın fizyolojik ve davranışsal parametreleri 24 saatlik bir ritme – sirkadiyen ritim – bağlı olarak salınım gösterirler. Sirkadiyen ritim organizmaların ışık, sıcaklık, sosyal iletişim gibi çevresel uyarılara göre sağkalım ve zindeliği etkileyen homeostaz, metabolik stabilite ve hareketlilik gibi faktörlerin öngörülmesini ve bu faktörlere adaptasyonu sağlar. Moleküler seviyede ise sirkadiyen ritimler gen anlatım seviyelerinin 12 saatlik aralarla maksimum ve minimuma ulaşmasını, böylece 24-saatlik döngüyü sağlar. Daha önemlisi anlatımı yapılan genlerin büyük bir oranı (örn. farelerde anlatımı yapılan genlerin %40’ı) ritmik olarak düzenlenmektedir. Yakın zamanda makine öğrenme stratejisi kullanılarak John Hogenesch ve grubu ana saat proteinleriyle yakın karakteristikler gösteren en yüksek skorlu 25 aday genden biri olan IFITM1 (interferon-tetiklenebilir transmembran proteini 1) hücre zarının eğriliğini ve akışkanlığını değiştirerek virüslerin girmesini durdurur. IFITM proteinleri Influenza A, Hepatit C, Dengi, Batı Nil, Ebola, Marburg ve SARS virüsü gibi geç endozomlarla ya da lizozomlarla birleşen patojenik virüslerin hücre içine girişlerini ve çoğalmalarını etkin bir şekilde engeller. Fakat IFITM1 proteininin neden bir ana saat proteini olan CRY ile kuvvetli bir etkileşim göstermesi ve bu etkileşimin altında yatan mekanizma hakkında henüz bir şey bilinmemektedir. Bu projenin amacı viral enfeksiyon – bağışıklık sistemi – biyolojik saat arasındaki bağlantıyı keşfetmek, doğrulamak ve IFITM1 proteininin bu bağlantıdaki rolünü belirlemektir. Bu projedeki ana hipotez konak organizmanın virüs ile karşılaşması sonucunda artan IFITM1 proteininin CRY1 ile etkileşime girerek CRY1 aktivitesini baskılaması, bu sayede de CLOCK/BMAL1 ile düzenlenen saat kontrolündeki gen anlatımının aktive olmasıdır. Bu hipotez hücresel ve genomik tekniklerle kanıtlanmaya çalışılacaktır. Projenin başarıya ulaşması durumunda bağışıklık sistemi ile biyolojik saat arasında yeni ve ilginç bir bağlantı ortaya çıkarılacaktır ve bu bulgu ileride viral hastalıklara karşı yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesine öncü olacaktır.

Dr. Öğr. Üyesi Cihan Aydın

Proje Adı: Biyolojik Saat ile İlgili Dokulara Özgü Moleküler Mekanizmaların Keşfinde Kullanılacak Hassas Yeni Nesil NanoLuc Lüsiferaz Saat Raportör Plazmidlerin Geliştirilmesi

Proje Türü: TÜBİTAK 3001

Proje Kodu: 117Z007

Proje Bütçesi: 60,000 TL

Proje Özeti: Biyolojik saat, 24 saatlik gece-gündüz döngüsüne göre organizmaların biyokimyasal, fizyolojik ve psikolojik parametrelerini düzenlemelerini sağlayan parakrin, endokrin ve nöral sinyal mekanizmalarının tümüdür. Biyolojik saat gece-gündüz döngüsüne göre yaşamını sürdüren organizmalarda homeostazinin ve yaşamsal fonksiyonların ayarlanması için önemlidir. Biyolojik saati kontrol eden moleküler mekanizmaların ve döngülerin çoğu tanımlanmıştır. Fakat saat proteinlerinin sirkadiyen ritmi sağlama dışındaki görevleri, diğer yolaklarla etkileşimleri ve bu etkileşimlerin sirkadiyen ritmi nasıl etkilediği tümüyle keşfedilmemiştir ve bu ilişkiler araştırma grupları tarafından aktif olarak çalışılmaktadır Biyolojik saat ritmisitesini gözlemlemek kullanılan standart raportör genlerin çıktıları (Bmal1::dLuc, mPer2::dLuc) güçlü ritmisite gösteren hücre hatları dışında zayıf kalmaktadır ve arka plan sinyali oransal olarak yüksek olduğundan biyolojik saatin ritmik salınımı toplu olarak ve tek-hücre çözünürlüğünde okunamamaktadır. Ayrıca saat – diğer gen ilişkilerinin anlaşılması için hedef genlerin anlatımının tetiklenmesi, susturulması ya da durdurulması sonucunda gen ilişkileri tanımlanırken bu ilişkilerin biyolojik saatin ritmisitesine etkileri dokulara özgü hücre hatlarında analiz edilememektedir. Bu bağlamda yeni hücre-bazlı biyolojik saat raportör sistemlerinin geliştirilmesi biyolojik saat çalışmalarının etkin ve verimli olarak gerçekleştirilmesi için elzemdir. Bu projede temel amaç dokulara özgü biyolojik saat paradigmalarının hücre hatlarında çalışılabilmesine olanak verecek yeni nesil raportör sistemlerin geliştirilmesi ve uygulanmasıdır. Öncelikli olarak standart ateşböceği ve deniz menekşesi lüsiferaz raportörleri yerine yeni nesil NanoLuc (Promega) sistemi adapte edilecektir. Standart lüsiferaz vektörlerinden 100 kat daha parlak olan ve sinyal/gürültü oranı yüksek olan bu sayesinde halihazırda kullanılan raportör sistemlerin hassaslıkları ve çıktı kapasiteleri arttırılarak zayıf ritmisite gözlemlenen hücre hatlarında biyolojik saat analizlerinin yapılmasına olanak sağlayacaktır. Sonuç olarak biyolojik saat çalışmalarında hücre kültürü sistemlerinin avantajlarının kullanılmasına olanak sağlayacak yeni teknik ve teknolojiler sayesinde bu alanda dokusal ritimlerin ve biyolojik saat – dokulara özgü yolak ilişkilerinin analizleri kolaylaştırılacak ve biyolojik saat alanında etki faktörü yüksek olan verilerin sunulmasına katkıda bulunacaktır.

Dr. Öğr. Üyesi  Haluk Bayram

Proje Adı: Hava Robotları ile Yaban Hayatı Takibi

Proje Türü: 2232 YURDA DÖNÜŞ ARAŞTIRMA BURS PROGRAMI

Proje Kodu: Henüz atanmadı

Proje Bütçesi: 30000

Proje Özeti: Bu proje kapsamında, hava robotları kullanılarak hedef konumlandırma ve takibi için stratejiler geliştirilecektir. Bu yapılırken, hedeflerin hareketsiz ve hareketli olmaları dikkate alınacaktır. Hareketli hedeflerde, farklı hareket modellerine karşı geliştirilecek stratejilerin performansları irdelenecektir. Geliştirilecek stratejilerin teorik ve benzetim analizlerinin yapılması yanında, gerçek robot sistemi üzerinde de gerçeklemesi yapılacaktır. Çalışmanın uygulama alanı, yaban hayatı takibi olacaktır. Bunun için, çok-rotorlu uçan bir platform üzerine gerekli ekipmanlar entegre edilerek, yaban hayatı çalışmalarına katkıda bulunacak bir sistem tasarlanıp, geliştirilecek stratejiler bu sistem üzerinde test edilecektir.

Dr. Öğr. Üyesi  Haluk Bayram

Proje Adı: Hava Robotları ile Yaban Hayatı Takibi

Proje Türü: 2232 Yurda Dönüş Araştırma Burs Programı 

Proje Kodu: Henüz atanmadı

Proje Bütçesi: 102000 TL

Proje Özeti: Proje kapsamında, hava robotları kullanılarak hedef konumlandırma ve takibi için stratejiler geliştirilecektir. Bu yapılırken, hedeflerin hareketsiz ve hareketli olmaları dikkate alınacaktır. Hareketli hedeflerde, farklı hareket modellerine karşı geliştirilecek stratejilerin performansları irdelenecektir. Geliştirilecek stratejilerin teorik ve benzetim analizlerinin yapılması yanında, gerçek robot sistemi üzerinde de gerçeklemesi yapılacaktır. Çalışmanın uygulama alanı, yaban hayatı takibi olacaktır. Bunun için, çok-rotorlu uçan bir platform üzerine gerekli ekipmanlar entegre edilerek, yaban hayatı çalışmalarına katkıda bulunacak bir sistem tasarlanıp, geliştirilecek stratejiler bu sistem üzerinde test edilecektir.

Dr. Öğr. Üyesi Ümmühan Demir

Proje Adı: Prostat Kanserinde Önemli Bir Biyobelirteç Olan AMACR'nın Kanser Gelişimine ve Farklılaşmasına Etkilerinin Araştırılması

Proje Türü: (1001,1002 vb.gibi ): 3001

ProjeKodu: 217S859​

Proje Bütçesi: 59870 TL

Proje Özeti: AMACR yağların oksidasyonunda görev alan bir metabolik enzimdir. 2000li yıllardan itibaren prostat kanseri dokusunda normal dokuya göre seçici olarak yüksek ekspresyon gösterdiği belirlenmiştir.  Günümüzde birçok patoloji laboratuvarında kanserli prostat dokusunu normal prostat dokusundan ayırmak için biyobelirteç olarak kullanılmaktadır. Ancak AMACRnın prostat kanserinin oluşum ve gelişimindeki rolü bilinmemektedir. Prostat kanseri dokusundaki AMACR artışı kanserin oluşum sebebi midir yoksa sonucu mudur? Projemiz bu sorulara cevap arayarak, alanda uzun zamandır cevap bekleyen noktaları aydınlatacaktır.

Dr. Zeynep Elibol Çakmak

Proje Adı: Ülkemizde Artemia yetiştiriciliği için besinsel özellikleri değiştirilmiş mikroalglerin kullanım potansiyellerinin değerlendirilmesi

Proje Türü: TÜBİTAK 3001- Başlangıç Ar-Ge Projeleri Destek Programı

Proje Kodu:  116Y390

Proje Bütçesi: 59.255,70 TL

Proje Özeti: Bu araştırma projesi kapsamında, ülkemizde saha çalışmalarıyla saflaştırılarak kültüre alınmış Dunaliella, Isochrysis, Phaeodactylum, Tetraselmis, Nannochloropsis, Spirulina, Synechocystis, Synechococcus, Chlamydomonas, Chlorella ve Scenedesmus cinslerine ait  20 farklı mikroalg ve siyanobakteri türü kullanılarak ülkemizde Artemia (tuzlu su karidesi) yetiştiriciliği için bu türlerin; a) saf ve karışık kültürler halinde, b) yapılacak stres uygulamaları ile besinsel özellikleri değiştirilmiş mikroalglerin kullanım potansiyellerinin tanımlanması ve böylece besinsel içeriği zenginleştirilmiş Artemia’ların üretimi için yenilikçi bir organik yaklaşım getirilmesi amaçlanmıştır.