MAESTRO’nun üç ana stratejik hedefi bulunmaktadır:
2026’ya kadar kronik kompleks hastalıklar ve kanser için
S1 – Prognostik sistemlerin geliştirilmesi
S2 – Diyagnostik sistemlerin geliştirilmesi
S3 – Terapötik sistemlerin geliştirilmesi
Bu ana stratejik hedeflerin altında ise farklı kronik kompleks hastalıklara ilişkin alt stratejik hedefler yer almaktadır:
S1.1 – Kortikal yayılan depolarizasyon dalgalarının monitörlenmesi için multimodal prob geliştirilmesi
S1.2 – Glakomda göz içi basıncın takibi için intraoküler ve kontak lenslerin geliştirilmesi
S2.1 – Plevral efüzyonun diyagnozu için mikro akışkan tabanlı bimodal sensör geliştirilmesi
S2.2 – Vücut sıvılarından kardiyovasküler hastalıkların tespiti için taşınabilir cihaz geliştirilmesi
S2.3 – Restenozun erken evrede tespiti için akıllı vasküler stent geliştirilmesi
S2.4 – Kanser hastalarında kanda serbest dolaşan tümör hücrelerinin (CTC) tespiti için hidrodinamik kavitasyon tabanlı çip üstü laboratuvar cihazı geliştirilmesi
S3.1 – Kanser tedavisi için manyetik levitasyonla üç boyutlu hücre kültürü tabanlı ilaç tarama sisteminin geliştirilmesi
S3.2 – Çocukluk çağı kanser tedavisine bağlı gelişen infertilite için çip-üstü-spermatogenez sisteminin geliştirilmesi
“Odak Teknolojiler” başlığı altında da belirtilen aşağıdaki 9 proje, bu stratejik hedeflere ulaşmak için yürütülecektir:
P1.1 Beyin Hasarında Multimodal Nöromonitörleme ve Yeni Biyosensörlerin Geliştirilmesi
P1.2 Göz İçi Basıncı Takibi Yapan İntraoküler ve Kontak Lens Geliştirme
P2.1 Vücut sıvılarının diyagnozu için bimodal sensör geliştirilmesi
P2.2 Vücut sıvılarından Kardiyovasküler Hastalık Parametrelerini İzlemeye ve Tespitine Yönelik MEMS Yapılı Sensör Sistemleri (KARMEMS)
P2.3 Kalp Damar Yolu Tıkanmasını Erken Evrede Haber Verecek Medikal Stent ile Tümleşik Kablosuz Biyomedikal MEMS Algılayıcı Geliştirilmesi
P2.4 Mikro Ölçek Kavitasyonlu Akış Davranışına Dayalı Mikroakışkan Tanı Cihazı Tasarımı ve Geliştirilmesi
P3.1 Mikro Akışkan Sistem Üzerinde Manyetik Levitasyon Yöntemi ile 3B Hücre Kültürü ve İlaç Testi
P3.2 Mikroakışkan Yonga Üstünde Kanser Hücrelerine Yenilikçi İlaç Taraması Yapılması
P3.3 Dış Ortamda Spermatogenez için MEMS Üretimi, Validasyonu ve Verifikasyonu
MAESTRO’da APYÖK olan ve APYK olarak da görev alan ODTÜ MEMS Merkezi, 20 yıla yakın süredir BiyoMEMS alanında faaliyet göstermektedir. Bu kapsamda, mikro akışkan sistemler, mikro valfler, mikro elektrotlar ve biyosensörler geliştirilmiştir. Geliştirilen bu temel bileşenler, ODTÜ MEMS Merkezi’nde yer alan 1000 m2’lik temiz alanda, litografi, kaplama, kuru ve ıslak aşındırma ekipmanları içeren mikro üretim altyapısı kullanılarak üretilmiştir. Üretilen temel bileşenler kullanılarak, bakteri tespiti, hücre ayrıştırma, hücre sayma, kulak içi koklear implant, çip üstü elektroforez, damlacık tabanlı ilaç etki analizi gibi sistemler geliştirilmiştir. ODTÜ MEMS Merkezi’nin mevcut mikro imalat altyapısı ile mikro akışkan sistemler ve biyosensörler alanındaki tecrübesi, MAESTRO’nun odak teknolojileri ile birebir örtüşmektedir.
MAESTRO’da APYK olarak yer alan TÜBİTAK MAM’da MEMS’ten nitelikli kimyasal tasarım ve sentezine kadar geniş bir alanda Ar-Ge altyapısı bulunmaktadır. Bu altyapı kullanılarak, farklı birçok uygulama için biyosensörler geliştirilmiştir. Bu tecrübe ile, TÜBİTAK MAM bünyesindeki 3B (biyomalzeme, biyomekanik, biyoelektronik) Mükemmeliyet Merkezi’nde yer alan MEMS üretim altyapısı, MAESTRO’nun odak teknolojileri ile uyumludur.
Diğer bir APYK olan Arçelik Ar-Ge (Arçelik) ise özellikle COVID-19 pandemisi ile birlikte medikal alanında ülkemize önemli bir katkı sunarak, Biosys, Aselsan ive Baykar ile ortak çalışarak 5000 ventilatör üretimi gerçekleştirmiş ve Biosys ile çalışmalarına devam ederek yüksek akış oksijen terapi cihazı geliştirmiştir. Arçelik yakın zamanda Koç Yaşa Çok Yaşa Medikal A.Ş.’yi (KYCY) kurmuş ve son yıllardaki biyomedikal alanındaki çalışmalarını bu şirket aracılığıyla yoğunlaştırmayı planlamaktadır. Özellikle mikro akışkan tabanlı biyomedikal mikro cihazların ticarileşme hikayeleri incelendiğinde en önemli darboğazlardan birinin geliştirilen sistemlerin ölçeklenebilir üretime uygun olmamasıdır5,6. Arçelik, üretim tecrübesiyle, program kapsamında geliştirilecek sistemlerdeki bu gibi darboğazları aşmakta katkı sunacaktır. Arçelik’in APYK olarak yer aldığı P1.1’de mikro bileşenlerin ODTÜ MEMS araştırmacıları, elektronik dış bileşenlerinin ise bu alanda tecrübeli olan Arçelik araştırmacıları tarafından geliştirilecektir. Böylelikle, hem mikro sistem tecrübesi ODTÜ MEMS aracılığıyla Arçelik’e kazandırılmış olacak, hem de Arçelik’in elektronik tecrübesi ile üretim tecrübesinden faydalanılarak geliştirilecek olan sistemin ticarileşmesi kolaylaştırılmış olacaktır. Özetle medikal alanındaki bu tecrübesi ve tasarım modelleme ve prototipleme altyapısı ile Arçelik Ar-Ge, MAESTRO’nun odak teknolojilerinin kapsayan biyomedikal mikro elektromekanik sistemler teknolojisine katkı sunacaktır.
APYK olan Yeditepe Üniversitesi Ar-Ge ve Analiz Merkezi (YÜ-AGAM) ise, 2012 yılından bu yana ilaç analiz laboratuvarı da içeren birçok analiz laboratuvarı, klinik araştırma merkezi ve Ar-Ge merkezini içerisinde barındıran bir kompleks olarak hizmet vermektedir. Bu yapı içerisindeki hücre kültürü altyapısı ve ilaç analiz altyapısı ile YÜ-AGAM, MAESTRO’da geliştirilecek mikro akışkan teknolojileri, biyosensör teknolojileri ve mikro imalat teknolojilerine dayalı terapötik sistemlerin uygulamalarında önemli bir katkı sunacaktır.
MAESTRO’daki diğer APYK GlakoLens, Boğaziçi Üniversitesi Teknopark’ta yer alan ve Boğaziçi Üniversitesi’nden araştırmacıların 2017’de kurduğu bir şirket olup, MEMS, biyosensörler ve elektro optik sistemler üzerine çalışmaktadır. Bugüne kadar, sensör gömülü kontak lensler dahil olmak üzere polimer tabanlı farklı biyosensörler geliştirmiş olan GlakoLens’in MEMS, mikro imalat ve biyosensörler alanındaki tecrübesi, MAESTRO’nun odak teknolojileri ile birebir uyumludur.
MAESTRO’da APYK olan İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Biyoteknoloji ve Biyomühendislik Uygulama ve Araştırma Merkezi (İYTE-BİYOMER), 2009’dan bu yana bünyesinde yer alan hücre kültürü laboratuvarı, mikroskopi ve genetik analiz laboratuvarı ve enstrümantal analiz laboratuvarı gibi birçok laboratuvar barındıran altyapısı ile biyoloji, biyoteknoloji ve biyomühendislik alanında araştırmalar yürütmektedir. Bu araştırmalarda mikro akışkan sistemler, biyosensörler, biyomedikal cihazlar geliştirilmiştir. İYTE_BİYOMER’in bu tecrübesi ve altyapısı, MAESTRO’nun odak teknolojileri olan biyosensörler ve mikro akışkan teknolojileri ile örtüşmektedir.
Bir diğer APYK olan Sabancı Üniversitesi Nanotanı için Fonksiyonel Yüzeyler ve Arayüzeyler Mükemmeliyet Merkezi (EFSUN), 2016’da kurulmuş olup, nanoteknolojiye dayalı tıbbi tanı sistemleri konusunda uzmanlaşmıştır. Bu kapsamda, mikro imalat altyapısını kullanarak biyosensörler ve mikro akışkan teknolojilere dayalı sistemler geliştirilmiştir. EFSUN’un mikro akışkan sistemler ve biyosensörler alanındaki tecrübesi, MAESTRO’nun odak teknolojileri ile uyumludur.