Bilgi İşleme İşlevselliği İle Yenilikçi Biyo-Hibrid Sistemler. Freiburg Üniversitesi’nden bilim insanları, biyolojik bileşenler ve polimer malzemelerden oluşan, bilgi algılayabilen ve işleyen materyal sistemleri geliştirdiler. Bu biyo-hibrid sistemler belirli işlevleri yerine getirmek için tasarlanmıştır. Örneğin biyoaktif molekülleri veya ilaçları doğru zamanda serbest bırakmak, sütteki antibiyotik benzeri enzimleri ve küçük molekülleri tespit etmede kullanılabilirler.
Yaşam sistemleri (hücreler ve organizmalar gibi) ve elektrik sistemleri (bilgisayarlar gibi) farklı girdi bilgilerine cevap verir ve çeşitli çıktı yeteneklerine sahiptir. Bununla birlikte, bu karmaşık sistemlerin paylaştığı temel özellik bilgi işleme yeteneğidir. Son yirmi yılda bilim insanları, bilgiyi algılayan, işleyen ve istenen işlevleri yerine getiren canlı hücreleri tasarlamak ve inşa etmek için elektrik mühendisliği ilkelerini uyguladılar. Bu alana sentetik biyoloji denir ve tıbbi, biyoteknoloji, enerji ve çevre sektörlerinde çok heyecan verici uygulamaları vardır.
Prof. Wilfried Weber, “Biyolojik işaretleme süreçlerinin bileşenleri ve ağları konusundaki anlayışımızdaki önemli ilerlemeler sayesinde, artık biyolojik modülleri sentetik biyolojiden materyallere aktaracağımız bir aşamadayız” diyor.
Bu akıllı materyal sistemlerinin geliştirilmesinde kritik bir adım, biyolojik yapı taşlarının aktivitesini optimal olarak hizalamaktır. Bilgisayarlarda olduğu gibi, tek tek bileşenlerin uyumsuzluğu genel sistemi bozabilir. Bu zorluğu aşmanın anahtarı, Matematik ve Fizik Fakültesinden Prof. Jens Timmer ve Dr. Raphael Engesser tarafından geliştirilen nicel matematiksel modellerdi.
Sentetik biyoloji esinli materyal sistemleriyle ilgili harika bir şey onların çok yönlülüğüdür. Bu çalışmalarda ortaya konan modüler tasarım konsepti, çeşitli fiziksel, kimyasal veya biyolojik sinyalleri algılayabilen, işleyebilen ve sinyallerin yükseltilmesi, bilginin depolanması veya biyoaktif moleküllerin kontrollü salımı gibi istenen işlevleri yerine getirebilen mühendislik biyo-hibrid materyal sistemleri için bir plan sağlar.
Bu yenilikçi materyaller, araştırma, biyoteknoloji ve tıp alanında geniş uygulamalara sahip olabilir.
Kaynak : chemeurope
