Yoksulun cebine göre sağlık

Her alanı dönüştüren teknoloji sayesinde geleceğin sağlık teknolojileri de bilimkurgu filmlerine ilham olacak noktalara doğru gidiyor. Çok değil 3-5 yıl içinde evlerimiz birer küçük laboratuvara dönüşecek. Bu gelişmeye imkân veren icadı yapansa 38 yaşındaki Türk bilim adamı: Aydoğan Özcan. Laboratuarında cep telefonundan tahlil yapan mobil mikroskobu geliştirdi. Üniversiteye başlayana kadar akıllı telefonu dahi olmayan Prof. Dr. Aydoğan Özcan bugün mühendislik ve tıp alanındaki çalışmaları ile dünyanın en parlak 10 bilim insanı arasında gösteriliyor.

Obama da ödül verdi

Koç Üniversitesi’nin bu yıl ilk kez verdiği Rahmi Koç Bilim Ödülü’nü almak için geçenlerde İstanbul’a geldi. Kendisinde ödül çok, Amerika’da, dünyada ses getiren başarılı çalışmalara imza atan kişilere verilen Başkanlık Kariyer ödülünü Barack Obama’nın elinden aldı.

Aydoğan Özcan, Bilkent Üniversitesi elektrik-elektronik mühendisliği bölümünden mezun. Amerika’da klasik mikroskopların görüntüleme kapasitesini bin kat artıran bir sistem geliştirmesi, bilim dünyasında bir anda tanınmasını sağlamış.

Cep telefonuna entegre, lenssiz ve ucuz mikroskobu icat etmesiyle, adını dünyanın en önemli bilim insanları arasına yazdırmış.

Sağlık alanında karmaşık sistemleri cep telefonuna entegre ederek bilimde çığır açıyor. Kaliforniya Üniversitesi (Los Angeles) ve Howard Hughes Sağlık Enstitüsü’nde profesör olarak görev yapan Prof. Dr. Aydoğan Özcan sorularımı yanıtladı.

Cep telefonundan tahlil

Bilim dünyasında tanınmanızı sağlayan buluşlarınızı anlatır mısınız lütfen?

Stanford Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü’ndeki doktora tezim, optik ışık biliminin telekomünikasyon bilimine uygulamaları üzerineydi. Harvard’daki ilk çalışmam ise yeni mikroskop geliştirmek üzerineydi. UCLA’daki laboratuvarım akıllı sağlık sistemleri geliştiriyor.

Tıbbi görüntüleme, algılama ve teşhis konularında çalışıyoruz. Tıbbi lablarda bulunan ölçüm cihazlarını hesaplamalı teknikler yolu ile daha küçük, taşınabilir ve ucuz bir hale getiriyoruz. Geliştirdiğimiz bazı teknikler cep telefonlarını bir ölçüm platformu olarak kullanıyor. Şimdiye kadar cep telefonuna entegre edilmiş mikroskoplar ve bir çok farklı ölçüm ve algılama sistemleri geliştirdik. Kan sayımı, bakterilerin/parazitlerin ve ağır metallerin (örnegin civa) algılanması, sıtma, HIV teshisi gibi bir çok alanda cep telefonlarına entegre ölçüm cihazları geliştirdik ve test ettik.

Buluşunuzun önemi ne, maliyetleri mi düşürdünüz?

Hem de çok büyük oranda. Öte yandan 3. dünya ülkelerine teşhis ve tanı cihazlarının götürülmesi çok önemli bir problemdir. ABD’de pek çok araştırmacı buna odaklanmıştı ama görüntüleme, tanı sistemlerinin maliyetini düşürecek bir çözüm bulamamışlardı. Bu noktada yeni bir sistem geliştirdim. Cep telefonunuzun arka tarafında bulunan silikon çip içerisinde, aynen bir gözün retinası gibi yaklaşık 10 milyon tane küçük piksel ve ışığa hassas detektörler vardır. O detektörleri ve çipi kullanarak yeni bir mikroskop tasarladım. Bu mikroskoplar bir cep telefonu boyutunda.

Normal bir mikroskop 30 kilogramdan daha ağır ve de pahalıdır. 10 bin dolardan başlayan fiyat, 50 bin dolara kadar çıkar. Bizim geliştirdiğimiz mikroskop ise 200 gramdan daha hafif, kolayca taşınabiliyor ve birkaç yüz dolarlık bütçeyle yapılabiliyor. Yaptığımız, pahalı mikroskopların verdiği görüntüyü dünyanın en ücra köşelerine bile ucuz sistemlerle götürmek. Kan, tükürük, idrar ve dışkı bu sistemle incelenebilir. Normal patoloji mikroskobunda yapılan bütün biyopsi analizleri yapılabilir.

33 patenti var

Patentlerini aldınız mı?

Bir bölümü patentlendi, bazıları bekleme aşamasında. 33 tane patentim var. Kurduğum Holomic adlı şirkette, merceksiz mikroskopla alakalı ürünler satılıyor. Merceksiz mikroskopların dışında, mobil telefonlara entegre olmuş bir optik okuyucu da ürettik. Bu okuyucu, hızlı teşhis amaçlı kullanılan testlerin okunmasını sağlıyor. Bu teknikler ve buluşların uzun vadede hayatımıza bir çok önemli etkisi olacak. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde sağlık sistemleri ne yazık ki hastalara yeterince ulaşamıyor. Ulaşım sistemleri ya yok ya da birçok insan için pahallı. Geliştirdigimiz mobil, sağlık ve tele-tip sistemleri hastanelerdeki teşhis, tetkik amaçlı yapılan testlerin çok ücra köşelerde bile yapılmasına imkan verecek ve sağlık hizmetlerinin ulaşımını “demokratik” hale getirecek, yaygınlaştıracak, ucuzlaştıracak.

Yaşlı ve kronik hastalar

Buluşlarınız sayesinde yaşlı bir hasta evden çıkmadan hangi sağlık işlemlerini yaptırabilecek. Bu sağlık sistemi üzerindeki yükü nasıl azaltacak?

Özellikle kronik hastalar ve yaşlanan nüfusa önleyici sağlık hizmetlerinin gitmesi çok önemli. ABD’de sağlık harcamaları yılda yaklaşık 3 trilyon dolar. Bunun yarısı hastaların yüzde beşi için harcanır. Eğer risk faktörü büyük hastaları evlerinde çok küçük ve akıllı sistemlerle monitor edebilirsek, bunun en büyük avantajı, potansiyel acil bir hadise olmadan önce, belki ambulans sizin evinize birkaç hafta öncesinden gönderilebilecek.

Üniversiteye kadar bilgisayarı olmadı

Bize biraz kendinizi anlatır mısınız? Nasıl bir aileden geliyorsunuz, nasıl bir çocukluk?

İstanbul’da doğdum, ailem Sinop’lu. Orta sona kadar 6 okul değiştirdim. Sinop-İstanbul-Edirne-İstanbul arasında gidip gelerek. Üniversiteyi Ankara Bilkent’te okudum. Normal bir çocukluk yaşadım. Sokakta bütün gün oynayabilmek mümkündü bizim çocukluğumuzda. Bilgisayarım ya da bizim şimdi anladığımız anlamda akıllı herhangi bir cihazım üniversite başına kadar olmadı.

Aldığım eğitim analitik olarak oldukca güçlüydü, İstanbul Atatürk Fen Lisesi’ne girmemle birlikte bilim beni tam anlamıyla yakaladı. Bilimsel medotların öğrencilere ortaokul ve lise seviyesinde verilmesi çok önemli. Çoktan seçmeli teste dayalı bir eğitim, bilimsel metodlar ve ispata dayalı bilimsel düşünce kurgusu için çok zararlı.

Gölgenin gücünü keşfetti

Dokunun gölgesinden kanser hücresini yakalamanızın anlamı nedir. Kanserle mücadelede nasıl bir etki yaratacak bu?

Geliştirdiğimiz mikroskoplar görüntüyü onun gölgesinden oluşturuyor. Gölgeyi aldıktan sonraki adımda algoritmalar kullanarak, alınan gölgelerin normal mikroskopla alınmış görüntüler gibi görüntü vermesini sağlıyorum. Diyelim ki, cep telefonunuzu açıp içinden 10 megapiksel bir kamera aldım. Bunun her bir pikselini 100 ayrı piksele bölüyoruz. Hesaplamalardan sonra, 10 megapiksel bana 1 milyar piksel olarak geri dönüyor. 1 milyar piksellik bir çözünürlük, koyduğum herhangi bir doku örneğine çok büyük bir hacim ve alan ile bakma imkânı veriyor. Normal bir mikroskobun bakacağı hacim, litrenin milyonda birinden çok küçüktür. Biz onun bin katı fazla bir hacme bakabiliyoruz. Ayrıca bu mikroskoplar bir cep telefonu boyutunda.

Diş fırçası sinyal gönderecek ambulans evinize gelecek

Peki, geliştirdiğiniz sistemler hayatımızda ne gibi fütüristik gelişmelere yol açacak?

İleride bazı testler evinizde ya da ofisinizde rutin bir şekilde yapılabilecek. Banyolarımız, birçok önemli hücre ve biyomarker verdiğimiz ortamlardır. Onların belirli paneller halinde devamlı kontrol altında tutulması, incelenmesi mümkün olacak. Örneğin akıllı tuvaletler... Tuvalet içerisine çok kompakt, ufak ve ucuz sistemler yerleştirerek her idrarda ve dışkıda belirli bir panele bakabiliriz. Akıllı tuvaletler, Bir hafta boyunca örnekleri inceleyip doktorunuza rapor gönderebilir. Diğer bir örnek; akıllı diş fırçaları. Diş fırçalarken verdiğimiz bir sürü hücre var. Diş fırçanızın bunları akıllı bir şekilde analiz etmesi, ağzınızı yıkadıktan sonra oradaki bazı şeylere bakması mümkün olacaktır. Diğer güzel bir örnek; kontakt lensler...

Lensinizi çıkarıp yattığınızda, lenste neler var, neler yok incelenebilecek. Yataklarımız, uyku sağlığımızın nasıl olduğunu anlamak için geliştirilecek. Bütün bunlar şu anda ticari boyutta değiller. Sadece benim laboratuvarımda değil pek çok laboratuvarda bunlar üzerinde çalışılıyor.

Nasıl işleyecek sistem?

Sistemin en büyük avantajı, potansiyel acil bir hadise olmadan önce, belki ambulans sizin evinize birkaç hafta öncesinden gelebilecek.

Mesela akıllı diş fırçaları olacak. Diyelim ki fırçalama sırasında diş etiniz kanadı, sızan kan tahlil edilecek. Bazı proteinlerin ya da riskli biyomarkerların artışı belirli bir seviyenin üzerine çıkarsa, sizi çağırıp tedavi yapılmasını sağlayabiliriz.