Yengecin Mavi Kanı Biyodetektör mü?

8–19 yıllık ömürleri olan mavi kanlı atnalı yengeçleri (Limulus polyphemus), aşırı sıcaklık ve tuzluluğu telâfi edebilmek için bir şey yemeden aylarca yaşayabilir. İnsanda oksijen bağlayıcı demirli pigment hemoglobin kırmızı iken, atnalı yengecindeki bakırlı bir pigment olan hemosiyanin mavidir. Nobel Mükâfatı'nı 1967'de alan bilim insanları, bu yengeçlerin gözlerinden beyinlerine uzanan sinir bağlantısını araştırarak, ışık bilgisinin beyin tarafından nasıl yorumlandığını ortaya çıkardılar.

Atnalı yengecinin kabuğundaki bazı maddelerin, kanın pıhtılaşmasını hızlandıran ilâçların ve ameliyat dikiş ipliklerinin yapımında kullanıldığı bilinmektedir. Atnalı yengecinin kanında bulunan bir başka madde ise, kan kanseri hastalarındaki beyaz kan hücreleri de dâhil, insan vücudundaki kan hücreleriyle reaksiyona girebilmektedir. 1985 yılında Sharma ve arkadaşları tarafından yapılan bir araştırmada atnalı yengeçlerinin kanında, nadir bulunan 2 protein keşfedilmiştir. Keşfedilen proteinler, B12 vitaminine bağlanma özelliğine sahiptir. Bu netice, B12 vitamin eksikliğinden kaynaklanan eksiklikleri ve hastalıkları ortaya çıkarmak için bir test aracının geliştirilmesine imkân verebilecektir.

Biyodetektör
Yengecin mavi kanındaki bir madde, dev bir ekonominin doğmasına vesile olmuştur. 1950'li yıllarda bilim insanları yengecin kanından, pek çok ilâcın ve tıbbî âletin güvenilirliğini ölçen çok kıymetli bir ürün geliştirmişlerdirler. Litresi 25.000 TL olan bu ürün, yengecin mavi kanındaki savunma hücrelerinde bulunmaktadır. Vücudumuza giren mikroplarla beyaz kan hücreleri adı verilen akyuvarlar ilgilenir. Yengeç gibi omurgasız hayvanlarda ise, akyuvarların yerine başka bir savunma hücresi vardır. Bu savunma hücreleri, yengecin kanına geçen mikroplarla savaşır.

F. Bang adlı araştırmacı, savunma hücrelerindeki bir proteinin, mikropların varlığını test etmek için bir detektör olarak kullanılabileceği fikrini ortaya atar. Gram negatif adı verilen bakterilerin zehirleri, kana karışırlarsa septik şok gibi öldürücü neticeler doğurabilir. Bu sebeple gram negatif bakterilerin endotoksin adı verilen zehirlerinin tespit edilmesi çok önemlidir. Özellikle de, aşılarda, ilâçlarda ve ameliyatlarda kullanılan âletlerdeki endotoksin tespiti hayatî öneme sahiptir. Damara zerkedilen ilâçların ve ameliyatlarda kullanılan âletlerin steril yani mikroplardan arındırılmış olması gerekir. İlâç üretiminde, ilâç, şişe ve kutularındaki bütün endotoksin zehirlerinin arındırılması, ilâcı kullanan kişilerin hasta olmaması için gereklidir. Endotoksinin tesirsiz hâle getirilmesi için 300 °C'nin üzerinde sıcaklık gerekmektedir. Özel fırınlarında, şırınga ve cam ampuller 250 °C'de 30 dakika tutulunca endotoksin seviyeleri 1.000 kat azalmaktadır.

Peki, bütün temizleme ve yok etme işlemlerinden sonra ortamda endotoksin olup olmadığını nasıl test ederiz? Önceleri bu iş için tavşanlar kullanılıyordu. Yeni geliştirilen bir ilâç veya aşı insanlara verilmeden önce tavşanlara zerkediliyordu. Eğer tavşan 48 saat içinde ölmez, ateşlenmez veya hasta olmaz ise, ilâç, testi geçmiş oluyordu. Ancak bu test çok hassas değildi. Atnalı yengecinin kanındaki 'Limulus Amebocyte Lysate (LAL)' adlı protein sanki bu iş için yaratılmıştır. Tavşan kanına göre 1.500 kez daha hassas olan LAL test, ilâçlar ve tıbbî malzemeler üzerinde insanlarda öldürücü olabilen yüksek ateşe yol açan endotoksinlerin veya bakteriyel maddelerin bulunup bulunmadığını test etmek için kullanılmaktadır.

Peki nasıl? Atnalı yengecinin mavi kanındaki kan hücreleri, ortamda bakterilerin endotoksin zehirleri var ise, onlarla etkileşerek pıhtılaşmaktadır. Pıhtılaşma sayesinde, ortamdaki bakteri zehirlerinin varlığı da anlaşılmış oluyor. Bu test 1983 yılından beri Amerikan Gıda ve İlâç Yönetimi (FDA) tarafından mecburî bir uygulamadır. Antibiyotik ve ameliyat malzemeleri gibi birçok tıbbî ürün pazarlayan şirketleri, bu standart LAL testini kullanmak zorundadır. Böylelikle birçok tavşan da kobay olmaktan kurtulmuştur.

Bütün bu canlılardaki ilginç özellikler, araştırmacılar için bir nevi ipuçlarıdır. Bu canlılar hâl dilleriyle; bakınız, bizim enteresan özelliklerimiz var. Buradan işinize yarayan bir şeyler çıkabilir, araştırınız, mesajını vermektedir.

* Bu yazı, W. Sargent'in New England Üniversitesi tarafından 2002 yılında basılan Yengeç Savaşları (Crab Wars): Atnalı yengecinin hikâyesi, biyoterorizim ve insan sağlığı, adlı kitabından (soldaki resim) istifade edilerek derlenmiştir. Ayrıca konuyla ilgili F. Bang'ın 1956 yılındaki ilk makalesi de (A bacterial disease of Limulus polyphemus, Bull. Johns Hopkins Hosp. 98:325-351) incelenmiştir.

Karbondioksitten Elektrik Üretmek
Berkeley Millî Lâboratuvarı'ndan bir araştırma grubu, bir ilke imza atmak üzere çalışmalara başladı: yeraltına gömülecek konteynırlara depolanacak karbondioksiti (CO2), elektrik üretmek maksadıyla kullanmak. Bir sene içinde tamamlanması hedeflenen projenin en güzel tarafı, iklim değişmelerinde CO2'in olumsuz tesirlerini azaltmaya katkı yapacak olması.

Yerin üç kilometre altında 125 0C olan sıcaklığın CO2'in sıvı ve gaz hâli için kritik bir değer olması, çalışmanın hareket noktasını oluşturuyor. Yerin bu derinliğinden gelen CO2, bir türbini beslediğinde taşıdığı ısı, elektrik enerjisi üretmek maksadıyla kullanılacak. Isısını türbinde bırakan CO2 tekrar yeraltına pompalanacak. Sistemde kullanılacak CO2'in fosil yakıtların kullanıldığı sistemlerden elde edilip yeraltına pompalanması, fabrika ve benzeri kuruluşların tabiata zararlı atıklarından faydalanılması bakımından bir güzellik teşkil edecek. Sistemin insana ve tabiata dost bir uygulama olarak ortaya çıkması, bizim en büyük beklentimizdir.

CO2'in bu kadar derinliğe gönderilebilmesi için gerekli pompa ve kompresörler, projenin en maliyetli ve zor kısmını teşkil ediyor. Bu noktada, üretilecek elektriğin düşük maliyetli olması bir teselli olarak görülüyor.

Güneşten Faydalanmak İçin Bir Hibrid Sistem
Duke Üniversitesi'nden Nico Hotz, güneş enerjisinden daha fazla verim almaya imkân sağlayan bir sistem geliştirdi. Sistemde çatılara yerleştirilen güneş panelleri, bilinenlerden farklı olarak içinde sadece su yerine, su-metanol karışımı tüpler barındırıyor. Güneş ışığına maruz kalan tüplerden, mevcut teknolojilerden çok daha verimli hidrojen (H2) elde ediliyor. Bilindiği gibi temiz enerji kaynağı olarak son yıllarda H2'i üzerine yapılan araştırmalar oldukça fazla; H2'nin kullanıldığı yakıt pillerinin yaygınlaşması ve bunların verimlerinin artması, sözkonusu araştırmaların bir neticesi. Hotz'un geliştirdiği proje, benzeri enerji dönüştürme sistemlerine nazaran beş kattan daha fazla verim sağlıyor. Şimdilik en büyük problem, sistemin kuruluş maliyeti. Hotz, güneşin yoğun ve sürekli olduğu yerlerde sistemin verimli olacağını belirtiyor.

Su-metan karışımı, panele ulaşıp gün ışığına maruz kaldığında, panelin çıkışından H2 elde ediliyor. Bu gaz, doğrudan kullanılmak üzere yakıt piline veya kompresörde sıkıştırılarak daha sonra kullanılmak üzere tanka gönderiliyor.

sızıntı