52 Hafta Bilim / 22. Hafta — Bilene Soruyoruz | Dr. Ludo van Haasterecht

Yiğitcan Sümbelli
19 min readAug 8, 2020

Merhaba! 52 Hafta Bilim’de 22. hafta yazisini okuyorsunuz. Bu yaziyi 52 Hafta Bilim web sitesinde de okuyabilirsiniz. Bu bolumde doktora calismalarina Vrije Universitesi’nde biyofotonik uzerine devam eden Dr. van Haasterecht ile cesitli goruntuleme yontemleri ve bu yontemlerin doku muhendisligi ile olan iliskisi uzerine konustuk.

Hey! This is the 22nd week post. You can read this one at 52 Week Science web page, too. This week, we talked to Dr. van Haasterecht, who continues his PhD in Vrije University on biophotonics, about various imaging techniques and their relationship with tissue engineering.

Merhaba Dr van Haasterecht,

Başlangıç olarak, bize kendinizden bahsedebilir misiniz? Kimsiniz, şu an ne üzerine çalışıyorsunuz, ve bu süreçte çalışabildiniz mi? Çalışmalarınız etkilendi mi?

Vrije Üniversitesi‘nde (Amsterdam) 3. yılında olan bir doktora (PhD) öğrencisiyim. Tıp fakültesi mezunuyum ve lisans ve yüksek lisans eğitimlerimi Brüksel’de (Belçika) tamamladım. Sonrasında rekonstrüktif cerrahiye ilgi duymaya başladım ve Amsterdam’da staj yaptım. Yüksek lisans sürecimin sonunda, şu an üzerinde çalıştığım projeye başvurdum, ki bu projenın tıp ile hiç alakası yok! Başlangıçta bazı çekincelerim vardı fakat yine de başladım.

Temelde, insan derisindeki kollajen matriksin hem yara oluşumu anlamında hem de cerrahi işlem esnasında deri hareketliliği anlamında yeniden düzenlenmesi ile ilgili çalışıyorum; hipertropik yara dokusu oluşumu riskini azaltmak için yaradaki gerilimi azaltmanız gerekiyor. Projemin temeli basitçe bu ve daha sonra konuşacağımız görüntüleme tekniği çerçevesinde şekillenmiş durumda.

Şu ana kadar birkaç makale yazmayı tamamladım, ve farklı birkaç tanesi üzerinde çalışıyorum. Laboratuvara girmeyi dört gözle bekliyordum fakat pandemi geldi…

Geçtiğimiz 3 ay, herkes için olduğu gibi zorlayıcı bir şekilde, evdeydim. Devam eden deneylerim için klinik denemeler yapmaya çalışıyordum, bazı deneyler yapıyordum fakat şu an hepsi yarım kaldı. Ben de hazırlık aşaması için yapılabilecekleri tamamlamaya çalıştım; makalelerin giriş bölümlerini tamamlayıp bazı diğer makalelerimi toparladım. Fakat 3 ayın sonunda her şey oldukça zor bir hal almaya başladı. Evden çalışarak işlerimi halledebildiğim için şanslıydım ancak hepsi zorlaşıyor. Burada şu an normal benzeri bir duruma geçmiş gibiyiz, fakat benim deneylerim taze insan derisi temin edebilmeme bağlı. Kozmetik cerrahi işlemleri benim kaynağımdı fakat bu işlemler de şu an gerçekleşmiyor. Şu an için ana sorunum bu.

Hello Dr van Haasterecht,

As a starter, can you tell us about yourself please? Who are you, what are you currently working on, and/or can you work in that strange period? Did it affect your studies?

I am currently a 3rd year PhD student at the Vrije University in Amsterdam. My background is in medicine and I did both my bachelor and master’s in Brussels, Belgium. Then I became interested in reconstructive surgery and did an internship in Amsterdam. After that, at the end of my master’s period, I applied for this project, which was not medical at all! I had some doubts about starting at first, but I took it, nonetheless.

It basically about the rearrangement of the collagen matrix in the human skin in the context of scar formation, but also in the context of skin mobilization during surgery; you want to decrease the tension in wound to minimize the chances of getting hypertrophic scarring. That is simply the background of my project and then whole lot of other stuff basically centered around the microscopy technique that we will talk about later.

I have already finished some papers and working on finishing a few others right now. I was really looking forward to getting into the main portion of my lab work, but then pandemic hit…

So far for the last 3 months, I have been at home, which was tough for everybody, sadly. I was trying to get a clinical trial of my running experiments, just trying to do my lab work and all just fell short right now. So, I have tried to do the most for the preparation standpoint; writing the beginning of the papers and trying to wrap up other papers. But after 3 months, it gets tougher and tougher… I have been lucky to do lots of work from home, but it is getting harder. We basically got back to an almost quasi-normal situation here, but I am dependent on getting fresh human skin for my experiments. I get that from cosmetic surgeries and those are not happening yet. So that is my main problem for now.

Peki yara iyileşmesi PhD çalışmalarınızın ana konularından birisi diyebilir miyiz?

Evet, yara iyileşmesi çalışmalarımın genel temalarından birisi denilebilir. Patolojik yara dokusu oluşumu, konuyu daha spesifik bir şekilde özetleyebilir. Yara iyileşmesi, yaralanma sonrasında birey olarak tamamen iyileşme evresi için hayati öneme sahip. Yaranın iyileşmesi gerekiyor, ve deri bağlamında baktığımız zaman karşımıza ilk çıkan konu yara dokusu oluyor. Yara dokusu için iyileşme en büyük sorunlardan birisi şu an. Benim çalışmalarımın konusu veya amacı tam olarak bu değil; patolojik yara dokusu oluşumu asıl tema. Yanık yaraları özelinde ise hipertropik yara dokuları. Temelde steroidler ve yara iyileşmesi denilebilir bu konu için.

Can we say wound healing is one of your main topics in you PhD?

Yes, I think wound healing would be one of the big general themes for my studies. Pathologic scarring is a more specific way to portray the topic. I guess wound healing is something vital to the survival of you as an individual when you get a wound. That wound has to heal and when we are talking about wounds in the context of skin, we are confronting with scarring first. One of the challenges for scarring is healing. That is neither a goal nor the theme of my PhD. My PhD is about pathological scarring; hypertrophic scarring in the context of burn wounds. Burn wounds are such a horrible type of scarring that you get terrible hypertrophic scars. That is basically wound healing of steroids. That is the main theme of my PhD.

Fizik ve astronomi bölümünde, biofotonik üzerine çalışan bir tıp doktorusunuz. Bu geçiş/dönüşüm nasıl gerçekleşti?

Pek çok durumda tıp fakültesi üniversite binasının yanında bulunur. Vrije Üniversitesi’nde bu ikisi neredeyse aynı bina, aralarında yalnızca bir cadde var. Benim çalıştığım uygulamalı bilimler bölümü ile tıp fakültesi arasında da oldukça kısa bir mesafe var. Coğrafik uzaklık anlamında baktığımız zaman oldukça yakınlar yani. Buradan yola çıkarak, tıp doktorları ve temel bilimciler arasında işbirliği oldukça yaygın, ve bu işbirliklerinden birisi de benim danışmanlarım arasında. Birisi Prof. Dr. van Paul van Zuijlen, cerrah, ve diğeri de fizik bölümünden Prof. Marloes Groot. Birkaç yıldır beraber çalışıyorlardı ve her ikisi de kullandıkları tekniğin deri ve yara araştırmalarındaki translasyonel öneminin farkında. Projeyi beraber kazanıyorlar ve ben de bu sayede buradayım. Bence bu, çalışmak için oldukça güzel bir yol. Danışmanlarından birisi araştırmanın klinik sonuçlarına odaklanmış, ki ben de bu yöne doğru eğiliyorum. Diğer danışmanım ise teorik bilim üzerine uzmanlaşmış ve beni uç noktalara kadar zorluyor. Translasyonel araştırma yapmak için çok faydalı bir yol bu.

You are a medical doctor working about biophotonics in the department of physics and astronomy. How did that transition happen?

In most cases you have a university medical center next to a university. At the VU, it is almost the same building, just separated by a street. We have a really nice small geographic distance between the medical center and the applied sciences department I have been working at. So as a geographical standpoint, they are very close. There are lots of nice collaborations going between medical doctors and the hardcore scientists, and one of those collaborations is between both my bosses. One of them is Prof. van Zuijlen, a surgeon, and one of them is Prof. Marloes Groot at physics department. Those two have been working together for a few years and they both saw the translational value of using this technique in skin/scar research. They both earn this grant together and that is how I got there. I think it is a really nice way of working. One of your supervisors is focused on the clinical aspects and that is what I tend to focus on as well. I have been supervised really in depth by my other boss, who is a master of hypothetical science. That is a really nice way of doing this translational research.

Peki bu geçiş sizin için kolay oldu mu?

Öyleydi diyemem. Özellikle başlangıçta iniş ve çıkışlarla doluydu. Konuya giriş benim için çok zordu çünkü her şey çok teknik detaylarla doluydu. Bu tür konularda biraz geek olabiliyorum, bu yüzden bu tür teknik detaylar ile yüzleşmekten korkmadım. Fakat bütün geçmiş eğitiminiz hastalara yardım edip insanlarla çalışmak üzerine yoğunlaşınca böyle bir konuya geçiş yapmak zor oluyor. Kendinizi birden 7/24 laboratuvarda buluyorsunuz. Bu zordu. Özellikle, her PhD projesinden asıl bir işe kalkıştığın ile ilgili hazırlık yapabilmek için çalışacağın konuyu derinlemesine biliyor olmak gerekiyor. Eğer bilim çerçevesinde bir eğitim aldıysan bu zaten yıllardır hazırlandığın bir durum. Fakat insanlarla çalışmak üzerine eğitildiysen kendini birden laboratuvarın ortasında buluyorsun. Buna alışmak biraz zaman alabiliyor.

Was it a smooth transition for you?

The transition was not smooth though. I had my ups and downs, especially in the beginning. It was really tough to get into the stuff because it is really technical. I am a bit of a geek, so I am not too afraid of a challenge from a technical point of view, but it was hard to get into especially when your entire education has been focused on helping patients and working with people. And then, all of a sudden, you are in a lab 24/7. That was tough. Especially, in every PhD project, you really need to know what you are getting into and you really need to prepare for a type of work what you are going to do. If you just got out of a science oriented education, then that is what you have trained for; but if you trained to work with people, you find yourself in a lab all of a sudden. It can take some time to get used to.

Yara iyileşmesi, doku mühendisliği çalışmaları için de heyecan verici konulardan birisi. Yanık yaralarının iyileşmesi üzerine dikkat çekici derecede bir tecrübeye [1] sahipsiniz ve çalışmalarınız için bazı görüntüleme teknikleri kullanıyorsunuz. Hatta son yayınlanan araştırmanız [2] yanık örneklerini incelemek için oldukça ilginç bir teknik, Second Harmonic Generation (SHG), içeriyor. Bize bu teknikten bahsedebilir misiniz?

Bu ilginç teknik, SHG Mikroskobu olarak geçiyor. PhD çalışmalarımda kullandığım ana teknik de temelde bu. Aslında oldukça ilgi çekici bir teknoloji. Deri ile ilgili araştırmalarda birkaç on yıldır kullanılıyor. Tip1 ve tip2 kollajen için spesifik bir teknik ve biliyoruz ki tip1–2 kollajen deride çok fazla miktarda bulunmasının yanısıra kıkırdak ve diğer dokularda da bulunuyor. İnsan vücudunda en fazla miktarda bulunan protein. Örneklerinize zarar vermeden içindeki kollajeni incelemek için çok faydalı bir cihaz; boyama veya parçalama gibi ilave işlemlere gerek bırakmıyor. Sonuç olarak da hücre-altı düzeyde gerçekten çok güzel 3D kollajen fiber görüntüleri elde ediyorsunuz.

SHG goruntusu; kirmizi kollajen, yesil kondrosit | SHG imaging; red collagen and green chondrocyte

Wound healing is one of the spectacular topics for tissue engineering studies, too. You have a considerable amount of experience in burn wound healing [1] and you are using some imaging techniques for follow-up studies. In fact, your recent article [2] was including one interesting microscopy technique, Second Harmonic Generation (SHG), to assess burn samples. Can you tell us about the basis of that imaging technique?

That interesting microscopy technique is Second Harmonic Generation (SHG) microscopy, which is basically the main technique that I use for my PhD. It is actually a really cool technology. It has been used in skin related research for a few decades now. Because it is so specific to Type I and II collagen, which of course present vast amounts of in skin, but also in cartilage and a lot of other tissues, it is the most prominent protein in the human body. I think it is a really specific tool to look at collagen without doing anything harmful to your samples; you do not have to stain or cut them. At the result, you get this really nice images that gives you subcellular resolution of collagen fibers in 3D.

SHG goruntusu; kirmizi kollajen, yesil kondrosit | SHG imaging; red collagen and green chondrocyte

Ben çalışmalarımda ölü deri parçalarını inceliyorum. Seninle de bir çalışma yaptık ve orada kondrositler/kıkırdak hücreleri tarafından üretilen kollajeni inceledik (bkz. yukarıdaki görseller). Seninle bu tekniği benim PhD çalışmalarım için kullandığımdan çok farklı bir şekilde kullandık. Soru içerisinde refere ettiğin makale (bkz. [2]) temelde kollajenin kaybolması ile ilgili. Tip1 kollajenin termal/ısısal bozunmasına bağlı olarak SHG sinyalinin azalmasını inceledik. Molekül-üstü düzeyde kollajenin yeniden düzenlenmesindeki yapısal değişimi izlemek için kullandık bu tekniği. Fakat ipin diğer ucunda, seninle yaptığımız çalışmada, kollajenin farklı hücre tipleri tarafından üretimini inceledik. Tek bir görüntüleme tekniğinin kollajen ile alakalı çalışmalarda böyle iki ayrı uçta kullanılabiliyor olması oldukça etkileyici!

For me, I look at pieces of dead skin. We did a project together where we looked at the production of collagen by chondrocytes (pictures above). We used the technique in a whole different context than I do for my PhD studies. The paper you cited in your question ([2]) is basically about the disappearance of collagen. We looked at the thermal distraction of collagen Type I related SHG signal disappearance. We can use it to look at the conformational changes at the rearrangement of the collagen at the supramolecular level. At the other end of the spectrum, we are looking at the extra production of collagen by different cell types. This single microscopy technique really encompasses a range of collagen related research, which is great!

Termal bozunmaya bağlı SHG sinyal azalması | SHG signal disappearging due to thermal degradation

SHG kollajen varlığına bağlı çalışıyor dediniz. Bu, bu tekniğin doku mühendisliği çalışmalarında da faydalı olabileceği anlamına gelir mi? Farklı bazı polimerler için de kullanabilir miyiz?

Second Harmonic boyalar var, benzer şekilde çalışıyor. Bu teknik kollajenin kimyasal yapısından dolayı değil, moleküler yapısından dolayı kollajene spesifik. Kollajen lifleri, iç simetriye sahip olmadığı için sentro-simetrik olmayan bir yapıya sahip. Bu sayede second harmonic sinyaller yayabiliyorlar. Bunu yapabilen bazı başka malzemeler de var, aktin mesela. Aktin de SHG sinyali yayıyor fakat örneklerde kollajene göre o kadar az miktarda kalıyor ki, genellikle görmesi çok zor oluyor. Yani biyolojik açıdan baktığımız zaman, dokudaki miktarlar açısından, kollajen en baskın protein olduğu için bu teknik için oldukça uygun bir seçenek.

Würzburg’da düzenlenen son biofabrikasyon kongesindeydim ve bu tekniğin orada bahsedilmesini bekliyordum açıkçası. Çoğu biofabrikasyon projesi kollajen içeren dokuları konu alıyor, öyleyse neden bu alanda kullanılmıyor bu teknik? Bunu gerçekten anlayamıyorum…

Since SHG works based on collagen presence, can we say it may be useful for tissue engineering applications, too? Can we use it with any other polymers?

There are second harmonic dyes that work in the same way. The technique is not specific to collagen because of the chemical formula, but because of the molecular structure. Collagen fibers have a non-centrosymmetric structure because they do not have internal symmetry, which makes them emits second harmonic signals. There are other materials as well that do this, actin for instance. Actin is a SHG emitter but compared to collagen, there is so little of it in samples, thus you hardly see it usually.

So, from a biological standpoint, collagen is the most prominent protein in tissues and that is why it is the most usable one for this technique.

I was at the latest biofabrication conference last year at Würzburg, and I was really expected this technique to be presented in there. Most of the biofabrication projects are about collagenous tissues, so why is this not used in this field? I cannot understand that…

Ek bilgi:

Ayrıca Third Harmonic Generation (THG) mikroskobu da var, fakat tamamen farklı bir temelde çalışıyor. Çok daha az spesifik. Basitçe, yalnızca refraktif indeks/kırılma indisi değişimlerini görüyorsunuz. Örnek olarak, lipid tabakalarını görebilirsiniz fakat aslında spesifik bir biçimde değil. Pek çok şey görüyorsunuz ama neyin neye ait olduğundan, gördüğünüzün ne olduğundan emin olamıyorsunuz. Görüntü işleme çalışmalarına çok bağımlısınız. SHG sonucunu ele aldığımız zaman kollajen içeren bir dokuya baktığınız zaman gördüğünüzün kollajene ait olduğundan emin oluyorsunuz.

Additional Info:

There is also third harmonic generation microscopy, but it works on a completely different basis. It is a lot less specific. Basically, you just see the changes in refractive index. For instance, you can see lipid layers, but it is not really specific. You see a lot of stuff, but you cannot really be sure about what you see. You are lot more dependent on image processing. For a case of SHG, when you look at collagenous tissue sample, you know it belongs to collagen.

Ex-vivo insan derisinin multiphoton-mikroskopi görüntüsü. SHG (kırmızı) ile kollajen lifleri; THG (yeşil) ile lif arayüzlerini ve 2-foton uyarılmış (2-photon excitation microscopy) oto-floresans (mavi) ile elastin lifleri görüntülenmiş | Multiphoton-microscopy image of ex vivo human dermal skin tissue. Second-harmonic generation (red) images collagen fibers; third-harmonic generation (green) shows the fiber interfaces; and two-photon excited autofluorescence (blue) captures the elastin fibers — Link

Bu tekniği neden daha fazla kullanmadıklarını ben de merak ediyorum aslında. Yüksek maliyet veya kullanmak için gereken uzmanlık sebebiyle olabilir mi?

Tipik bir ışık mikroskobunu kullanmak gibi olmadığı aşikar. Üstelik, burada konuşulan miktar birkaç yüz euro da değil. Laboratuvarda mikroskop ile ilgili malzemeleriniz yoksa biraz pahalı bir cihaz; fakat her biofabrikasyon laoratuvarının da kendine ait bir tanesine sahip olmasına gerek yok! Bu tür görüntülemeleri sizin için yapabilecek görüntüleme birimleri var çoğu kurumun. Ayrıca, yeni çıkan son sürüm 3D bioprinterlara baktığımız zaman, bu mikroskoptan çok daha pahalı olduklarını da belirtmem gerekiyor.

I am also wondering why they do not use that in a wider way. Can that be because of the expenses? Or because of the experience need to use it?

Well, it is not the same as using a regular light microscope. We are not talking about hundreds of euros, also. It is a relatively expensive setup if you do not have any microscopy material in your lab, but not every biofabrication lab has to have one for themselves! You have this microscopy departments to do this kind of stuff for you. In addition to that, when you look at the new high-end 3D bioprinters, I think those are a lot more expensive than what we are talking about here.

Bu alanda polimer görüntülenmesi için kullanılan tek teknik bu değil, ve sizin de kariyerinizde buna örnek olabilecek çok güzel bir konu olduğunu biliyorum. Makalelerinizden birisi, sağlıklı doku içine sızan meme implantlarının görüntülenmesi ile ilgili bir teknikten, Uyarılmış Raman Saçılması/Stimulated Raman Scaterring (SRS) bahsediyor [3]. Bu çalışmanızın alandaki etkisi üzerine ne söyleyebilirsiniz?

Bu çalışma durup dururken ortaya çıkmadı. Son zamanlarda meme implantları ile ilgili sorun yaşayan kadınlar ile ilgili çıkan haberleri görmüşsünüzdür. Bu konuda pek çok tartışma yapılıyor ve kadınlar meme implantları ile ilgili oldukça endişeli. Eski implantların yapısal olarak sağlam olmadığını biliyoruz, ve sızdırma yapmaya oldukça müsaitler. Son birkaç on yıldır bu implantların yapısal bütünlüğü ile ilgili pek çok iyileştirme yapıldı, fakat hala bu konuda şikayetçi olan fazla sayıda kadın var ve sorunların nereden kaynaklandığını kesin olarak bilemiyoruz şu an için. Implant kabuğunun çevresindeki doku ile bir etkileşimi ile ilgili bir sorun mu var, yoksa implant malzemesinin parçalanarak farklı dokulara ve lenf bezlerine gitmesi ile mi ilgili?

Bu aslında yukarıda bahsettiğimiz işbirliklerinin başlangıcı konusu için de güzel bir örnek. Ben plastik cerrahi bölümünde çalışıyordum ve fizik bölümünde meme implantları ile ilgili çalışmaların yapıldığını biliyordum. Fizik bölümünden bir arkadaşım biyolojik örneklerde mikroplastik teşhisi üzerine çalışıyordu ve beraber çalışmaya başladık. Bana numunelerim için yardımcı olmaya başladı; deniz midyeleri ile çalıştık ve birden bu güzel makale ortaya çıktı.

Well, I believe it is not the only microscopy technique that is being used for polymer detection, and I know a perfect example in your carrier for that topic. One of your articles was about an imaging technique, Stimulated Raman Scattering (SRS), for the detection of silicone breast implant leakage within the healthy tissues [3]. What do you think about the impact of your study on your field?

This research did not come out of nowhere. You must have read all this in news lately about women having issues with their breast implants. There are a lot of discussions about that, and there is a lot of concerns among women with the silicone breast implants. We know for a fact that these old implants are mechanically or structurally unstable, and they tend to leak a lot. In the last few decades, there has been a lot of improvements on the structural integrity of these implants, but there are still lots of women having complaints and we are not really sure about where the problems rooting. Is this an issue of the direct interaction of the implant shell with the surrounding tissue, or the shedding of implant material that then migrates further into the tissue and lymph nodes?

This was also a really nice example of how these collaborations start. I was working at the plastic surgery department, and I knew that there was a lot of research going on about the breast implants at the physics department. A colleague of mine in the physics department was working on microplastic detection in biological samples, and we started together. One and one was two, so he started to helping me with these mussel samples and all of a sudden, we have this really nice paper.

SRS kullanarak biyolojik numunelerde mikroplastik (görüntülerde yeşil) teşhisi. Detaylı bilgi için lütfen soruda refere edilen makaleyi inceleyin. | Microplastic detection (green in images) with SRS in biological samples. For detailed information, please go to the paper cited in this question

Şu an bu konu ile ilgili ikinci bir makale üzerine çalışıyoruz. Bu sefer bu tekniği şikayetleri olan ve olmayan pek çok kadından toplanan örnekler üzerinde uyguladık. Çalışma çok yakında yayınlanacak! Bu çalışmanın alandaki etkisi bence daha geniş olacak çünkü bu sefer gerçek örneklere ve gerçek verilere sahibiz. Yöntem umarım bu sorunlar için kullanılır. Görece yeni bir teknik ve alışıp kullanması zaman alıyor. Fakat patologlar için önemli bir veri sağlıyor. Hastanelerin böyle bir cihaz satın almasını veya kendi kendilerine bunu üretmelerini beklemiyorum. Böyle bir kimyasal-spesifik görüntülemenin patoloji bölümlerine katma değer sunacağını düşünüyorum. Tipik histoloji numunelerinde neye baktığınızdan her zaman emin olamayabilirsiniz, ve kimyasal-spesifik görüntüleme buna bir çözüm sunabilir.

Currently, we are working on a second paper, which we actually apply this technique to a lot of samples from women that have complaints, and also women that do not have complaints. It is coming up soon! I think the impact of this study will be higher because we have the actual data now. I hope that this technique will be used for this issues. It is still a relatively new technique and it takes time to getting used to. But in the end, I hope it will be added value for pathologists. I do not expect hospitals to buy such a machine or make one themselves. I think this chemically specific imaging can be really an added value to people working at the pathology department. You cannot always be sure about what you see when you look at the histology slides, and chemically specific imaging can be a solution for that.

SRS için konuşuyorken, doku mühendisliği uygulamaları ile ortak bir nokta bulabiliriz, poly-dimethylsiloxane (PDMS). PDMS yalnızca meme implantlarında en yaygın biçimde kullanılan malzeme değil, aynı zamanda doku mühendisliği çalışmalarında lab-on-chip uygulamaları veya bioink malzemelesi olarak da yaygın bir kullanıma sahip. Bu kapsamda, SRS’in doku mühendisliği için potansiyel bir kullanımı olduğu söylenebilir mi?

Bu tamamen ne çalıştığınıza bağlı. Yavaş bir teknik ama çok önemli bir sorun olmasa gerek bu. Tipik histoloji numunelerindeki uygulamalarımız yaklaşık 1 saat sürüyor mesela. Bizim çalışmamız için SRS olmazsa olmaz bir noktadaydı çünkü tipik histoloji numunelerinde olduğu gibi işlemler uygularak numunelerimizi tahrip etmek istemiyorduk. Örneğiniz hakkında kimyasal-spesifik bilgi ve örneğinizin çerçevelenen dokudaki yerleşimi hakkında bilgi istiyorsanız mükemmel bir teknik SRS. Eğer daha standartlaşmış toksikoloji çalışmalarına ihtiyacınız var ise tipik kimyasal teknikler daha uygun olabilir sizin için. SRS oldukça iyi bir çözünürlüğe sahip, fakat dedeksiyon limiti çok iyi değil. Sonuç olarak, basit toksikoloji verilerine ihtiyacınız varsa tipik kimyasal teknikler daha verimli olacaktır. SRS bizim için önemliydi çünkü histoloji örneklerimizdeki kimyasal-spesifik sinyalin dokudaki yerleşimi hakkında bir veriye ihtiyaç duyuyorduk.

Doku mühendisliği açısından baktığımız zaman da elinizde geniş zaman var; bu yüzden uygun bir teknik olabilir diye düşünüyorum.

Speaking of SRS, there is poly-dimethylsiloxane (PDMS) example as a common point with tissue engineering applications. It is not only one of the most used polymeric material for breast tissue implants, but also has a wide application in tissue engineering studies, such as lab-on-chip applications or its use as a bioink, too. Do you think SRS can have a potential use in tissue engineering?

I guess it depends on what your application will be. These techniques are relatively slow, but that should not be too much of a hurdle. What we did in histology slides takes about an hour to process for an entire slide. SRS in our paper was beneficial because we use slides that we do not want to destroy by processing. If you want to have chemically specific information and information on its localization in the surrounding tissue, then it is a great technique! If you want to do relatively standardized toxicology studies, then I guess chemical techniques are better in this sense. SRS has a good resolution, but the detection limit is not that small as well. So, if you are looking at basic toxicology information, then chemical side will be more beneficial. SRS imaging was beneficial because we wanted to have information about the localization of the chemically specific signal in the histology slides.

If you are looking at the lab context for tissue engineering, you do have a lot of time on your hands, so you could think of as an application.

Görüntüleme tekniklerinin doku mühendisliği araştırmalarında daha yaygın bir biçimde kullanılabilmesi için ne tür yönler geliştirilebilir sizce? Bu iki alanı birleştirebilmemiz için bize tavsiye verebilir misiniz?

Bence doku mühendisliğinde kullanılabilecek pek çok seçenek var ve şu an için bunların başında SHG geliyor. Neden kullanılmadığına hala anlam veremiyorum. Sanırım bunun sebebi fizik ve doku mühendisliği bölümleri arasındaki işbirliği eksikliği olabilir. Daha iyi bir ortaklık oldukça önemli olacaktır. Yapılması gereken çok şey var fakat her iki bölüm de birbirinden öğrenebilir, ve sanırım en uygun yol da bu olur. İşbirliğine girmek isteyenler şunun farkına varmalı, fizik bölümünde çalışanlar da sizin ne yaptığınıza dair bir fikre sahip değil! Bu yüzden birbirinize karşı sabırlı olun ve ne istediğinizi açıklamaya çalışın. Projelerinizin artı ve eksilerini anlamaya çalışın. Fizik bölümündekilerin kapısını çalın ve sizin için ne yapabileceklerini öğrenin.

What general aspects can be improved in microscopy techniques to be used more widely in tissue engineering? Can you give us any advice about how can we merge these two fields?

I think there are a lot of options to be used in tissue engineering and the most obvious one is SHG microscopy. I really do not understand why it is not being used right now. I think it is because of the lack of collaboration between the fields of tissue engineering and physics. A better collaboration would be really beneficial. There is still a lot to be done, but I think both fields can learn from each other and that would be the ideal way. If anybody would like to collaborate, people in the physics department also do not have a clue of what tissue engineers working on! So, be patient with each other, and try to explain what you want to do. Understand the limitations and the advantages of both your projects. Just knock on the door at physics department and see what they can do for you.

Peki genç nesiller?

Genç nesiller için, merak ve yüksek motivasyona sahip olmak… Bunlar hevesli öğrenciler için gereken en önemli tavsiyeler!

And the younger generations?

For younger generations, they need to be curious and be motivated. These are the most important advices for an enthusiastic student!

Zamanınız ve ilginiz için çok teşekkür ederim tekrar! Sizinle konuşmak benim için büyük zevkti. Çalışmalarınızda başarılar diliyorum!

Teşekkür ederim! Ben de çok keyif aldım!

Thank you again for your time and interest! It was a great pleasure for me to talk with you. Wishing you the best in your studies!

Thank you! I was really enjoyed too!

--

--