Patlayıcı ve Narkotik Madde Saptanması için Bal Arısı Kullanılarak Biyosensör Geliştirilmesi


Creative Commons License

Erdem B. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 1512 - Girişimcilik Aşamalı Destek Programı, 2016 - 2017

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Destek Programı: 1512 - Girişimcilik Aşamalı Destek Programı
  • Başlama Tarihi: Temmuz 2016
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2017

Proje Özeti

Uyuşturucu madde kaçakçılığı ve terörizm günümüzün önemli bir problemi olarak karşımıza çıkmaktadır. Uyuşturucu kaçakçılığı ve patlayıcı

madde taşınması ile mücadelede güvenlik kuvvetlerinin en önemli yardımcısı koku yoluyla bunları tespit etmek üzere eğitilmiş köpekler ve

elektronik cihazlardır. Ancak köpeklerin eğitimi ve bakımı oldukça zahmetli ve masraflıdır, elektronik cihazlarsa köpeklere göre daha düşük

hassasiyete sahip olmalarıyla birlikte oldukça pahalılardır. Bunlardan dolayı rutin ve yaygın olarak kullanımları güçtür.

Havaalanı, gümrük ve devlet binaları gibi yüksek güvenlik gereksinimi bulunan mekanlarda çalışan güvenlik şirketleri/görevlileri ile resmi kolluk

kuvvetlerinin patlayıcı denetimi için ayrıca narkotik madde kaçakçılığı ile mücadele eden polis ve jandarmanın rutin ve yaygın olarak kullanabileceği

hassasiyeti yüksek ve maliyeti düşük bir cihaza gereksinimleri üst düzeydedir.

Bu noktada bal arılarını (Apis mellifera) kullanarak üreteceğimiz biyosensör büyük kolaylıklar sağlayacaktır. Bal arılarının koku alma duyuları

oldukça gelişmiştir (Pelz, Gerber ve Menzel, 1997) ve farklı çeşit ve düzeydeki kokuları ayrıntılı şekilde ayırt edebilmektedirler (Wright, Carlton ve

Smith, 2009). Üstelik nispeten basit beyin yapıları nedeniyle belirli bir kokuya tepki vermeleri için sadece dakikalar içinde Pavlov Koşullandırması

yoluyla eğitilebilmektedirler (Pavlov, 1927). Koku koşullandırması için en yaygın kullanılan protokol Proboskis Uzatma Refleksidir (Proboscis

Extension Reflex: PUR). PUR, aç bal arılarında görülen bir refleks yanıtı olup ağız anten ya da ayaklarının besinle teması durumunda besini almak

için proboskis (hortum) denen ağız organının uzatılmasından ibarettir. Koşullandırma sırasında bal arısının anteninin sükroz solüsyonu temas

ettirilip aynı zamanda da koku unsuru verilerek arının ikisi arasında bağlantı kurması sağlanır. Eğitim tamamlandığında arı, sadece kokuya maruz

kaldığında proboskis uzatma refleksi göstermeye başlar (Bitterman ve ark., 1983). Bal arıları trilyonda bir seviyesindeki patlayıcı buharı

moleküllerini tespit edebilmekte (Taylor-McCabe, Wingo ve Haarmann, 2008), narkotik madde tespitinde de bal arılarının kullanılması yönünde

çalışmalar sürmektedir (Schott, Klein, ve Vilcinskas, 2015). Bizim amacımız ise bal arıları kullanarak hem patlayıcı hem de narkotik maddelerin

koku yoluyla tespit edebilen portatif bir cihaz geliştirmektir. Bu sayede kolay bir şekilde ve düşük maliyetle patlayıcıların ve narkotik maddelerin