Teknoloji

Yaşamımızdaki fizik: Covid-19 ile mücadele

Yaşamımızdaki fizik: Covid-19 ile mücadele

Yaşadığımız yüzyılda, teknolojideki gelişmelerin etkisiyle bireylerin kıtalar arası mesafelere gerçekleştirdiği yolculuk süresinin saatler mertebesine inmesinden dolayı, ilk olarak geçtiğimiz aylarda Çin’de ortaya çıkan koronavirüs hastalığı (Covid-19), insanlar arasında uluslararası boyutta inanılması çok zor olan bir hız ile yayılım gösterdi. Bunun sonucunda, gerek uluslararası gerekse ulusal düzeyde tüm dünyanın yaşamı çok olumsuz bir şekilde etkilendi ve bu etki ne yazık ki durdurulamayan bir şekilde hız kesmeden artmaya devam ediyor. Bununla birlikte, insanlık böylesine hızlı bir şekilde yayılım gösteren ve neredeyse tüm insanlığı etkileyen bir hastalığa çözüm bulabilmek için tüm imkânlarını kullanmaya, hatta bir bütün olarak hareket etmeye çalışıyor. Son yazımı sonlandırırken bir sonraki yazımın, etrafımızda görmüş olduğumuz ve ışığın neden olduğu diğer olayları fizik bilimi nasıl açıklıyor sorusuyla sonlandırmıştım. Fakat son günlerde Covid-19 hastalığı nedeniyle yaşadığımız olaylardan dolayı, bu yazımı değiştirme ve belirtiğim yazımı ileride buluşacağımız güneşli ve güzel günlerde yazma kararı aldım. Bu yazımda, son zamanlarda Covid-19 hastalığından dolayı belki sık duyduğumuz ya da okuduğumuz ultraviyole (UV) radyasyon ya da diğer ismi ile morötesi ışınlar ve negatif basınç ile ilgili genel bilgilerden kısaca bahsedeceğim. Daha sonra, ultraviyole ışınların hastanelerde ne amaçla kullanıldığına, son günlerde UV radyasyonunun Covid-19 hastalığı ile mücadelede ne gibi etkisinin olduğuna ve olabileceğine ve de bu ışınlardan ve de negatif basınçlı ortamdan yararlanılarak Covid-19 hastalığının yayılım hızının nasıl azaltılmaya çalışıldığı ile ilgili geliştirdiğimiz çalışmamız hakkında bilgilere yer vereceğim.

UV radyasyon ve negatif basınçlı ortam

Daha önceki yazılarımda, radyasyon konusu ile ilgili genel bilgilere kısaca değinirken, radyasyon olgusunun iyonlaştırıcı ve iyonlaştırıcı olmayan radyasyon olarak iki farklı gruba ayrıldığını ifade etmiştim. İyonlaştırıcı olmayan radyasyon grubunda yer alan ultraviyole (diğer adıyla morötesi ışınlar) radyasyon, dalga boyuna göre, görünür ışık ile X-ışınları arasında yer alır ve 100 nm ile 400 nm arasında dalga boyuna sahip uzak-UV (100-200 nm) ve yakın-UV (200-400 nm) ışınlar olarak iki gruba ayrılır. Yakın-UV ışınlar ise, UV-A (320-400 nm), UV-B (290-320 nm) ve UV-C (200-290 nm) olarak üç farklı gruba ayrılır. UV radyasyon, doğal ve yapay kaynaklar yoluyla üretilir. Doğal bir radyasyon kaynağı olan Güneş’in oluşturduğu UV radyasyon, yaşamımızın bir parçası olup yapay kaynaklar yoluyla üretilen UV radyasyon da yaşamımızın birçok farklı alanında çeşitli amaçlar için kullanılıyor. Güneşten atmosferimize gelen ışınların yüzde 5’ini, UV ışınlar oluşturur. Bu ışınlardan UV-A dışındaki UV-B ve UV-C ışınları, atmosferimizin ozon tabakası tarafından soğurulduğu için yeryüzüne sadece UV-A radyasyonu ulaşır ve bu radyasyona yaşamımız boyunca farklı oranlarda maruz kalırız. Yapay kaynaklar yoluyla üretilen UV ışınlar, günümüzde sedef, vitiligo, ekzema ve deri kanseri gibi dermotolojik hastalıkların tedavisiyle, özellikle tıp alanındaki ameliyathaneler, laboratuvarlar ve biyolojik güvenlik kabinleri gibi çeşitli alanların hava ve yüzey dezenfeksiyonunda ve su arıtma tesislerinde ve çeşitli alanlarda kullanılan aletlerde dezenfeksiyon amacıyla kullanılılır. Bunlara ek olarak, kısaca negatif basınçlı ortamdan bahsedecek olursak, negatif basınçlı ortam demek kapalı bir ortamdaki (odadaki) havanın bir fan yardımıyla odadan dışarı çıkarılması yoluyla odanın içerisinde oluşturulan statik basınca verilen isimdir. Bu sayede, odada bulunan havanın odanın dışına sadece vakum yapılan (bir fan yardımıyla) bir kanaldan çıkması sağlanır ve oda içerisinde bulunan bir mikroorganizmanın odanın dışındaki farklı bölgelere geçişi engellenmeye çalışılır.

Covid-19 ile mücadelede ekip çalışmasının önemi

Son zamanlarda yaşadığımız olumsuzluklara neden olan koronavirüs hastalığı (Covid-19 pandemisi), bu hastalıkla dünya genelindeki mücadelede, ekip çalışmasıyla hareket etmenin ne kadar önemli olduğunu bizlere tekrar gösterdi ve ben kavramı yerine biz kavramının da yaşamımızdaki her olgu için ne kadar anlamlı olduğunu tekrar ortaya koydu. Bu hastalık, bilimsel düşünebilmek için bilim insanı olmak gerekmediğini de gösterdi topluma. Covid-19 ile mücadele amacıyla dünya genelinde, gerek ulusal gerekse de uluslararası birçok farklı alandan insanlar bir araya gelerek hastalığın yayılım hızının azaltılarak yok edilmesi ve hastalığa çare olabilecek bir aşının bulunabilmesi amacıyla ekipler oluşturmaya başladılar; bu çalışmalar bugün de hız kesmeden devam ediyor. Bizler de, Maltepe Üniversitesi Hastanemizde görev yapmakta olan arkadaşlarımızın istekleri doğrultusunda bu hastalıkla mücadelede insanlığa yardımcı olabilmesi için üzerimize düşen sorumluluğun sahipleniyoruz. Geçtiğimiz haftalarda, üniversitemizdeki akademisyenler ve sanayi alanında çalışan mühendislerle birlikte ekip ruhuyla çalışarak, Dr. Öğr. Üyesi Şener Odabaşıoğlu ile tasarlayıp geliştirdiğimiz projemizi ürüne dönüştürerek öncelikle hastanemizde kullanıma hazır hale getirdik. Bu çalışmamızın ulusal ve uluslararası boyutta Covid-19 hastalığının toplum arasında yayılımını azaltma etkisi yönündeki mücadele kapsamında küçük bir oranda da olsa faydalı olabileceğini düşünerek, çalışmamız ile ilgili bilgileri kamuoyuyla da paylaştık. Peki, Covid-19 gibi hastalıklarla mücadele için geliştirdiğimiz bu yeni buluş ile neyi amaçladık ve neler yaptık? Gelin şimdi, mükemmel bir ekip çalışmasıyla ve 10 gün gibi kısa bir sürede gerçekleştirdiğimiz buluşumuzla ilgili aşağıda bahsedilen kısa bilgilere bir göz atalım.

Negatif basınçlı ve morötesi ışınlı örnek alma istasyonu

Daha önceki yazılarımda, radyasyon güvenliğinden ve radyasyondan korunma yöntemlerinden bahsederken iyonlaştırıcı radyasyon alanlarında çalışan kişilerin mesafe, zaman, zırhlama ve kişisel korunma giysileri ile ilgili kurallara uyarak çalışması gerektiğinin ne kadar önemli olduğunu ve bu gereklilik sayesinde de maksimum düzeyde personel, hasta, çevre ve toplum güvenliğinin sağlanabileceğini belirtmiştim. Radyasyondan korunma ve radyasyon güvenliği kuralları ile Covid-19 virüsü gibi hastalıklardan korunma ve güvenlik kurallarının çok benzer olduğu düşüncesinden yola çıkarak, biz de Covid-19 ile mücadele amacıyla “Negatif Basınçlı ve Morötesi Işınlı Örnek Alma İstasyonu” isimli yeni bir buluş ortaya koyduk. Koronavirüs hastalığının teşhis ve tahlilleri, hastalık şüphesi bulunan kişilerden boğaz ve burun sürüntüsü alınarak (sürüntü testi) yapılıyor. Bu işlem esnasında hastalık şüphesi olan kişilerde hapşırma, öksürme gibi olaylar gözlemleniyor. Medyadan hepimizin takip ettiği gibi, hastanelerde test edilenler, test edenler ve daha sonra test edilecekler arasında koronavirüsün nasıl da hızlı yayıldığına yönelik hikâyeler duyuyoruz. Yeni geliştirilen bu buluşla, Covid-19 gibi hastalıkların hastanelerdeki kontaminasyonunu (bulaş riski) minimuma indirmeyi hedefliyoruz. Bu buluşla, ayrıca, Covid-19 gibi hastalıklarla mücadelede, mesafe, zaman, kişisel korunma ve zırhlama kurallarının örnek alınacak istasyonda uygulanması sonucunda personel, hasta, çevre ve toplum güvenliğinin örnek alınan istasyon ve çevresinde maksimum düzeyde sağlanması amaçlanıyor.

İstasyon içindeki hava dışarı çıkmıyor

Örnek alma / test işlemi esnasında hastalık şüphesi bulunan kişilerin istasyon içerisinde bulunduğu gerçeğini dikkate aldık ve buluşumuzu kapalı bir sistem olarak tasarladık. Buluş, istasyon içerisinde oluşturulan negatif basınçlı ortam sayesinde, istasyon içerisindeki havanın hastanın istasyonu terk etmek için kapıyı açması esnasında dışarı çıkmasını önlüyor. Bununla birlikte, istasyon içerisinde negatif basınçlı ortam sağlanması esnasında, istasyon içerisindeki havanın istasyonun dışına aktarıldığı çıkış birimine UVC lamba ve özel filtrelerin koyulması sayesinde, istasyon dışına aktarılan havanın maksimum düzeyde sterilizasyonu sağlanıyor. Örnek alma işlemi sırasında, istasyon içerisinde sterilizasyon amacıyla kullanılan UVC lambaların çalışmasını engelleyen sensör devresi kullanılarak UVC lambaların hasta istasyon içerisinde iken çalışması engelleniyor. İstasyon içerisinden örnek alınması amacıyla istasyona monte edilmiş olan izole eldiven, örnek alma amacıyla kullanılan malzemelerin içine koyulduğu birim, hasta ile personel arasındaki iletişimde kullanılan diafon gibi sistemlerin kullanılması sayesinde, hastalık şüphesi bulunan kişinin ve sağlık personelinin birbiriyle teması mümkün olduğunca engelleniyor. İstasyon içerisinde, örnek alma işlemi ve sonrasında izole eldivenlerin sterilizasyonu amacıyla çözeltiler kullanıldı. Bununla birlikte, hastadan örnek alma işleminin bitmesinden ve hastanın istasyonu terk etmesinden sonra, istasyon içerisinde bulunan UVC lambaların manuel olarak aktif hale getirildiği bir sistem tasarlandı. Böylece, UVC lambalar kullanılarak istasyon içerisindeki ortamın morötesi ışınlara maruz bırakıldı. Ayrıca sterilizasyon işlemi bittikten sonra morötesi lambaların otomatik olarak kapanması ve istasyon içerisine kullanılan özel bir filtre sistemi üzerinden temiz hava çekilme işleminin devam etmesine olanak sağlayan bir sistem geliştirildi. Bu sistem, istasyon içerisindeki ultraviyole temizlik işleminin ardından istasyon içerisindeki iç basıncın insan için zararsız hale gelmesini sağlıyor. Ek olarak, tüm bu işlemler sonucunda, bir sonraki örnek alma işlemi için hazır olarak bekleyen istasyonun vakum pompa çıkışına yerleştirilen ekstra morötesi lambanın sürekli olarak çalışması ve istasyonda kullanılan özel filtreler sayesinde de istasyonun yerleştirildiği ortamın sterilize edilmesi mümkün oluyor. Covid-19 ile mücadele amacıyla yeni tasarladığımız ve geliştirdiğimiz bu buluşumuzda, yukarıda bahsedilen virüsten korunma kurallarının uygulanabilirliğinin maksimum düzeyde sağlanması ile personel, hasta, çevre ve toplum güvenliği maksimum düzeyde dikkate alındı. Akademi ve sanayi işbirliğinin önemini ve ekip ruhunun değerini gözeterek hayata geçirdiğimiz buluşumuz, hastalığın toplum içindeki yayılım hızını azaltan bir katkı sağlarsa ne mutlu bize… Yaşamımızdaki fizik başlığı altındaki bir sonraki yazımda görüşmek üzere.

Kemal Fırat Oğuz

Öğretim Üyesi

 

Benzer Yazılar

Yapay zekâ vahşi doğayı kurtarabilir mi?

Ad Hoc

Dünyanın sonunu dijital mi getirecek?

Ad Hoc

Önyargının makine ve insan olarak portresi

Ad Hoc