Yapay Zeka Destekli, İleri Düzey Mikroskop Teknolojileriyle Hastalıkların Tanı ve Tedavisinde Yeni Dönem

Moleküllerin, hücrelerin ve dokuların gizemli dünyası artık hiç olmadığı kadar net. Acıbadem Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Serap Arbak başkanlığında, Türk Elektron Mikroskopi Derneği desteğiyle 25–27 Eylül 2025 tarihlerinde düzenlenen 27. Ulusal Elektron Mikroskopi Kongresi (EMK 2025) ve İkinci Uluslararası Mikroskopi ve Spektroskopi Kongresi (MSC 2025), bilimin bu en etkileyici alanlarından birine ışık tuttu. Üç gün süren kongrelerde Türkiye’den ve dünyadan yaklaşık 300 bilim insanı, en yeni mikroskopi teknolojilerini ve bu teknolojilerin özellikle tıp, biyoloji, malzeme bilimi ve mühendislikteki ufuk açıcı etkilerini ele aldı. Amerika, İngiltere, Japonya, İtalya, Çek Cumhuriyeti, Macaristan, Azerbaycan, Rusya gibi ülkelerden bilim insanlarının da konuşmacı olarak katıldığı kongre kapsamında ayrıca “Mikroskop Okulu” (3 Boyutlu Hücre Kültürü Kursu ve Nörohistoloji Kursu) düzenlendi. Genç araştırmacıların yoğun ilgisi, organizasyonun en dikkat çekici yönlerinden biri oldu. Bilimsel etkinlikte “En İyi Poster”, “En İyi Mikroyapı” ve “Prof. Türkan Erbengi Araştırma Ödülleri” de sahiplerini buldu. Yeni nesil mikroskoplar sayesinde hücrelerin ve dokuların iç yapısının artık ileri düzey çözünürlükte incelenebildiğine dikkat çeken her iki kongrenin de başkanı Prof. Dr. Serap Arbak, “Artık mikroskop, sadece bir görüntüleme aracı değil; aynı zamanda yapay zeka destekli bir analiz platformu. Canlı hücrelerin iç yapısı gerçek zamanlı gözlemlenebiliyor ve her türlü etken karşısında hücresel davranışlar incelenebiliyor. Molekülleri artık doğal hallerine çok yakın şekilde görüntüleyebiliyoruz. Bu da hastalıkların tanı ve tedavisinde yepyeni ufuklar açıyor” şeklinde mikroskopi teknolojisinin günümüzde ulaştığı düzeyi özetliyor. Görüntülemeden Analize… 20’nin üzerinde farklı türde mikroskoptan söz eden Prof. Dr. Serap Arbak, teknolojinin her geçen gün daha da geliştiğini vurguluyor. Özellikle de elektron mikroskopi teknolojisinin avantajlarına dikkat çeken Prof. Dr. Serap Arbak, “Sadece elektron mikroskopinin bile kendi içinde farklı özelliklerde pek çok modeli var. Elektron mikroskoplar; hücreleri, dokuları bir milyon kata kadar büyütebilen, çözünürlüğü çok yüksek cihazlar olarak tıp ve biyoloji alanında sadece temel bilim araştırmalarında değil; kanser, nörolojik hastalıklar, ortopedik sorunlar, aşı çalışmaları, metabolik bozukluklar ve ilaç etkilerinin incelenmesi gibi klinik bilimlerin tüm alanlarında da önemli rol oynuyor. Bu teknolojiyle hücrelerle ilgili çok daha detaylı bilgilere ulaşabiliyoruz” şeklinde konuşuyor.   Prof. Dr. Serap Arbak; Acıbadem Üniversitesi’nde elektron mikroskopinin tıp fakültesi temel, dahili ve klinik bilimler, eczacılık, biyomedikal mühendisliği, biyomalzeme ve moleküler biyoloji, diş hekimliği gibi birçok bölümle yürütülen ortak projelerde kullanıldığına dikkat çekiyor. Prof. Dr. Serap Arbak, “Aşı çalışmaları ve mikrobiyoloji alanında da elektron mikroskopik düzeydeki çalışmaların yeri üniversitemizde oldukça önemli. SARS COV-2 pandemisine karşı yürütülen aşı çalışmalarında elektron mikroskopi laboratuvarımız 2020 tarihinden itibaren etkin bir rol oynadı. Elektron mikroskopisi güncel olarak yürütülen antimikrobiyal peptid üretim çalışmalarına destek vermeye devam ediyor” diyor.   Bugün ileri düzey elektron mikroskopisi, yalnızca görüntüleme aracı olmanın ötesine geçerek hücre içi kimyasal bileşimleri ve yapıları aynı anda analiz etmeye olanak tanıyor; yani hastalıkları hücresel düzeyde anlama bilimine dönüşmüş durumda. “Hücrelerin, dokuların, hatta atomların öyküsünü okuyabiliyoruz artık” diyen Prof. Dr. Serap Arbak’ın ifadesiyle, gelişen mikroskop teknolojileri sayesinde bilimin sınırları mikroskobun merceğinden yeniden çiziliyor. Hücrenin İyonik Haritası Çıkarılıyor Elektron mikroskoplar, sadece temel bilim araştırmalarında değil, çok geniş bir yelpazede kullanılan son derece gelişmiş cihazlar. Patoloji, ilaç ve aşı endüstrisi, gıda teknolojisi, kriminoloji, fizik, mühendislik, sanat restorasyon, endüstri ve sanayideki AR-GE laboratuvarlarında da önemli bir yere sahipler. Özellikle kanser araştırmalarında yaygın olarak kullanıldığını söyleyen Prof. Dr. Serap Arbak, “Elektron mikroskopisi; kanser hücrelerinin incelenmesinde, hücrelerin tüm iç yapısını ve kanseri oluşturan mekanizmaları belirlemede önemli bir rol oynuyor. Hem klinik hem de deneysel çalışmalarda kullanımı giderek yaygınlaşan bu teknoloji sayesinde, örneğin bir ilacın hücre üzerindeki etkisini doğrudan gözlemlemek mümkün. Uygulanan ilacın hücreyi iyileştirip iyileştirmediği ya da hasar verip vermediği, yüksek çözünürlüğü nedeniyle elektron mikroskopla, ışık mikroskopisine kıyasla, çok daha net bir biçimde anlaşılabiliyor. Elektron mikroskoplar yalnızca görüntü vermekle kalmıyor, aynı zamanda incelediği dokunun içindeki elementleri de analiz edebiliyor. Hücre içinde hangi elementlerin veya iyonların bulunduğu –örneğin kalsiyum ya da potasyum miktarı– bu yöntemle belirlenebiliyor” şeklinde konuşuyor. “Elektron mikroskop; hücrede element analizi yapıyor, elementlerin hem içerik hem de dağılımını harita şeklinde çıkararak, hücre yapısı ve işleyişi hakkında son derece değerli veriler sağlıyor” diyen Prof. Dr. Serap Arbak, bu sayede hastalıkların mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına ve tedavi süreçlerinin bilimsel verilere dayalı olarak geliştirilebilmesine büyük katkı sağladığına dikkat çekiyor. 20’nin Üzerinde Farklı Mikroskop Türü   Günümüzde mikroskopi teknolojisi büyük bir çeşitlilik ve gelişmişlik düzeyine ulaşmış durumda. Artık yalnızca klasik ışık mikroskoplarıyla değil, çok daha ileri teknolojiye sahip cihazlarla çalışmak mümkün. Elektron mikroskop, konfokal mikroskop, floresan mikroskop, süper çözünürlüklü mikroskop, çoklu modlu mikroskop, atomik kuvvet mikroskobu gibi pek çok farklı mikroskop türü, araştırmacılara hücrelerin ve dokuların dünyasını farklı açılardan inceleme olanağı sunuyor. Her mikroskobun kullanım alanı ve sağladığı bilgi türü birbirinden farklı. Örneğin konfokal mikroskop, hücre içindeki organellerin ve moleküllerin yerleşimini üç boyutlu olarak incelemeye imkan tanırken; elektron mikroskop hücrelerin iç yapısını atomik düzeyde görüntüleyebiliyor. Çoğu zaman bu mikroskoplar birlikte kullanılıyor; bir araştırmada hem konfokal hem de elektron mikroskopi yöntemlerinden yararlanılabiliyor. Gerektiğinde ışık mikroskobu da eklenerek, çok katmanlı bir analiz yapılabiliyor. 20’nin üzerinde farklı mikroskop türü bulunduğundan söz eden Prof. Dr. Serap Arbak, “Her bir mikroskop belirli bir araştırma amacına hizmet ediyor. Teknoloji hızla ilerledikçe, mikroskopların çözünürlükleri artıyor, üç boyutlu ve çok detaylı görüntüler elde etmek mümkün hale geliyor. Sadece elektron mikroskoplarının bile kendi içinde farklı teknik özelliklere sahip pek çok modeli mevcut. Araştırmacılar, bu gelişmiş cihazları kombine bir biçimde kullanarak hücrelerin, dokuların ve moleküllerin yapısını en ince ayrıntısına kadar inceleyebiliyor. Bu da bilimsel çalışmaların hem derinliğini hem de doğruluğunu önemli ölçüde artırıyor” diyor. Mikroskoplar, eskiden sadece “çok yüksek çözünürlüklü fotoğraf” çekme aracı iken, bugün hücrenin canlı haline en yakın koşullarda, 3 boyutlu, atomik çözünürlükte ve yapay zeka destekli bir analiz platformuna dönüşmüş durumdalar. İleri düzeydeki mikroskopi teknolojisi özellikle de biyomedikal araştırmalarda proteinlerin ve hücre içi mekanizmaların anlaşılmasında devrim yaratıyor…