Kanser dahil birçok hastalığın teşhis ve tedavisine yönelik üretilen dünya çapında bilimsel araştırmalar, temiz enerji ve temiz havanın müjdesini veren kömürden sentetik doğalgaz üretimi çalışmaları, yapay zeka iş birliğinde yürütülen tıbbi robotik bilimleri ve geleceğin savunma sanayi teknolojisi hamleleri tek bir çatı altında toplandığı bu teknoloji üssü, 10 bin metrekare alana yayılmış 4 blok ve 3 bin 600 metrekare çok özel laboratuvar ve 800 metrekare kuluçka alanından oluşuyor. Türkiye’nin en büyük bilim ve teknoloji merkezlerinden biri olarak araştırmacılara multidisipliner ve yüksek teknoloji altyapılı bir çalışma sahası sunan Kandilli Bilim, Teknoloji ve Araştırma Binası’nda Yeni Şafak Pazar olarak bir günümüzü geçirdik.

AKADEMİ VE SANAYİ İŞ BİRLİĞİNDE ÖNCÜ

Araştırmadan Sorumlu Rektör Yardımcısı Prof. Dr. Gürkan Kumbaroğlu’ndan öğrendiğimize göre Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Bilim, Teknoloji ve Araştırma Binası ileri teknoloji araştırmaları merkezi olarak inşa edilmiş. Bu merkez Türkiye’de eşi benzeri olmayan bir teknolojiye sahipmiş. Kumbaroğlu merkezin diğer bilimsel merkezlerle farkını anlatırken şu bilgileri veriyor: “Burası standart laboratuvarlar değil, daha gelişmiş ve derinlemesine araştırmaların yapıldığı bir merkez. Bu yüzden de ‘Derin Teknoloji Üssü’ ismini verdik. Binaya baktığınız zaman bina aslında yapısı itibariyle Türkiye’deki standart konseptlerin tümüyle dışında.” Kumbaroğlu, merkez içerisinde herhangi bir hocaya tahsis edilmiş bir ofis olmadığının da altını çiziyor. Yapım aşamasından itibaren içerisinde farklı branşlarda ileri teknoloji araştırmalara elverişli altyapılara sahip olacak şekilde planlanan bina genel kullanıma açık alanlar ve araştırma projelerine özel tahsis edilmiş laboratuvarlardan oluşuyor.

Türkiye Cumhuriyeti Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı’nın desteği ile hayata geçirilen Kandilli Bilim, Teknoloji ve Araştırma Binası, sanayi ve akademi iş birliğinde öncü rol oynayacak. Bina 1868’den bu yana işlevini sürdüren tarihi Kandilli Rasathanesi’nin bulunduğu kampüste, Feza Gürsey Merkezi’nin hemen yanında yer alıyor ve modern yapısıyla hemen dikkatleri çekiyor. Araştırma binasının Boğaziçi Üniversitesi için bir açılım noktası olduğunun altını önemle çizen Kumbaroğlu, “Bu araştırma binası sırf üniversite için değil, KOBİ’ler için de değerli bir fırsat” yorumunu yapıyor. Çünkü KOBİ’ler kendi bütçeleri ile yapmaları mümkün olmayan test ve analizleri bu binadaki teknolojik altyapıyı kullanarak yapabilecekler. Bu da daha büyük yatırımlara adım atmaları için büyük bir fırsat kapısını açmış olacak.

SAĞLIK TEKNOLOJİSİNDE VİTES BÜYÜTÜYORUZ

Bu merkezde ne tür bilimsel çalışmalar yapıldığını anlamak için fotoğrafçı arkadaşımız Sedat Özkömeç’le birimleri dolaşmaya başlıyoruz. “Kandilli Bilim, Teknoloji ve Araştırma Binası”ndaki Yaşam Bilimleri ve Teknolojileri Uygulama Araştırma Merkezi ilk durağımız. Buraya kısaca “LifeSci” deniliyor.Bu merkezde kanser dahil birçok hastalığın teşhis ve tedavisine yönelik dünya çapında bilimsel araştırmalar üretiliyor. Yani Türkiye’de yaşam bilimleri alanında, geleceğin çığır açıcı teknolojilerine odaklanan araştırmaların çok ileri seviyede yürütülebildiği az sayıdaki araştırma merkezlerinden birisi. LifeSci, Tıbbi Cihaz Geliştirme (Temiz Oda) Birimi, Deney Hayvanları Bakım ve Üretim Birimi (Vivarium), Test-Analiz Birimi, Hedefli Tedavi Teknolojileri Deney Hayvanları Görüntüleme Birimi, Pilot Üretim Tesisleri, Mikroyosun Biyorafinerisi olmak üzere altı birimden oluşan altyapısıyla, araştırmalarda bilimsel fikirden başlayıp klinik denemelere kadar olan tüm aşamalar burada tek bir merkezde toplanmış.

“Burada çeşitli akademik birimlerdeki araştırmacıları ve bilimsel uzmanlıkları disiplinlerarası bir çalışma ruhu ile bir araya getirdik” diyen merkezin müdürü Prof. Dr. Rana Sanyal, 100’den fazla bilimsel araştırma projesi ile ulusal sağlık endüstrisinin gelişimine destek verdiklerini anlatıyor. LifeSci, Türkiye’deki tüm araştırmacılara açık bir hizmet verdiğinin altını da önemle çizen Sanyal şu bilgileri ekliyor: “Siz bir akademisyen iseniz kendiniz gelerek ya da öğrencinizi yönlendirerek bu altyapıları ve buradaki hizmetleri kullanabiliyorsunuz. Bir şirket iseniz yine araştırmacılarınızı yahut numunelerinizi göndererek buradaki hizmetlerden faydalanabiliyorsunuz.”

Sağlık alanında dış harcamalar ve ihracatın ithalatı karşılamaması göz önüne alındığında bu konuda gerekli adımları atmak üzere çalışan LifeSci’ın temel amaçlarından biri Türkiye’nin bu anlamda dışa bağımlılığını gidermeye katkı sağlamak. Sanyal, “Bu anlamda Türkiye’nin sağlık ekosisteminde fark yaratmaya çalışıyoruz. Yaşam Bilimleri ve Teknolojileri Uygulama ve Araştırma Merkezi LifeSci olarak açılan yeni bina ile genişliyor, gelişiyor ve sağlık teknolojilerinde vites büyütüyoruz” diyor.

Merkezin en önemli önceliklerinden biri bilimsel araştırmaların ve yeni teknolojilerin ulusal sanayimize hızla aktarılabilmesi. “Diğer akademik ve sanayi kuruluşlarıyla iş birliği içinde, inovatif yaklaşımlar ve ürünler ortaya çıkararak, Türkiye ekonomisine katkı ve insan yaşamının kalitesini artırmayı hedefleyen büyük projelere altyapı imkanı sağlamaya yöneldik” diyen Sanyal, “Ulusal ve uluslararası ölçekte şirketleri ve tüm ilgili akademisyenleri çok daha cesur ve yeni projeleri ile merkezimize katılmaya veya iş birliği olanaklarını değerlendirmeye davet ediyoruz” çağrısında bulunuyor.

Geleceğin savunma sanayisini üretiyoruz

– Prof. Dr. Veysi Erkcan Özcan’ın laboratuvarı ve ekibinden oluşan Kahve-Lab, genel bir tanımlama ile büyük çarpıştırıcılarda deneysel parçacık fiziği ve küçük parçacık fiziği dedektörleri ve hızlandırıcıları üzerine çalışıyor. Açılımı “Kandilli Algıç Hızlandırıcı ve Enstrümantasyon Laboratuvarı” olan ekip, şimdi ve geleceğin savunma sanayi teknolojisini oluşturuyor.

Laboratuvar, projelerini Proton ve Elektron projeleri olarak ikiye ayırıyor. Proton bölümünde daha bilimsel araştırmalara yönelik ağır iyon demetleri oluşturma çalışmaları sürerken Elektron bölümünde ise elektron demetleri oluşturarak daha endüstriyel uygulamalara yönelik teknolojiler üzerinde çalışılıyor. “Burada yaptığımız ilk çalışma bir elektron kaynağı yaratarak bu kaynaktan elektronlar üretmek ve bu elektronlarla endüstriyel kaynaklar yapabilmek” diyen Kahve-Lab ekibinden Sinan Öz bu çalışmanın özellikle savunma sanayi ve havacılık alanında kullanıldığını anlatıyor. “Hızlandırılmış ve odaklanmış elektronlar, iki farklı malzemeyi tek bir sürekli parça halinde kaynaklamak için kullanılabilir. EBW, kaynak derinliği ve yarıçapının kontrolünü sağlar. Ayrıca farklı erime sıcaklıklarına sahip iki malzemeyi kaynaklamak mümkündür” diyen Öz, çalışmanın savunma sanayi için üretilen füze başlıklarının kaynaklarında kullanıldığını ifade ediyor.

Ekip ikinci aşama olarak da yine burada üretilen elektronları yüksek enerjiye çıkarabilecek bir elektron hızlandırıcısı üzerinde çalışıyor. Bu çalışma da yine askeri alanda özellikle kablo üretimi ve malzeme sterilizasyonu ve ışınlama yapmakta kullanılıyor. Araştırmanın alt yapısı Boğaziçi Üniversitesi’nde kurulmuş olsa da farklı üniversitelerden ve bölümlerden pek çok doktora ve yüksek lisans öğrencisi Kahve-Lab ekibinde yer alıyor.

Teşhis ve tedavisinde yapay zeka iş birliği

Dr. Mehmet Turan’ın başında bulunduğu DeepMIA Lab, başta yapay zeka olmak üzere, derin öğrenme, tıbbi görüntü analizi, dijital patoloji, tıbbi robotik ve hedefe yönelik ilaç taşıma sistemleri üzerinde çalışılıyor. DeepMIA Lab, temelde kanser teşhis ve tedavisinde doktorlara yardımcı olacak yapay zeka güdümlü algoritmalar geliştirmeye ve doktorlara tedavi aşamalarında destek oluşturacak yapay zeka mekanizmaları üzerine odaklanıyor. Laboratuvarın ana konusu kanser olduğu için burada radyoloji, patoloji, onkoloji ve genetik alt disiplinlerindeki verileri alarak bu verilerle öğrenmeler yapan, bu verileri harmanlayabilen ve aralarındaki ilişkileri saptayabilen yapay zekalar eğitiliyor. Bu eğitim sonrasında yapay zeka modellerinden beklenilen ise kanserin teşhisi, alt tipi ve bu hastanın sağ kalım seyri gibi bilgileri doktorlara sağlayabilmesi. Teşhis sonrasında hastaya uygulanacak bir akıllı ilaç tedavisinde de yine yapay zekalardan faydalanabileceklerini söyleyen Turan, “Hastanın verilecek tedaviye yanıtı ne olur ve hastalığın seyrini pozitif değiştirir mi bunu önceden tahmin edebilen yapay zekalar üzerine çalışıyoruz. Ek olarak, yapılacak ameliyatın riskleri ve cerrahi müdahalenin sınırlarını saptayan cihazlarla ilgili çalışmalarımız var” diyor. İstanbul Kalkınma Ajansı ile birlikte bir dijitalleştirme projesi üzerinde de çalıştıklarını söyleyen Turan, “Bir patoloğun hastanın verileri gidip arşivden araması ve bulması ekstra bir mesai gerektiriyor. Biz burada tüm arşivi dijitalleştirmeye çalışıyoruz” diyor.

Bu dijitalleşme sayesinde hekim zaman kaybetmeden veriye erişebilecek ve gönderim kolaylığı ile Amerika’da farklı bir patolog ile vaka için görüş alışverişi yapabilecek. Uzun süre arşivde kalan verilerde bir takım solmalar, kırılmalar meydana gelebiliyor. Dijitalleşme bu veri kaybını da önüne geçecek. Turan, dijitalleşmenin yapay zeka teknolojileri için de bir zorunluluk olduğunu şu sözlerle ifade ediyor: “Yapay zeka algoritmaları çok yüksek hacimli dijital verilere ihtiyaç duyduğundan çok zor gelişen teknolojiler. Yüksek hacimli, temiz ve etiketli verileri alabilmemiz, ulaşabilmemiz için de dijital arşivlere ihtiyacımız var. Dijital arşiv sağlandığı zaman biz de yapay zeka uzmanları olarak anlık olarak verileri elde ederek yapay zekaları eğitebileceğiz.” Laboratuvar projelerinden biri de “Hedefe yönelik ilaç taşıma sistemleri”. Hazırlanan cihaz ile vücut içerisinde gezebilecek bir kapsül robot üretiliyor. Vücut içerisinde taşınan kapsül üzerindeki iğneyi ile kanserli bölgeye direkt olarak ilaç enjekte edebiliyor. Normalde kanser tedavisindeki ilaçlar vücuttaki kanser hücresini yok edebilmek için bazı sağlıklı hücreleri de öldürüyor. Hedefe yönelik ilaç taşıma sistemi sayesinde ise ilaç bölgeye enjekte edilebiliyor ve yüksek dozda verildiğinde çok daha hızlı bir iyileşme sağlıyor. Böylece tedavilerin yan etkilerinin minimuma indirilmesi hedefleniyor. Laboratuvarda radyoloji, patoloji, onkoloji ve genetik gibi birçok alanı harmanlayan bir yapay zeka üzerinde çalışıldığı göz önüne alındığında araştırma binasında pek çok laboratuvarın bir arada olması projeler adına çok büyük avantajlar sağlıyor. Farklı branşlardan hocalar, araştırma binası içerisinde bir arada, kolaylıkla görüş alışverişi yapabilecekleri bir ortamda çalışıyorlar.

Strateji ve Bütçe Başkanlığı, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, İstanbul Kalkınma Ajansı, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, Avrupa Birliği gibi ulusal ve uluslararası fonlarla desteklenen Lifesci’nin altyapılarının bir kısmı da Avrupa Birliği & Türkiye Cumhuriyeti eş finansmanıyla Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı tarafından yürütülen “Rekabetçi Sektörler Programı” kapsamındaki “Yaşam Bilimleri KOBİ’lerinin Küresel Rekabetçiliğini Arttırmaya Yönelik Ar-Ge Destek Laboratuvarları Teknik Destek Projesi” tarafından destekleniyor.

Temiz enerji müjdesi

Hava kirliliği giderek artan global sorunların başında geliyor. Kandilli Bilim, Teknoloji ve Araştırma Binası’nda yer alan, Prof. Dr. Ahmet Erhan Aksoylu’nun yürütücülüğündeki laboratuvar, “Kömürden Sentetik Doğalgaz Üretim Teknolojisi Geliştirilmesi” projesi ile Türkiye’de temiz enerji ve temiz havanın müjdesini veriyor. Projenin uygulamaya geçirilmesiyle emisyon yaratan fosil yakıttan, emisyonu görece düşük temiz yakıta geçiş yapılması ve çevreci enerji elde edilmesi hedefleniyor. Isıl değeri düşük linyit kömüründen daha temiz bir enerji kaynağı olan doğalgaz üretmenin Türkiye’de mevcut linyit kömürü rezervi düşünüldüğünde, doğalgaz açığının kapatılmasına destek olabilmesi öngörülüyor. Kömürden sentetik doğalgaz üretimindeki tüm katalitik süreçler bu laboratuvarda gerçekleştiriliyor.

Uzun yıllardır hidrojen üretimi ve temiz enerji üretimi üzerinde çalışarak çok düşük seviyelerde karbonmonoksit açığa çıkararak hidrojen üretebildiklerin söyleyen Dr. Burcu Selen Çağlayan, “Amacımız, Sera gazlarından arınmış şekilde hiç karbonmonoksit olmadan hidrojen üretebilmek” diyor. Evde doğalgaz kullanmak yerine bir yakıt prosesörü ile o doğalgazı hidrojene çevirip yakıt pili kullanarak temiz enerjiye dönüştürebilmeyi hedefleyen bu proje, kulağa ütopik gelse de mümkün. “Üzerinde çalıştığımız bu projeye 2016 yılında, Boğaziçi Üniversitesi Kuzey Kampüsü’nde başlamıştık. Orada 100 metrekarelik kısıtlı bir alanımız ve kısıtlı bir teknoloji altyapımız vardı” diyen Çağlayan, araştırma binası ile 660 metrekarelik geniş bir alana kavuştuklarını ve Türkiye’de daha önce olmayan hatta dünyada sayılı bulunan cihazlarla çalıştıklarını söylüyor.

Laboratuvarın hedeflerinden biri de merkezde yer alan son teknoloji cihazları başka araştırmacıların kullanımına açmak. Çağlayan, “Sahip olduğumuz teknolojik altyapı sayesinde öteki araştırmacılar ve sanayi kuruluşlarından bizim onlara hizmet vermemiz için talep gelecektir. Elimizdeki cihazların bakım ücretleri çok yüksek, bu taleplerin laboratuvarın kendi kendini idame ettirmesi anlamında katkı sağlayabilir” diyor. Bu sayede laboratuvar için bir özgelir elde edebilecek. Ayrıca Türkiye’deki farklı araştırmacıların kullanımına da açılacak olan bu laboratuvar ile araştırmacılar daha çok yayın yapmak için imkan elde edecekler. Ek olarak araştırma binası ve proje sayesinde bir asistanlıkları olmasa dahi kimya mühendisliği yüksek lisans ve doktora öğrencileri desteklenebiliyor ve burs imkanı ile laboratuvarda çalışma şansına erişebiliyorlar.

Latife Beyza Turgut