Nanofotonik ve Biyotanımlama Sistemleri
Baş Araştırmacı: Dr. Arif E. ÇETİN
Nanofotonik ve Biyotanımlama Sistemleri Laboratuvarı, biyomedikal tanı ve yaşam bilimleri alanlarında kullanılmak üzere ileri düzey optik ve elektrokimyasal biyosensör platformları geliştirmektedir. Araştırmalarımız, plazmonik ve fotonik nanoyapıların mühendisliği ile etiket gerektirmeyen, ultra-duyarlı molekül, hücre ve patojen tespitine odaklanır. Optofluidik ve mikroakışkan sistemleri entegre ederek gerçek zamanlı, yüksek verimli ve taşınabilir analiz cihazları tasarlıyoruz. Nanofabrikasyon ve malzeme mühendisliği teknikleri ile özel optik özelliklere sahip sensör yüzeyleri üretiyoruz. Geliştirdiğimiz teknolojiler, nadir hastalıkların erken tanısı, antibiyotik/ilaç duyarlılık testleri, hücre büyümesi ve biyofiziksel özelliklerin izlenmesi gibi uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Çalışmalarımız, temel bilim ile klinik uygulamalar arasında güçlü bir köprü kurmaktadır.
Araştırma Alanları
- Plazmonik ve fotonik nanoyapıların tasarımı ve mühendisliği
- Etiket gerektirmeyen, ultra-duyarlı optik ve elektrokimyasal biyosensörler
- Optofluidik ve mikroakışkan sistem tasarımı
- Nanofabrikasyon ve malzeme mühendisliği teknikleri
- Hücre analizi ve biyofiziksel özelliklerin ölçümü
- Nadir hastalıkların ve patojenlerin hızlı tanısı
- İlaç/antibiyotik duyarlılık testleri
- Taşınabilir ve nokta-yanında tanı platformları geliştirme
- Laboratuvar otomasyon cihazlarının geliştirilmesi
Yayınlar
Idil Karaca Acari, Fatma Kurul, Meryem Beyza Avci, S. Deniz Yasar, Seda Nur Topkaya, Ceyhun Acari, Erbil Unsal, Balahan Makay, Suleyman Koytepe, Burhan Ates, Ismet Yılmaz, Turgay Seckin, Arif E. Cetin, “A plasmonic biosensor pre-diagnostic tool for Familial Mediterranean Fever”, Nature Communications, Vol. 15, pp. 8515 (2024)
Arif E. Cetin, Mark Stevens, Nicholas Calistri, Mariateresa Fulciniti, Selim Olcum, Robert Kimmerling, Nikhil Munshi, and Scott Manalis, “Determining Therapeutic Susceptibility in Multiple Myeloma by Single-Cell Mass Accumulation”, Nature Communications, Vol. 8, No 1613, pp. 1-12 (2017)
Arif E. Cetin, Seda Nur Topkaya, Ozden Yalcin-Ozuysal, Ali Khademhosseini, “Refractive Index Sensing For Measuring Single Cell Growth”, ACS Nano, Vol. 15, No 6, pp. 10710–10721 (2021)
Arif E. Cetin, and Hatice Altug, “Fano Resonant Ring/Disk Plasmonic Nanocavities on Conducting Substrates for Advanced Biosensing”, ACS Nano, Vol. 6, No 11, pp. 9989-9995 (2012).
Arif E. Cetin, Ahmet F. Coskun, Betty C. Galarreta, Min Huang, David Herman, Aydogan Ozcan, and Hatice Altug, “Handheld High-Throughput Plasmonic Biosensor using Computational On-Chip Imaging”, Light: Science & Applications, Vol. 3, No e122, pp. 1-10 (2014)
Araştırma Projeleri
TÜBİTAK 2247-A Ulusal Lider Araştırmacılar Programı, #1199B472343058 (Devam ediyor)
Gelişmiş Biyoalgılama Uygulamaları için Optik Tuzaklama ve Floresan Mikroskopisinin Plazmonikle Eş Zamanlı Olarak Güçlendirilmesine Yönelik Optoakışkan Platform
Position: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2024-2027).
TÜBİTAK 1005 #123Z570 (Devam ediyor)
Perde Baskılı Elektrot Tabanlı Elektrokimyasal Analizler için Bir Test Aparatı ve Çok-Fonksiyonlu Bir Yazılımın Geliştirilmesi
Pozisyon: Araştırmacı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2023-2025)
TÜBİTAK 1004 #22AG008 (Devam ediyor)
MAESTRO - Mikro Medikal Teknolojiler Platformu
Pozisyon: Araştırmacı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2026).
TÜBİTAK 1001 #124R024. (Devam ediyor)
Çip-üstü-karaciğer organoid modelinde karaciğer dokusundaki zonasyonunun oluşturulması ve fonksiyonel karakterizasyonu
Pozisyon: Araştırmacı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2024-2027).
Research and Innovation of Thailand, International Project. (Tamamlandı)
Optical-based sensor for virus detection: platform for future optical sensing applications
Pozisyon: Araştırmacı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2024)
TÜBİTAK 1005, #122E384. (Tamamlandı)
Hücre Tabanlı Analizler için İnkübatöre Entegre Elektrokimyasal Analiz Platformu
Pozisyon: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2024).
TÜBİTAK 1005, #122E385. (Tamamlandı)
Hücre Kültürü Temelli Çalışmalar için Tam Otomatize Görüntüleme Tabanlı Sıvı İşleyici Platform
Pozisyon: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2024).
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi BAP, #FCD-2022-2326. (Tamamlandı)
Virüs Tespiti için Optik Tabanlı Sensör: Gelecekteki Optik Algılama Uygulamaları için Platform Geliştirilmesi
Pozisyon: Araştırmacı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2024).
TÜBİTAK 2209-B, #1139B412202632. (Tamamlandı)
In vitro Nanoparçacık Sitotoksisite Analizleri için Akıllı Telefon Tabanlı Görüntüleme Yönteminin Geliştirilmesi
Pozisyon: Sanayi Danışmanı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2023-2024).
TÜBİTAK 2209-B, #1139B412101128. (Tamamlandı)
İşaret Dilinin ve Ses Sinyallerinin Metinlere Dönüştürülmesi işlevini yürüten Mobil Uygulamanın Geliştirilmesi
Pozisyon: Sanayi Danışmanı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2023).
TÜBİTAK 2209-B, #1139B412103145. (Tamamlandı)
SSVEP Tabanlı Beyin Bilgisayar Arayüzü Destekli Robotik Kol Tasarımı ve Prototipinin Üretilmesi
Pozisyon: Sanayi Danışmanı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2023).
TÜBİTAK 2209-B, #1139B412102977. (Tamamlandı)
Doku ve Hücre Görüntülerinin İyileştirilmesi
Pozisyon: Sanayi Danışmanı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2023).
TÜBİTAK 2209-B, #1139B412102119. (Tamamlandı)
Doku Örneklerini Sınıflandırma ve Malignant Hücre Tespiti
Pozisyon: Sanayi Danışmanı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2022-2023).
TÜBİTAK 1002, #121E620. (Tamamlandı)
Hücre Sayım Uygulamaları Için Opto-Akışkan Platform
Pozisyon: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2019-2022).
TÜBİTAK 2209-B, #1139B412100962. (Tamamlandı)
Hava Baloncuğu Takip Mekanizmasına Sahip Devamlı Aktarım Sağlayan Şırınga Pompası Sistemi
Pozisyon: Sanayi Danışmanı, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2021-2022).
TÜBİTAK 1507, #7201148. (Tamamlandı)
Tümöroid bazlı ilaç taraması için yerli (in-house) yüksek verimli görüntüleme platformunun geliştirilmesi
Pozisyon: Danışman, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2021-2023).
TÜBİTAK 2218, #118C458. (Tamamlandı)
Düşük Maliyetli, Taşınabilir ve Mikroakışkan Pompa Sistemine Sahip Plazmonik Biyosensör Platformu
Pozisyon: Danışman, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2021-2022).
TÜBİTAK 3501, #119E111. (Tamamlandı)
Kanser Hücrelerinin Terapötik Yanıtlarını Saptamaya Yönelik Plazmonik Temelli Biyo-Etiketsiz Bir Biyosensör Tasarımı
Pozisyon: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2019-2022).
TÜBİTAK 1005, #119E649. (Tamamlandı)
FMF (Ailevi Akdeniz Ateşi) Hastalığı Tanısı İçin Ekonomik ve Taşınabilir Biyosensör Sistemi
Pozisyon: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2019-2022).
TÜBİTAK 2232, #119C002. (Tamamlandı)
Mikroorganizma Kaynaklı Hastalıkların Teşhisine Yönelik Optik Temelli Taşınabilir Bir Biyosensör Tasarımı
Pozisyon: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2018-2020).
TÜBİTAK 1002, #119E308. (Tamamlandı)
Cep Telefonu Tabanlı Gerçek-Zamanlı Hücre Görüntülemesi Yapabilen Taşınabilir ve Düşük Maliyetli İnkübatör Sistemi
Pozisyon: Yürütücü, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, İzmir (2019-2020).
CTI #17483.1 PFLS-LS. (Tamamlandı)
Portable High-Throughput and Multiplexed Plasmonic Biosensor Platform for Point-of-Care Detection of Pathogenic Bacteria
The Swiss Commission for Technology and Innovation (CTI). Pozisyon: Doktora Sonrası Araştırmacı.
EPFL, Lausanne, İSVİÇRE (2014-2016).
TÜBITAK 1001, #113E277. (Tamamlandı)
Biyo-Sensör Uygulamaları için Plazmonik Tabanlı Nanoanten Dizileri Tasarımı
Pozisyon: Yurtdışı Araştırmacı. EPFL, Lausanne, İSVİÇRE ve MIT, Cambridge, M.A., A.B.D. (2013-2015).
NSF #EEC-0812056. (Tamamlandı)
Multiplexed Plasmonic Sensors for Parallel Biochemical Detection
National Science Foundation (NSF) Engineering Research Center on Smart Lighting.
Pozisyon: Doktora Öğrenci – Araştırmacı, Boston University, A.B.D (2011-2013).
TÜBİTAK Uluslararası Proje, #106E215. (Tamamlandı)
Integration of Optical Monolithic Resonators on Silicon for Photonic Communications
Pozisyon: Yüksek Lisans Öğrenci – Araştırmacı, Koç Üniversitesi, İstanbul (2014-2015).
Patentler
Arif E. Cetin, Meryem Beyza Avci, Mehmet Turkan “Hücre Analizi için Bir Yöntem ve Bu Yöntem İçin Bir Platform”, TR Patent Başvurusu (Gönderildi, 2025).
Arif E. Cetin, Seda Nur Topkaya Cetin “İnkübatör Entegreli Elektrokimyasal Analiz Platformu”, TR Patent 2023/019240 (Lisanslandı, 2025), PCT Başvurusu (Gönderildi, 2025).
Arif E. Cetin, “Otomatize, Görüntüleme Tabanlı ve Beş Eksenli Sıvı İşleyici”, TR Patent 2023/019281 (Lisanslandı, 2025), PCT Başvurusu (Gönderildi, 2025).
Habibe Durmaz Sagir, Nimet Yildirim Tirgil, Arif E. Cetin, Ahmet Murat Erturan, Sare Nur Çuhadar, Seyfettin Sinan Gültekin, “Metamateryal Tabanlı Bir Plazmonik Biyo-Sensör Sistemi ile Depresyon Tespit ve Takibi”, TR Patent Başvurusu 2023/001754 (Gönderildi, 2023).
Arif E. Cetin, Idil Karaca Acari, Seda Nur Topkaya Cetin, Burhan Ates, Suleyman Koytepe, Turgay Seckin, Sevket Erbil Unsal, Balahan Makay, Ceyhun Acari, Ismet Yılmaz, “FMF (Ailevi Akdeniz Ateşi) Hastalığı Tanısı için Biyosensör Sistemi”, TR Patent Başvurusu 2022/017709 (Gönderildi, 2022), PCT WO/20241/12303A1 (Kabul edildi, 2023), US Patent Başvurusu (Gönderildi, 2025).
Arif E. Cetin, “Kanser Hücrelerinin Terapötik Yanıtlarını Saptamaya Yönelik Plazmonik Hücre Kütle Birikim Profili Belirleme Platformu”, TR Patent 2020/19537 (Lisanslandı, 2020), PCT WO/2022/119530 (Kabul edildi, 2021), US Patent Başvurusu US20240003869A1 (Gönderildi, 2023).
Arif E. Cetin, “Taşınabilir Bir Görüntüleme Cihazına Entegre Edilmiş Taşınabilir Bir İnkübatör Platformu”, TR Patent Başvurusu 2019/13661 (Gönderildi, 2019), PCT WO/2021/050023 (Kabul edildi, 2020), US Patent 17/639,916 (Lisanslandı, 2025), EPO Başvurusu EP4004183A1 (Gönderildi, 2022).
Arif E. Cetin and Hatice Altug, “Plasmonic Nanohole Arrays on Hybrid Substrate for Highly Sensitive Label-Free Biosensing”,
US Patent 10,436,711 (Lisanslandı, 2019).
Ekip
Aktif Üyeler
Meryem Beyza Avcı (Doktora Öğrencisi)
Fatma Kurul (Doktora Öğrencisi)
Furkan Koçer (Yüksek Lisans Öğrencisi)
Damla Aydoğan (Yüksek Lisans Öğrencisi)
İrem Sonay (Yüksek Lisans Öğrencisi)
Nida Bitiktaş (Yüksek Lisans Öğrencisi)
Önceki Üyeler
Sena Yaman, (Doktora Sonrası Araştırmacı)
Ece Cesur Gür, (Laboratuvar Sorumlusu)
Mehmet Furkan Çolak (Yüksek Lisans Öğrencisi)
Sevim Deniz Yaşar (Lisans Öğrencisi)
Ayca Kulpedin (Lisans Öğrencisi)
Onur Akdemir (Lisans Öğrencisi)
Özge Ada Bozbaş (Lisans Öğrencisi)
Rabia Hamurcu (Lisans Öğrencisi)
Bertan Acar, (Mechatronics Engineer – Lisans Öğrencisi)
