Finalistlere Dön

DOKTORCLUB AWARDS 2025

Yılın Sağlık Profesyoneli Ödülleri - Yılın Yenilikçi Sağlık Profesyoneli Finalisti

Prof.Dr. Ali Koşar


Prof.Dr. Ali Koşar

Mikro ölçekte hidrodinamik kavitasyon, biyomedikal uygulamaları ve bu fenomene dayanan Türk malı yeni nesil cihazlar Hidrodinamik kavitasyon kaynamanın yanında farklı bir faz değişimi fenomenidir. Hidrodinamik kavitasyon, buharlaşma, kabarcık oluşumu ve kabarcığın patlaması süreçlerinin ardı ardına gerçekleşmesi ile meydana gelen bir döngüdür. Bu döngü, akış halindeki bir sıvının lokal basınçta bir düşüş ve ardından bir yükselişe maruz kalmasıyla açığa çıkar. Hidrodinamik kavitasyon tipik olarak lokal statik basıncın belli bir kritik basınç değerinin altına düşmesiyle tetiklenir. Hidrodinamik kavitasyonun değişik turbomakineler üzerindeki etkisi birçok araştırmacı tarafından incelenmiştir. Kavitasyon başlangıç koşullarına uygun bir akış altında her hidrolik cihazın kavitasyonun yol açabileceği zararlara duyarlı olduğu bilinmektedir. Birçok durumda, akışkan sisteminin performansını sınırladığı, yıkıcı zararlara yol açtığı, akışta tıkanmaya sebep olduğu, akustik gürültüye neden olduğu ve verimliliği düşürdüğü için, hidrodinamik kavitasyon görülmesi istenmeyen bir etkidir. Yan etkileri, yıkıcı doğası ve kendisiyle ilişkilendiren enerji nedeniyle, özellikle de normalde istenmeyen etkilerin tedavi amaçlı kullanılması söz konusu olduğunda, kavitasyon önemli bir araştırma konusu haline gelmektedir. Prof. Dr. Ali Koşar’ın ekibiyle yaptığı çalışmada mikro/nano ölçekte orifis ve akış kısıtlayıcılar kullanarak düşük lokal basınçların yaratılacağını ve bunun sonucunda oluşturulan hidrodinamik kavitasyonla sürekli ve kontrollü bir şekilde mikro/nano boyutta kabarcıklar elde edileceğini kanıtlamıştır. Bu akış kısıtlayıcıların yüzeylerinin değiştirerek kavitasyonlu akış oluşumunu çok daha kolay hale getiren ve aynı zamanda mikroakışkan sistemlerde yeni bir araştıma alanı olan çip üstü kavitasyon (Cavitation on a Chip) alanını açan öncül araştırmalar yapmıştır. Küçük ölçekte kolay kavitasyonlu akış oluşumu biyomedikal uygulamalarının önünü açmıştır. Ortaya çıkan kabarcıkların hassas eyleyiciler vasıtasıyla tedavi edilecek bölgelere (doku taşları, kanserli hücreler) yönlendirilip biyomedikal tedaviye olanak tanınacağını deneylerle göstermiş bulunmaktadır. Bu yöntem halihazırda kullanılan yöntemlere nazaran ucuz, enerji tasarruflu, aynı zamanda daha lokal ve yan etkisi daha az olan bir yöntemdir. Önermiş olduğu yöntem kanser, prostat ve böbrek taşı tedavisinde kullanılabilme potansiyeline sahiptir. Bu konudaki araştırmalarında yüksek katma değerli, özgün ve disiplinlerarası çalışmaları sonucunda nano/mikro akışkanlar ile biyomedikal uygulamalarda yeni bir alan açmıştır. Bu yaklaşıma dayanan uluslararası triadik patent almış (US8986322 B2, EP2568893 B1, JP5647338 B2) ve ulusal bir tıbbi cihaz prototipi üretilmesini sağlamıştır. Çip üstü kavitasyonla ilgili yaptığı çalışmada kanser hücresi içeren biyolojik sıvıyı, kavitasyonun başlamasında etkili olacak ve kavitasyon akışlarının oluşumunu kolaylaştıracak mikroyapılı fonksiyonel yüzeyli bir mikro orifis içinden geçirmiştir. Kavitasyon başlangıcı, sıvıda dolaşan tümör hücrelerinin (CTC) içeriği ile daha erken gerçekleşmiştir. Kavitasyon başlangıcındaki (CTC'li biyolojik sıvı ile erken başlangıç) farklılığa bağlı olarak, bir Çip Üzerinde Laboratuvar Tanı cihazı geliştirmiştir. Geliştirilen tanı aracı, herhangi bir aktif yöntem, kontrast madde, biyobelirteç ve biyosensör görevi gören pahalı ince filmler içermemektir. Sonuç olarak, kanser için ucuz ve pratik bir teşhis aracı geliştirilmiş ve makro ölçekte çoğunlukla kaçınılan kavitasyonlu akışların mikroakışkan sistemlere uygulanması ve teşhis alanında kullanılması sayesinde yenilikçi bir konsept ve patent sunulmuştur (ACS Applied Materials and Interfaces, 14(26), 40688-40697, 2022 ; EP4189388A1; WO2022025836A1). Çip üstü kavitasyon konsepti, farklı hücresel hasar bölgelerini tetiklemek ve antikanser etkisini arttırmak için de kullanmıştır. Bu konsept, bir mikroakışkan çip üzerinde Doksorubisin'in (DOX) antikanser etkisini arttırmak için kullanılmıştır. DOX ve çip üstü kavitasyon kombinasyonu, kanser hücreleri üzerinde DOX'tan daha belirgin bir antikanser aktivitesi sergilemiştir. Yapılan çalışma, çip üstü kavitasyonun Çip Üstü Organ uygulamalarda kullanılmasının önünü açmıştır ( Lab on a Chip, 23: 2640-2653, 2023).