TARIFNAME DIJITAL BESIYERI TEKNIK ALAN Bulus, mikroorganizmalarin kültür alma islemlerinde kullanilan petri kabi seklinde, açilip kapanabilen, her iki yüzünde de dokunmatik ekrana sahip, akilli ve dijital özelliklere sahip egitim amaçli kullanilmak üzere tasarlanmis dijital besiyeri ile ÖNCEKI TEKNIK Besiyeri, mikroorganizmalarin tanimlanmasi, izolasyonu ve üretilmesi amaciyla kullanilmaktadir. Insanlarda ve hayvanlarda hastalik olusturan mikroorganizmalar (ör. Bakteri, mantar) besiyerleri kullanilarak tespit edilmektedir. Besiyerleri ortamlarina göre canli veya cansiz olabilmektedir. Canli ortamlar daha çok hücre kültürleri ve embriyolu yumurta seklinde olabilirken; cansiz ortamlar daha çok bakteri ve mantar gibi mikroorganizmalari izole etme, çogaltma ve ayirici tani yapabilmede kullanilan kati veya sivi besiyerleridir. Besiyerinde ekim için alinan örnekler için mikroorganizmanin yapisina göre besiyerlerinin özelligi degisim göstermektedir. Dolayisiyla çok sayida mikroorganizma türü için çok sayida besiyeri ortami saglanmasi gerekmektedir. Besiyeri hazirlanmasi için kullanilan maddelere; su, agar, pepton, et ekstrati, kan, serum, kanli agar ve çikolatali agarlar örnek verilebilir. Besiyerlerinin kullanim alanlari temelde tanii tedavi ve arastirma olmakla birlikte, tip ve saglik egitimi de bu isin bir parçasidir. Dolayisiyla lisans ve lisansüstü mikrobiyoloji ve embriyoloji egitiminde, farkli besiyerleri ve bu besiyerlerinden hazirlanan preparatlarla mikroorganizmalarin ve çesitli hücrelerin taninabilmesi önemli bir yer tutmaktadir. Günümüzde bu egitimler için çok sayida hazir besiyerleri, preparasyon araç gereçleri ve çesitli boyalar ile mikroskoplar kullanilmaktadir. Geleneksel yöntemlerle bir besiyeri kullanim örnegi bu bölümde verilecektir. Besiyeri olarak koyun kanli agar ve bu besiyerinde üreyebilen stafilokok aureus bakterileri kullanilmaktadir. Bu bakteriler dogada çok yaygin bulunurlar. Insan ve hayvanlarda farkli klinik bulgularla seyreden hastaliklara neden olurlar. Hayvanlarda stafilokoklardan ileri gelen baslica enfeksiyonlar; mastitis, botryomycosis, enzootik piyemi, arthritis ve gida zehirlenmeleridir. Stafilokok aureus'lar; gram pozitif, küre sekilli, O.5-1.5 pm çapinda, sporsuz, genellikle kapsülsüz, fakültatif anaerobik bakterilerdir. Optimal üreme sicakliklari 30-370C'dir. Anilin boyalari ile iyi boyanirlar. Cinse ait bir özellik olarak bu küreler kümeler olusturarak üzüm salkimi seklinde görünürler. Stafilokoklarin bu görünüslerine daha çok kati kültürlerden hazirlanan preparatlarda rastlanir. Koyun kanli agar kati besiyerinde stafilokoklar 24-48 saat içinde bol miktarda ürerler ve genellikle 1-2 mm çapinda yuvarlak, konveks ve parlak koloniler olusturur. Kolonilerde pigment ve hemoliz görülebilir (özellikle patojen olan 8. aureus 'ta). Kolonilerin rengi beyaz ve limon sarisi arasinda degisikenlik gösterebilir. Koyun kanli agarda üreyen stafilokok aureus bakterilerinin, 'öze' kullanarak, gram boyama yöntemiyle preparatlari hazirlanir ve mikroskopta kümeler halinde gram pozitif koklar seklinde görülür. SEKIL LISTESI Sekil 1. Bulusa Konu Sistemin Parçalari Petri kabi üst kapak Petri kabi alt kapak Üst kapak ekrani Alt kapak ekrani BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Üzerinde veya içinde mikroorganizma üretilmis besiyerlerine kültür adi verilmektedir. Bunlar; kati, sivi, saf ya da karisik olabilir. Mikroorganizmalarin bulunduklari ortamdan belirli tekniklerle alinarak uygun besleyici ortama (besiyerine) aktarilmasi ve burada gelismelerinin saglanmasi kültür yapma asamalarini olusturmaktadir. Mikroorganizmalarin bulundugu ortamdan ekim aletleri kullanilarak alinan örneklerin besiyerlerine aktarilmasi islemine 'ekim' denir. Ekim için sivi ortamdan örnek alinacak ise öze veya pastör pipeti; kati ortamdan örnek alinacak ise igne öze kullanilmaktadir. Sivi veya kati kültürlerden, sivi plak seklindeki besiyerlerine yapilan ekimler farkli sekillerde olabilir. Örnegin tek koloni düsürmek amaciyla yapilan ekimlerde amaç, plak yüzeyine ekimi yapilacak olan mikroorganizma kolonilerini diger bakteri kolonilerinden ayri olarak üretebilmektir. Ekim örnegi, plak besiyerinin yüzeyine 'öze" yardimi ile tek koloni ekim teknigi kullanilarak ekilir. Plak besiyerine ayri ayri sekilde düsmüs olan bakteriler, diger bakterilerden bagimsiz sekilde üreyerek bakterinin genetik yapisina ve özelliklerine uygun sekilde tipik koloni yapilari olustururlar. Kolonilerin büyüklügü, biçimi, yapisi ve rengi bakteri türlerinin birbirlerinden ayirt edilmesinde önemli özelliklerdir. Farkli farkli teknikler kullanilarak ilgili mikroorganizmalardan koloni yapilari olusturmak mümkündür. Kültür yöntemiyle mikroorganizmalarin izolasyonunda uygun besiyeri seçimi önemlidir. Dolayisiyla her besiyeri her mikroorganizmaya uymadigi için, farkli farkli besiyerleri ve bu besiyerlerinde üreyebilen o ortama spesifik mikroorganizmalar bulunmaktadir. Örnegin bogaz kültürleri için kanli agar ve çikolata agar besiyerleri kullanilirken; gaitada EMB ve 88 Agar besiyerleri kullanilmaktadir. Bakteriler üzerinden de örnek vermek gerekirse; Stafilokoklar daha çok fazla tuz içeren (Chapman) besiyerlerinde, Vibrio Cholera ise alkali besiyerlerinde üremektedir. Dolayisiyla farkli mikroorganizmalarin üreyebilmesi için özel besiyerlerine gereksinim bulunmaktadir. Prensip olarak belirli bir cins bakteri; ayni birlesimdeki besiyeri ve ayni ortam kosullarinda her zaman ayni morfolojik özellikte koloniler olusturmaktadir. Örnegin Mycobacterium tuberculosis'in kolonileri R seklinde koloni olustururken, Polisakkarit kapsüllü bakteriler M seklinde koloni, Mycoplasma türleri ise L tipi koloni olustururlar. Bu sekilde mikroorganizmalarin kendi türünün özelliklerine göre farkli koloni tipleri olusturdugunu söylemek mümkündür. Ekim yapilarak bir besiyerinde üretilmis (kültürü yapilmis) mikroorganizmalarin çesitli amaçlar için (çogaltma, saf kültürlerini elde etmek, üreme ve biyokimyasal özelliklerini incelemek vb.) besiyerinden özeler kullanarak yeni besiyerine aktarma islemine pasaj denir. Bunun yaninda ekimi yapilmak istenen mikroorganizmalar 'öze' kullanilarak lam üzerine aktarilmakta ve hazirlanan preparatlar (boyama islemleri ile) mikroskop altinda incelenmektedir. Öze, 0.3-1 mm kalinliginda, 5-7 cm uzunlugunda bir tel ve bu teli tutan 15-20 cm boyundaki bir saptan olusmaktadir. Öze yardimiyla hangi besiyerinden örnek alinmissa, o besiyerinde ekimi yapilan mikroorganizma türünün Iamda boyandiktan sonra mikroskop altinda görülmesi mümkün olmaktadir. Besiyeri olarak kullanilan araç gereçlere 'petri kabi" adini verdigimiz cam kaplar örnek verilebilir. Petri kabi gibi herhangi bir besiyeri ortamina ekilen her mikroorganizmaya ait inkübasyon kosullari (sicaklik ve atmosfer kosullari) farklidir. Örnegin maya küfleri için 28-30 OC ortam kosullari idealken, Staphylococcus gibi bakteriler 35-370C'de inkübe edilmektedir. Burada sicaklik ve atmosfer kosullari disinda her mikroorganizmanin incelenebilmesi için gerekli olan inkübasyon süresi de incelenen mikroorganizma ve bulundugu besiyeri özelliklerine göre farklilik göstermektedir. Teorik olarak her bir mikroorganizmadan bir koloni olustugu kabul edilir. Koloni özellikleri mikroorganizma türüne göre farklilik gösterir. Bu farklilik mikroorganizmalarin teshisinde yardimci olur. Bununla birlikte mikroorganizmalarfarkli besiyerlerinde farkli koloniler olusturabilirler. Bulusa konu olan dijital besiyeri ise açilip kapanabilen petri kabi üst kapak (1) ve petri kabi alt kapaktan (2) olusmaktadir. Petri kabi üst kapak (1) içerisinde üst kapak ekrani (3), petri kabi alt kapak (2) içerisinde ise alt kapak ekrani (4) bulunmaktadir. Her iki ekran da dokunmatik özellige sahiptir. Her iki kapagin da kendi islemcisi ve hafiza birimi bulunmaktadir. Bulus ayni zamanda bir nevi 'öze' görevi gören ve iki ekran arasindaki entegrasyonu saglayan 'kalem benzeri' bir aparati (5) da barindirmaktadir. Bu aparat (5) ile, içerdigi yazilim sayesinde, alt kapak ekraninda (4) yüklü olan ve besiyerinde üreyen mikroorganizma örnegi alinmakta, üst kapak ekrandaki (3) mikroorganizmalarin "orijinal mikroskop görüntülerinin' yer aldigi ortama tasinabilmekte ve ekranlarin barindirdigi özellikler aktive edilebilmektedir. Böylece besiyerini gösteren alt kapak ekranindan (4) sürüntü örnekleri dijital yolla alinabilmekte, yazilim araciligiyla, ekran üzerinde, sürüntü örnegindeki mikroorganizmaya ait 'orijinal mikroskobik görüntüler' üst kapak ekran (3) araciligiyla incelenebilmektedir. Adeta gerçek bir besiyerinden 'öze' ile sürüntü alinmasi ve daha sonra da mikroskobik görüntüsü incelenmesi deneyimi bulus ile saglanabilmektedir. Bunu mümkün kilan, aparatin (5) yaklastirildigi donanimi dijital kimlik araciligiyla taniyarak, ona göre fonksiyonlari yerine getirmesidir. Ayrica cihazin veritabanindaki bütün besiyerleri ve mikroorganizma türlerine ait mikroskobik görüntüler, inkübasyon kosullari ve süreleri dikkate alinarak anlik olarak, saat saat ve gün gün gerçek zamanli olarak takip edilebilmektedir. Ya da kullanici istegine göre, besiyeri ve mikroorganizmaya ait istenilen ileri bir zaman dilimindeki görüntüye ulasilabilmektedir. Örnegin belirli bir besiyerine tasinmis belirli bir mikroorganizmanin; bes dakika, otuz dakika, bir saat, bes saat, on iki saat sonraki durumlari anlik görüntülenebilmektedir. Bunu mümkün kilan, hafiza birimlerindeki veritabaninda, tüm besiyerlerinde tüm mikroorganizma türlerinin gösterecegi ilerlemenin tüm süreler boyunca kayit edilmis olmasidir. Temelinde; cihaz, ekranlar araciligiyla, her bir ilerlenmis zaman dilimine ait görseli göstermektedir. Cihazin diger akilli cihazlarla (telefon, tablet, saat, vb.) baglanti kurabilmesini saglayan uzaktan iletisim modülü sayesinde, cihazdan uzak olundugu zamanlarda bile, besiyerlerinin ekim ve görüntülenme süreçleri uzaktan takip edilebilmektedir. Uzaktan iletisim modülü; wifi, bluetooth ve kablolu iletisim yöntemlerinden en az birini içermektedir. Petri kabi üst kapak (1) bir baglanti modülü içermektedir. Bu modül araciligiyla hem petri kabi alt kapak (2) ile hem de aparat (5) ile baglanti kurabilmektedir. Bunu saglayan petri kabi alt kapak (2) ile aparatin (5) da baglanti modülü içeriyor olusudur. Baglanti modülü; bluetooth, RFlD veya NFC iletisim çesitlerinden en az biridir. Bu baglanti türlerinden en az biri olmasi sebebiyle; Petri kabi üst kapak (1), petri kabi alt kapak (2) ve aparat (5) kendilerini tanimlayan birer dijital kimlik içermektedir. Bu dijital kimlik bluetooth modülü, RFID etiket veya NFC etiket türlerinden en az biridir. Böylelikle aparat (5) içerdigi yazilim araciligiyla, petri kabi üst kapak (1) veya petri kabi alt kapaktan (2) hangisine yaklastirildigini bu dijital kimlik ile taniyabilmektedir. Bunu mümkün kilan, her bir birimin içerdigi dijital kimligin, diger birimlere daha önceden tanitilmis olmasidir. Böylelikle, aparat (5) yaklastigi birimin içerdigi arayüz ve fonksiyonlarina göre adapte olmaktadir. Örnegin, aparat (5), petri kabi alt kapak (2) parçasina yaklastiginda, parçanin dijital kimligini algilamakta ve besiyerinden bir mikroorganizma toplama aparati olarak görev yapacagini devreye sokmaktadir. Böylelikle dokundurulan her noktadan bir öze olarak fonksiyon yerine getirilmektedir. Petri kabi alt kapak (2) ise aparatin (5) yaklasmasiyla birlikte parçayi algilamakta ve böylelikle yüzeyine her dokunusta, besiyerinden mikroorganizmanin toplandigi izlenimini yaratmak için ilgili bölgedeki mikroorganizmalari görüntüden kaldirmaktadir. Benzer sekilde ayni aparat (5)i petri kabi üst kapak (1) parçasina yaklastigindai parçanin dijital kimligini algilamakta ve az önce petri kapi alt kapak (2) parçasindan alinan besiyeri sürüntüsündeki mikroorganizmalarin 'orijinal mikroskobik görüntülerini' ekrana (3) yansitma görevini devreye sokmaktadir. Petri kabi üst kapak (1) parçasi bir yazilim içermekte ve bu yazilimda besiyerinden alinan mikroorganizmanin anlik durumunun 'orijinal mikroskobik görüntüsünü' olusturma seçenegi bulunmaktadir. Neticede petri kabi alt kapaktan (2) sürüntüsü alinan aparatin (5), petri kabi üst kapagina (1) yaklasmasiyla birlikte, besiyerinden alinan mikroorganizma sürüntüsünün 'orijinal mikroskobik görüntüsü' petri kabi üst kapak ekrani (3) üzerinde görülebilmektedir. Aparat (5), petri kabi üst kapak (1) veya petri kabi alt kapagin (2) içerdigi dokunmatik yüzeylere üç saniyeden fazla basili tutuldugunda, ilgili parçanin menü fonksiyonunu aktive etmektedir. Bu aktivasyon petri kabi üst kapak (1) veya petri kabi alt kapagin (2) içerdigi yazilim ile saglanmaktadir. Böylelikle tibbi egitim modundan çikilarak, ilgili parçanin menülerinde aparat (5) araciligiyla gezinti yapilabilmektedir. Yukarida bahsedildigi sekliyle aktif edilecek menü fonksiyonundan "mikroskop" seçenegi ile, kullanici; besiyerinde üreyen mikroorganizmanin, besiyeri içerisindeki herhangi bir zaman dilimindeki anini, istenilen boyama türü seçilerek, mikroskop altinda görüntüleniyormus gibi gözlemleme imkanina sahiptir. Bu görüntüleme, ilgili seçeneklere iliskin tüm görüntülerin daha önce veritabanina kaydedilmis olmasi sayesinde yapilmaktadir. Kisacasi, kullanicinin tercihine göre, ilgili tercih sartlarinda olusturulmus ve daha önce veritabanina kaydedilmis görüntü, kullaniciya ekran (3) araciligiyla gösterilmektedir. Üst kapak ekrani (3) veritabaninda mikroorganizmalara iliskin bilgiler bulunmaktadir. Kullanilabilecek her türlü mikroorganizma veritabaninda yüklenmistir. Veritabaninda, her bir mikroorganizma içerik bilgisi, her bir mikroorganizmanin her bir besiyeriyle nasil bir sonuç olusturacagi, her bir mikroorganizmanin her bir sicaklik araliginda nasil tepki verecegi, her bir mikroorganizmanin her bir besiyeri içerisinde ne kadar sürede ne asamaya gelecegi, her bir mikroorganizmanin karakteristik özellikleri, kolonilesme yapilari, her bir mikroorganizmanin her bir besiyeri içinde her bir sicaklikta ne kadar sürede ne asamaya gelecegi bilgisi görüntülü olarak yer almaktadir. Petri kabi üst kapak (1) iç kismi, tamamen kaplayan bir dokunmatik ekrandan (3) olusmaktadir. Bahsedilen bu üst kapak ekrani (3), hem veritabanindaki bilgileri ve görselleri göstermeye yararken, ayni zamanda, kullanicinin ara yüz ile seçimler yapmasina olanak vermektedir. Arayüz, hangi mikroorganizma türünün seçileceginin, mikroorganizma miktarinin seçiminin yapilabilecegi seçenekler ve ayarlar içermektedir. Kullanici aparati (5) bir dokunmatik nesne olarak kullanilarak seçim yapilabilmektedir. Alt kapak ekrani (4) veritabaninda besiyerlerine iliskin bilgiler bulunmaktadir. Kullanilabilecek her tür besiyeri, veritabanina yüklenmistir. Veritabaninda, her bir besiyerinin içerik bilgisi, her bir besiyerinin her bir mikroorganizmayla nasil bir sonuç olusturacagi, her bir besiyerinin hangi sicaklik araliginda nasil tepki verecegi, her bir mikroorganizmanin her bir besiyeri içerisinde ne kadar sürede ne asamaya gelecegi ve her bir mikroorganizmanin her bir besiyeri içinde her sicaklikta ne kadar sürede ne asamaya gelecegi bilgisi görüntülü olarak yer almaktadir. Petri kabi alt kapak (2) iç kismi, tamamen kaplayan bir dokunmatik ekrandan (4) olusmaktadir. Bahsedilen bu alt kapak ekrani (4), hem veritabanindaki bilgileri ve görselleri göstermeye yararken, ayni zamanda, kullanicinin ara yüz ile seçimler yapmasina olanak vermektedir. Arayüz, hangi besiyerinin seçileceginin, hangi ortam sicakliginin uygulanacaginin, hangi süreyle etkilesimin devam edeceginin, zaman dilimi seçiminin yapilabilecegi seçenekler ve ayarlar içermektedir. Kullanici aparati (5) bir dokunmatik nesne olarak kullanilarak seçim yapilabilmektedir. Özetle bu bulus, klasik yöntemde kullanilan çok sayida besiyerine ve besiyerinden sürüntüyle alinan mikroorganizmalardan lam üzerinde preparatlar hazirlanma islevine ihtiyaç birakmamaktadir. Hatta hazirlanan preparatlarin incelenmesi için gerekli olan mikroskop ihtiyacini da sahip oldugu petri kabi üst kapak (1) parçasi sayesinde ortadan kaldirmaktadir. Bu da en az materyalle daha çok islev anlamina gelmektedir. Dolayisiyla kullanici çift ekranli bu cihazi eline aldiginda, yüzlerce besiyeri hazirlama (ekranlardan birinin veritabaninda yüklü oldugu için) ve bu besiyerlerinden yüzlerce sürüntü alip mikroorganizmalari boyama ve mikroskobik görüntüleme (ekranlardan digerinin veri tabaninda yüklü oldugu için) islemlerine ihtiyaç duymayacaktir. Kullanici, besiyerinin morfolojik gelisim basamaklarini bir ekranda, mikroorganizmalarin orijinal mikroskobik görüntülenme süreçlerini ise diger ekranda es zamanli olarak takip edebilecektir. Bu cihaz bir kez alindiginda, laboratuvar donanimi daha kisitli olan egitim kurumlarindaki teknik imkanlarin, laboratuvar donanimi daha gelismis olan egitim kurumlarinin teknik imkanlarina yakinlasmasini saglamaktadir. TR TR TR