Anasayfa / Bilimsel Gelişme / Biyo-devreleri Pratik Hayata Geçirecek Gelişme

Biyo-devreleri Pratik Hayata Geçirecek Gelişme

biyodevre

Bilim adamları biyolojik devrelerin tasarımında ve yaratılmasında son yıllarda büyük ilerleme kaydettiler. Elektronik devreler gibi girdilere karşılık spesifik çıktılar yapabilen sistemler tasarlanmaya çalışılıyordu. Fakat bu tür biyolojik devrelerin elemanları hassas olabilir. Bu tür devrelerde daha fazla elemanın  kullanılması,yani daha fazla elemanın birleştirilmesiyle birlikte bu devrelerin verimliliği artacaktır. MIT (Massachussets Teknoloji Enstitüsü) mühendislerinden oluşan bir grup araştırmacı, bu belirsizliğin azaltılması ve verimliliğin artırılması konusunda çalışma yapıyorlar. Bulgular bu haftaki Nature dergisinin Biyoteknoloji kısmında yayınlanmıştır. Bu araştırmayı MIT’ den Makine Mühendisliği doçenti Domitilla Del Vecchio ve Biyoloji Mühendisliğinden Profesör Ron Weiss yapmıştır. Araştırma yazarı, MIT’ de biyoloji mühendisliğinde yüksek lisans öğrencisi olan Deepak Misshra’dır.

Diğer yazarlar ise, makine mühendisliğinden yüksek lisans öğrencisi Philip Rivera ve elektrik ve bilgisayar mühendisliğinden öğrenci Allen Lin vardır.

Sentetik biyolojik devreler bir çok amaç için kullanılabilir. Del Vecchio ve Weiss diyor ki “Hücreleri tespit edebilen özel moleküllerin çevreye bir yanıt üretmesi amacıyla biyosensörlerde kullanabiliriz.” Özellikle kanser hücrelerinin tespit edilmesi ve bunların öldürülmesi için bu devreler kullanılabilir.

Kanserli olmayan ve kanserli hücrelerin ayırt edilmesi bu devrelerin en önemli prensibi olacaktır. Böyle bir talihsizliği de önlemek için son derece doğru bir bilgi işlem tekniği kullanılmalıdır. Bu da “son derece kritiktir ” diyor Weiss.

Biyolojik devrelerde bugüne kadar sağlam bir tahmin ve geri bildirim özelliği yoktu.

Biyolojik devrelerin en büyük zorluklarından biri elemanlar arası bağlantının elekronik devrelerdeki gibi olmaması. Yani elektronik devrelerde bağlantılar iletken teller tarafından sağlanan biyolojik devre elemanları arasındaki bağlantı sıvı ortamda sağlanır.

Burada bazı sorunlarda ortaya çıkabiliyor. Çünkü özellikle devrelerin iletişiminde kullanılacak kimyasallar için ideal ortamı belirlemek bu teknoloji için çok mühimdir. Çünkü elde edilen sonuçların tutarlı olması gerekiyor. “Eğer devre tamamlandığında gelecek cevabın “X” olmasını gerekiyorken, “Y”  cevabı geliyorsa bu hayli sıkıntılı olacaktır,”diyor Del Vecchio.

Özellikle elektronik devrelerdeki yük sürücüleri de büyük bir sorundur. Sinyal ve cevapların yedeklenmesi de bir hayli gecikiyordu. Bu devrelerin ticarileştirilmesi  ise bir hayli zaman alacaktır. Ticari alanda kullanıma örnek verecek olursak; bu biyolojik sentetik devrelerin diyabetik hastalarda kan şekerini ölçmek ve gerektiğinde vücuttaki insülinin serbest bırakılmasını tetiklemesini sağlayacaktır. Tabi “Bu devrenin verimi artarken karmaşıklığı da o düzeyde artıyor.” diyor Dell Vecchio.

Boston Üniversitesi’ nden biyomedikal mühendisi James Collins “Sentetik biyolojik devrelerin oluşturulma çabası bu devrelerde genellikle engellenemeyen ve karakteristik olmayan gelişmelerin yaşanmasını da beraberinde getirmektedir. Bunların önüne geçmek için devrelerin girdi ve çıktı özelliklerini geliştirmek gerekiyor ki bu tür olumsuzlukları engelleyelim.Del Vecchio ve Weiss doğru tür etkileşimleri ve hesaplamaları yapabilecek önemli bir cihaz yapmışlardır. Bu da devrenin davranışlarını daha fazla tahmin edilebilir olması anlamına gelir, ” diyor Collins.

Bu araştırma Eni- MIT Enerji araştırmaları bursu, Ulusal Bilim Vakfı, Birleşim devletler Ordusu Araştırma Birimi, Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Birimi, ve NIH tarafından desteklenmiştir.

Kaynak : ScienceDaily

 

Facebook Yorumları

Bu haber 2681 kez görüntülendi.

Hakkında Konuk Yazar

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Yeni Geliştirilen Alüminyum Batarya Daha Çevreci Bir Seçenek Sunuyor

İsveç Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve Slovenya Ulusal Kimya Enstitüsü’nden bilim insanlarının geliştirdiği katot ile hem …

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.