Antik Yunancada ἕτερος (héteros, “diğer, başka, farklı”) + γένος (génos, “tür”) —> ἑτερογενής (heterogenḗs, “farklı türde”)—->Latincede heterogeneus.

Karışımları, varlıkları veya farklı bileşenlerden oluşan sistemleri tanımlamak için çeşitli bilimsel ve akademik disiplinlerde kullanılmıştır. Kavram, “aynı” anlamına gelen “homos” ve “genos” kelimelerinden türetilen “homojen” kavramıyla tezat oluşturuyor. Tarihsel olarak, heterojen ve homojen karışımlar arasındaki ayrım kimya, fizik ve malzeme biliminde çeşitli madde ve malzemelerin bileşimini, özelliklerini ve davranışını anlamak için temel olmuştur.

Tanımlar ve Örnekler

Heterojen Karışımlar: Fiziksel olarak farklı kalan, aynı karışım içinde farklı özellikler gösteren iki veya daha fazla bileşenden oluşan karışımlardır. Örnekler şunları içerir:

• Kum ve su
• Kum ve demir tozlarının karışımları
• Konglomera kaya
• Su ve yağ
• salata
• Yol karışımı ve beton (çimento değil)

Homojen ve Heterojen: Teknik bağlamlarda “homojen”, her yerinde aynı bileşime ve özelliklere sahip olan sistemleri veya karışımları ifade eder, “heterojen” ise aynı sistem içinde farklı bileşim ve özelliklere sahip olanları tanımlar. Buz ve su gibi iki fazlı sistemler heterojenliğe örnektir.

Ultrasonda Heterojenlik: Tıbbi görüntülemede, özellikle de ultrasonda “heterojen”, tekdüze bileşenlere sahip “homojen” yapıların aksine, düzensiz veya çeşitli bileşenlere ve görünümlere sahip doku veya yapıları ifade eder. Örneğin bir dermoid kist BT taramalarında heterojen zayıflama sergileyebilir.

Heterojenliğin Ek Örnekleri

• Beton: Agrega, çimento ve su karışımı.
• Şeker ve Kum: Karıştırıldıklarında heterojen bir karışım oluştururlar.
• Koladaki Buz Küpleri: Bu kombinasyon heterojen bir karışım oluşturur.
• Tuz ve Biber: Heterojen karışımın klasik bir örneği.
• Çikolata Parçalı Kurabiye: Heterojenlik gösteren, içine çikolata parçacıkları dağılmış hamurdan oluşur.

Özel Durumlar

• Süt: Eşit şekilde dağılmayan yağ kürecikleri gibi çeşitli bileşenlerin varlığı nedeniyle heterojen bir karışım olarak sınıflandırılır.
• Su: Tutarlı bileşimi nedeniyle tipik olarak, özellikle musluk suyu formunda homojen bir karışım olarak kabul edilir.
• Şeker Çözeltisi: Şeker su içerisinde eşit olarak dağıldığından homojen bir karışımı temsil eder.
• Kan: Hem katı (hücreler) hem de sıvı (plazma) bileşenlerden oluşan heterojen bir karışım.
• Portakal Suyu: Posa ve sıvı kısımlardan oluşan heterojen bir karışımdır.
• Kanserli Tümörler: Genellikle zamanla daha heterojen hale gelir ve tümör içindeki farklı moleküler imzalar nedeniyle tedavi duyarlılığını etkiler.

Kanserde Heterojenite Türleri ve Mekanizmaları

• Heterojenite Türleri: İntratumoral (aynı tümör içinde), intertumoral (aynı hastadaki tümörler arasında) ve primer ve sekonder tümörler arasında içerir.
• Mekanizmalar: Kanser heterojenliği genetik çeşitliliklerden, çevresel etkilerden ve hücresel özelliklerdeki geri dönüşümlü değişikliklerden kaynaklanır. Bazı kanserlerde, tümörijenik kök hücrelerin tümörijenik olmayan nesillere farklılaştığı ve ayrıca heterojenliğe katkıda bulunduğu bir hiyerarşi mevcut olabilir.
• İyi huylu ve kötü huylu tümörler: İyi huylu tümörlerde de heterojenlik görülebilir, ancak tıbbi görüntülemedeki bazı özellikler onları kötü huylu olanlardan ayırmaya yardımcı olabilir.

Kanser Araştırmaları ve Genetik: Yüksek verimli dizileme teknolojilerinin ve tek hücre analizlerinin ortaya çıkışı, kanser ve genetik hastalıklardaki heterojenite anlayışımızda devrim yarattı. Araştırmacılar artık tümörler içindeki ve tek bir organizmadaki hücreler arasındaki genetik, epigenetik ve fenotipik değişkenliği tanımlayıp karakterize edebiliyor; bu da kanserin evrimi, metastaz ve tedavilere direnç konusunda içgörü sağlıyor.

Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji: Kompozit malzemelerin ve nanoteknolojinin gelişimi, mikro ve nano ölçekte heterojenliğin daha derin anlaşılmasına yol açmıştır. Bu alandaki çalışmalar, malzemeler içindeki farklı fazların düzenlenmesi ve bileşiminin, bunların özelliklerini ve işlevlerini nasıl etkilediğine odaklanmaktadır.

Çevre Bilimi ve Ekoloji: Modern çevre araştırmaları, ekosistemler ve manzaralardaki heterojenliği incelemek için gelişmiş algılama teknolojilerini ve mekansal analizleri kullanır. Bu araştırma, türlerin dağılımını, enerji ve besin akışını ve insan faaliyetlerinin doğal sistemler üzerindeki etkisini anlamaya yardımcı olur.

Tıp ve Biyomedikal Görüntüleme: MRI, CT taramaları ve PET taramaları gibi görüntüleme teknolojilerindeki yenilikler, doku ve organlardaki heterojenliği tespit etme ve ölçme yeteneğini geliştirmiştir. Bu, hastalıkların teşhis edilmesi, ilerlemelerinin anlaşılması ve tedavilerin bireysel hastalara göre uyarlanması açısından çok önemlidir.

Ekonomi ve Sosyal Bilimler: Karmaşık sistem analizinin ve büyük veri analitiğinin ekonomi ve sosyal bilimlerde uygulanması, pazarlar, kuruluşlar ve toplumlar içindeki heterojenliğe dair içgörüler sağlamıştır. Bu, tüketici davranışı, servet dağılımı, sosyal ağlar ve organizasyon yapıları üzerine çalışmaları içerir.

İleri Okuma

• Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C., & Gelbart, W. M. (2000). “An Introduction to Genetic Analysis.” 7th edition. New York: W. H. Freeman; Section 1.2, Heterogeneity in Genetics.
• Silverman, E. K., & Loscalzo, J. (2012). Network medicine approaches to the genetics of complex diseases. Discovery Medicine, 14(75), 143-152.
• Marusyk, A., Almendro, V., & Polyak, K. (2012). Intra-tumour heterogeneity: a looking glass for cancer? Nature Reviews Cancer, 12(5), 323-334.
• Stratton, M. R., Campbell, P. J., & Futreal, P. A. (2009). The cancer genome. Nature, 458(7239), 719-724.
• Amenta, V., Aschberger, K., Arena, M., Bouwmeester, H., Botelho Moniz, F., Brandhoff, P., Gottardo, S., Marvin, H.J.P., Mech, A., Quiros Pesudo, L., Rauscher, H., Schoonjans, R., Vettori, M.V., Weigel, S., Peters, R.J.B. (2015). Regulatory aspects of nanotechnology in the agri/feed/food sector in EU and non-EU countries. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 73(1), 463-476.
• Marusyk, A., Almendro, V., Polyak, K. (2012). Intra-tumour heterogeneity: a looking glass for cancer? Nature Reviews Cancer, 12(5), 323-334.
• Navin, N., Kendall, J., Troge, J., Andrews, P., Rodgers, L., McIndoo, J., Cook, K., Stepansky, A., Levy, D., Esposito, D., Muthuswamy, L., Krasnitz, A., McCombie, W.R., Hicks, J., Wigler, M. (2011). Tumour evolution inferred by single-cell sequencing. Nature, 472(7341), 90-94.
• Turner, M.G. (1989). Landscape ecology: the effect of pattern on process. Annual Review of Ecology and Systematics, 20, 171-197.