fbpx
Connect with us

Bilim

Tüm Zamanların En Büyük 20 İcadı

Published

on

Teknoloji, insan deneyiminin temel bir parçasıdır. Türümüz ilk günlerinden bu yana fiziksel dünyayı değiştirmeye yardımcı olacak araçlar yaratıyor. En önemli teknolojik buluşları belli bir sıralamaya tabi tutmak kesinlikle tartışmaya açıktır. Ancak böyle bir listede bulunması gereken belli başlı büyük icatlar var (kronolojik sırayla):

1. Ateş

Ateşin icat edilmekten ziyade keşfedildiği söylenebilir. Kuşkusuzdur ki, ilkel insanlar ateşin neden olduğu bazı olayları gözlemlediler, ancak onu nasıl kontrol edeceklerini, nasıl üreteceklerini öğrenene kadar bu araçtan tam anlamıyla yararlanamadılar. En eski ateş kullanımı iki milyon yıl öncesine kadar uzanırken, bu teknolojinin yaygın olarak kullanımı yaklaşık 125.000 yıl öncesine dayanıyordu. Ateş bize sıcaklık, koruma sağladı ve önemli icatların gelişmesine, pişirme gibi becerilerin ortaya çıkmasına öncülük etti. Pişirme yeteneği, gelişen beyinlerimiz için gerekli besin maddelerini almamıza ve diğer primatlara karşı tartışılmaz bir avantaj sağlamamıza yardımcı oldu.

2. Tekerlek

Tekerlek, Mezopotamyalılar tarafından çanak çömlek yapımında kullanılmak üzere yaklaşık M.Ö. 3500’de icat edildi. Bundan yaklaşık 300 yıl sonra, tekerlek bir at arabasına eklendi ve gerisi malum. Ulaşım ve ticaretimizi kolaylaştıran tekerlek, günlük hayatımızda her yerde bulunuyor.

Yaklaşık M.Ö. 2000 yıllarında İki tekerlekli bir antik Mısır arabasını çeken öküzler (Fotoğraf Hulton Arşivi/Getty Images)

3. Çivi

Çok basit fakat son derece kullanışlı olan bu metal bağlayıcıların bilinen en eski kullanımı, M.Ö. 3400 yıllarında Eski Mısır’a kadar uzanmaktadır. Eğer çivi yerine vida kullanma taraftarıysanız, onlar Antik Yunanlılardan (M.Ö. 1. veya 2. yy) beri var olmuşlardı. Haberiz ola…

4. Optik Lens

Gözlüklerden mikroskoplara ve teleskoplara kadar, optik lensler görme olanaklarını büyük ölçüde genişletti. Optik lensler ilk olarak antik Mısırlılar ve Mezopotamyalılar tarafından geliştirilmiş olsalar da uzun bir geçmişleri vardır. Antik Yunanlıların katkıda bulunduğu ışık ve görmenin temel teorileri de bunlara dahildir. Ayrıca optik lens; fotoğraf, film ve televizyonun da yer aldığı medya teknolojilerinin oluşturulmasında önemli bir bileşen olmuştur.

5. Pusula

Günümüz tabiriyle bu eski navigasyon cihazı insanoğlu için araştırmalarda ve keşiflerde büyük bir güç olmuştur. İlk pusulalar M.Ö. 300 ile 200 yılları arasında Çin’de kerestelerden yapılmıştır.

Yaklaşık M.Ö. 1121 yılları, Antik bir Çin manyetik arabası. Bu figür güneyi gösterir, manyetik pusula prensibiyle hareket eder. (Fotoğraf Hulton Arşivi/Getty Images)

6. Kağıt

Çin’de yaklaşık olarak M.Ö. 100 civarında icat edildi. Kağıt, fikirlerimizi yazmamıza ve paylaşmamıza izin vermesi açısından vazgeçilmezdir.

7. Barut

9. yüzyılda Çin’de icat edilen bu kimyasal patlayıcı, askeri teknolojinin gelişmesinde (ve buna bağlı olarak, insanlık tarihinin akışını değiştiren savaşlarda) önemli bir etken olmuştur.

8. Matbaa

1439’da Alman Johannes Gutenberg tarafından icat edilen bu cihaz, birçok yönden modern çağımızın temelini attı. Mürekkebin hareketli basma kalıplardan kağıda mekanik bir şekilde aktarılması sağlamıştır. Bu durum bilgi ve dini inançların yayılmasında devrim yarattı. Kitaplar daha öncelerinde genellikle keşişler tarafından elle yazılarak çoğaltılıyordu.

1511, Matbaa, Paris’te Jodocus Badius Ascensius tarafından basılan, ‘Hegesippus’un kapak sayfafısından (Fotoğraf Hulton Arşivi/Getty Images)

9. Elektrik

Elektriğin kullanımı, Miletli Thales’in fenomen hakkındaki ilk araştırmalarından, binlerce yılda bir dizi parlak fikrin katkıda bulunduğu, Antik Mısır ve Antik Yunan’a kadar uzanan bir süreçtir. 18. yüzyıl Amerikan Rönesans adamı Benjamin Franklin, keşfi olmasa da, genel olarak elektrik konusunda anlayışımızı önemli ölçüde ilerletti. Alet edevatlarımızın büyük bir bölümünü çalıştırdığı ve yaşam biçimimizi şekillendirdiği için elektriğin insanlık haline gelmesinin ne kadar önemli olduğunu tahmin etmek güçtür. Ampulün icadı, 1879’da Thomas Edison’a atfedilen ayrı bir katkı olmasına rağmen kesinlikle elektriği kullanma kabiliyetinin önemli bir sonucudur. Bununla birlikte yaşam tarzımızı, şehirlerimizin görünümünü ve işleyişini de köklü bir şekilde değiştirdi.

10. Buhar Makinesi

1763-1775 yılları arasında İskoçyalı mucit James Watt (1712 Newcomen motoru gibi önceki buhar motoru girişimlerinin fikirlerini temel alan) tarafından icat edildi. Watt, buhar motoru ile trenleri, gemileri, fabrikaları yani Sanayi Devriminin büyük bir bölümünü etkiledi.

Yaklaşık 1830: Bir yük treni lokomotifi (Fotoğraf Hulton Arşivi/Getty Images)

11. İçten Yanmalı Motor

19.yüzyılda icat edilen (1859’da Etienne Lenoir tarafından yaratılmış ve 1876’da Nikolaus Otto tarafından geliştirilmiştir.) kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çeviren bu makine, buhar makinesinin yerini alıp, modern arabalarda ve uçaklarda kullanıldı. Elon Musk’un elektrikli otomobil şirketi Tesla, şu anda bu alanda teknolojide bir kez daha devrim yaratmaya çalışıyor.

12. Telefon

Bu tür bir teknolojik gelişme için çalışan tek kişi o olmasa da, İskoçya doğumlu mucit Alexander Graham Bell, 1876’da elektrikli telefon için ilk patenti aldı. Kesinlikle, bu araç, iletişim kurma yeteneğimizde bir devrim yarattı.

13. Aşılama

Bazen tartışmalara neden olsa da, aşılama uygulamaları, hastalıkların ortadan kaldırılması ve insan ömrünün uzatılması açısından önemlidir. İlk aşı (çiçek hastalığı için) 1796’da Edward Jenner tarafından geliştirilmiştir. Kuduz aşısı, 1885 yılında aşılamayı bugünkü tıbbın önemli bir parçası haline getirmesiyle bilinen Fransız kimyager ve biyolog Louis Pasteur tarafından geliştirildi. Pasteur, aynı zamanda adını taşıyan pastörizasyon gıda güvenliği sürecini de icat etmiştir.

14. Arabalar

Arabalar seyahat yöntemlerimizi ve şehirlerimizin tasarımınlarını tamamen değiştirdi ve montaj hattı konseptini (üretim istasyonuna geçerken genellikle değiştirilebilir parçaların eklendiği bir imalat işlemidir) hayatımıza soktu. Arabalar, 19. yüzyılın sonlarından modern biçimlerine gelene dek birçok kişi tarafından geliştirildi. Ancak 1885’te ilk pratik araba olarak nitelendirilen aracı yaratan Alman Karl Benz’in de hakkını teslim etmemiz gerek.

Karl Benz (açık renk takım elbiseli), 1893 yılında yapılmış, tek silindirli, 3 hp elektrikli ilk otomobillerinden biriyle ailesiyle birlikte bir gezideyken. (Fotoğraf Hulton Arşivi/Getty Images)

15. Uçak

1903 yılında Amerikalı Wright kardeşler tarafından icat edilen uçaklar, dünyadaki lokasyonları birbirine daha da yakınlaştırdı ve çok uzak mesafelere hızla seyahat etmemize olanak sağladı. Bu teknoloji, muazzam kültürel değiş tokuşlarla birlikte zihinleri genişletti ancak aynı zamanda çıkacak olan dünya savaşlarının erişimini kolaylaştırıp, bundan sonraki her savaşın şiddetini arttırdı.

16. Penisilin

1928’de İskoç bilim adamı Alexander Fleming tarafından keşfedilen bu ilaç, bulaşıcı bakteriyel hastalıkları tedavi etme olanağı sağladı. Antibiyotik çağını başlattı.

17. Roketler

İlk roketlerin icat edilmesi Antik Çin’e dayanır. Modern roketler ise insanlığa 20.yüzyılın katkısıdır. Roketler askeri olanakların gelişiminde ve insanoğlunun uzayı keşfinde önemli bir rol oynamıştır.

18. Nükleer Füzyon

Atomları bölerek muazzam miktarda enerji ortaya çıkaran bu süreç, nükleer reaktörlerin ve atom bombalarının yaratılmasına yol açtı. Bir dizi önde gelen (çoğunlukla Nobel ödüllü) 20. yüzyıl bilim adamları bu buluşu doruk noktasına taşıdı. Ancak nükleer füzyonun spesifik keşfi genellikle Lise Meitner ve Otto Frisch gibi Avusturyalılarla çalışan Otto Hahn ve Fritz Stassmann gibi Almanlara atfedilmiştir.

Avusturalyalı nükleer fizikçi Lise Meitner (1878- 1968) Alman kimyager Otto Hahn (1879- 1968)’ı 80. yaş gününde kutluyor. Gottingen, Almanya, 8 Mart 1959. İkili, nükleer füzyonun icadına imkân sağlayan radyoaktivite çalışmalarında 30 yıl beraber çalıştı.

(Fotoğraf Keystone/Hulton Arşivi/Getty Images)

19. Yarı İletkenler

Yarı iletkenlik sağlayan maddeler elektronik cihazların ve içinde bulunduğumuz modern Dijital Çağın temelini oluştururlar. Çoğunlukla silikondan yapılmış olan yarı-iletken cihazlar, bugünün önde gelen bilişim şirketlerine ev sahipliği yapan “Silikon Vadisi”ne adını vermiştir. Yarı iletken malzeme içeren ilk cihaz 1947’de Bell Laboratuvarı’nda Walter Brattain ve William Shockley’ye John Bardeen tarafından tanıtıldı.

20. Kişisel Bilgisayar

1970’lerde icat edilen kişisel bilgisayarlar insan becerilerini büyük ölçüde genişletti. Günümüzde elimizdeki akıllı telefonlar gittikçe güçlenip birer kişisel bilgisayara dönüşürken, en eski kişisel bilgisayarlardan biri olan Altair, 1974’te MITS tarafından posta siparişi veren bir bilgisayar seti aracılığıyla tanıtıldı. Bu sistemle Apple, Microsoft ve IBM gibi şirketler kişisel bilgisayarları yeniden tanımladılar. Günümüzdeki kişisel bilgisayar teknolojisi o dönemlerden beri yuvarlanarak gelen bir kartopunun etkisiyle yoluna çığ olarak devam etmektedir.

21. (BONUS) İnternet – Dünya çapındaki (Bu makaleyi bulmak için kullandığınız) bilgisayar ağı 1960’lardan beri gelişmeye devam ediyor. Önceleri ABD Savunma Bakanlığı ARPANET şeklinde askeri enformasyon ve bilgi işlem aktarımı amacıyla oluşan, bugün bildiğimiz haliyle İnternet; zamanla daha modern bir buluş haline gelmiştir. 1990’larda Tim Berners-Lee tarafından yaratılan World Wide Web (www) iletişim, ticaret, eğlence, siyaset ve aklınıza gelebilecek her şeyi dönüştürmüştür.

Editör / Yazar: O. Can CANİKLİ

Kaynak: https://bigthink.com/paul-ratner/top-20-greatest-inventions-of-all-time

Bilim

Cerrahlar, Bir Bebeğin Beyninde Olgunlaşmış Diş Şeklinde Bir Tümör Buldular

Published

on

Bilim insanları yaşına göre fazla hızlı gelişen bir bebeğin beynini incelediklerinde olgunlaşmış diş şeklinde bir tümör buldular. The New England Journal of Medicine’in 2014’ teki haberine göre olay Maryland Üniversitesi ve Baltimore Johns Hopkins Children’ s Center’ ın beyin cerrahlarının 2014’ te 4 yaşındaki bir çocuğun beyin MR’ ını incelemeleriyle ortaya çıktı. İncelemelere göre tümör ceviz büyüklüğündeydi ve yan kısımları boyunca küçük yapılar vardı. Bebek hemen operasyona alındı ve tümör beyninden alındı. Tümörün embriyonik hipofiz dokusundan türemiş bir tümör diğer adıyla Kraniyofarenjiyomlar ( merkezi sinir sisteminin sellar ve para sellar bölgesinde yer alan iyi huylu büyüyen tümörler) olduğu ortaya çıktı. Bu tümör genellikle küçük çocuklarda oluşsa da nadiren yetişkinlerde de görülebiliyor. Genellikle beyin tabanında bulunup hormonları düzenleyen bir bez olan hipofiz bezinin yakınlarında görülüyor.

İyi huylu oldukları için yayılıp kansere sebep olmuyorlar ama hipofiz bezine yakınlıklarına göre bazı hormonal problemelere sebep olabiliyorlar. Bu olay oldukça ilginç bir vakanın sadece başlangıcıydı. Ameliyat sırasında cerrahlar buldukları tümörün dişleşmiş olduğunu gördüler. Bu tümörler teratom olarak adlandırılır. Teratom yalnızca diş yapısında olmak zorunda değildir; kas, saç, kemik gibi dokulardan oluşabilirler. Bu teratomun ise neden ya da nasıl diş halinde şekillendiği belli değil. Maryland Üniversitesi Medikal Merkezi’nde ameliyatı gerçekleştiren doktor Narlin Beaty, Lİve Science’ a yaptığı açıklamada şöyle konuştu:

Diş şeklinde bir tümör her gün gördüğümüz bir şey değil. Kraniyofarenjiyomlar’ da ise benzeri görülmemiş bir olay. Tümör başarıyla alındı ve çocuk aylar içinde kalıcı bir iyileşme göterdiyse de hala tedavi edilebilir hormonal problemleri var. Bunun içinse tiroidal ve adrenal bezlere hormonal replasman tedavisi uygulanıyor. Doktor Beaty patologların olayı araştırdığını ve ileride yapılacak araştırmalar için dişten örnekler alındığını söyledi. Son olarak hastanın çok iyi bir iyileşme gösterdiğini ve takip için belirli aralıklarla MRI taramasına alındığını belirtti.

Editör / Yazar: Şeyma SÜRÜCÜ

Kaynak: https://www.iflscience.com/health-and-medicine/surgeons-found-fully-formed-teeth-deep-inside-a-babys-brain/

Continue Reading

Bilim

Son araştırmalar, görmeyen insanların beyinlerinin işitme yetisini keskinleştirdiğini ortaya koydu

Published

on

Solda: Araştırmacılar, işitsel kortekste yanıtları ölçerek, beyinde frekans yanıtlarının nasıl temsil edildiğinin bir haritasını bulmaya başladılar. Sıcak renkler, beynin, düşük tonlu tonlara en çok yanıt veren bölgeleri temsil ederken, mavi renkler, yüksek tonlu tonlara daha çok yanıt veren bölgeleri temsil ediyor. Sağda: Araştırmacılar beynin her bir köşesinin seçici olduğu frekans aralığını incelediklerinde, görme engelli bireyler için ortamdaki sesleri seçme ve tanımlama yeteneğinin altında yatan ayarlamaların daha dar olma eğiliminde olduklarını gördüler.

Araştırmalar, doğuştan kör olmuş veya hayatın erken dönemlerinde kör olmuş insanların, özellikle müzikal yetenekler ve uzayda hareket eden nesneleri takip ederken (yalnızca ses kullanarak yoğun bir yoldan geçmeyi hayal edin) daha hassas bir işitme duyusuna sahip olduğunu göstermiştir. On yıllardır bilim insanları, beyindeki hangi değişikliklerin bu gelişmiş işitsel yeteneklere sebep olduğunu merak ettiler.

22 Nisan tarihinde Washington Üniversitesi’nden bir grup araştırmacının biri Journal of Neuroscience’ta, diğeri Ulusal Bilimler Akademisi’nin Bildirilerinde yayınlanan bir araştırma makalesinde beyinlerdeki iki farklılığı tanımlamak için fonksiyonel MRG kullan işitsel bilgiyi daha iyi kullanarak kör bireylerin yeteneklerinden sorumlu olabilecek bölgeyi ortaya çıkardı.

UW’de bir psikoloji profesörü olan ve her iki çalışmanın da yazarı olan Ione Fine, “ Kör insanlar için işitme duyusunun bir önemi var, çünkü dünyayı görsel bilgi olmadan yaşamak zorunda kalıyorlar. Bunun beyinde nasıl olduğunu araştırmak istedik” dedi.

Dinlerken beynin hangi kısımlarının en aktif olduğunu görmek yerine, her iki çalışmada da beynin işitsel frekanstaki ince farklara karşı duyarlılığı incelenmiştir.

UW Psikoloji Bölümü’nden mezun olan ve Journal of Neuroscience’ın makalesinde başyazar olan Kelly Chang, “Nöronların ne kadar hızlı ateşlendiğini değil, nöron popülasyonlarının sesle ilgili bilgileri ne kadar doğru bir şekilde gösterdiğini ölçtük” dedi.

Bu çalışma, işitsel kortekste, kör olan bireylerin, ses frekansındaki küçük farkları ayırt etmede, görüşülen deneklerden daha dar sinirsel “ayarlama” gösterdiğini ortaya koymuştur.

Fine, “Bu, körlüğün işitsel kortekste plastisite ile sonuçlandığını gösteren ilk çalışmadır. Bu önemlidir, çünkü bu, beyin ve görme engelli bireylerde çok benzer işitsel bilgileri alan beynin bir alanıdır.” dedi. “Fakat kör bireylerde, daha fazla bilginin sesten çıkarılması gerekiyor – ve bu bölge sonuç olarak gelişmiş kapasiteler geliştiriyor gibi görünüyor.”

“Bu, bebek beyinlerinde yeteneklerin gelişiminin içinde büyüdükleri ortamdan nasıl etkilendiğine dair zarif bir örnek sunuyor.”

İkinci çalışma, doğuştan kör olan ya da hayatın erken dönemlerinde kör olan bireylerin, uzayda hareket eden nesneleri nasıl algıladığını incelemiştir. Araştırma ekibi, beynin hMT + adı verilen ve hareketli bireylerin hareketli görsel objeleri izlemekten sorumlu olan bir alanının görme engelli bireylerde işitsel sinyallerin hem hareketi hem de hareketin sıklığını yansıtan sinirsel tepkiler gösterdiğini göstermiştir. Bu, kör insanlarda, hMT + alanının benzer bir rol oynamak üzere işe yaradığını göstermektedir – arabalar gibi hareketli işitsel objeleri veya etraflarındaki insanların ayak seslerini takip etmek gibi.

Son araştırmalar, görmeyen insanların beyinlerinin işitme yetisini keskinleştirdiğini ortaya koydu

Journal of Neuroscience’taki bildiri iki ekibin işi – biri UW’de, diğeri İngiltere’deki Oxford Üniversitesi’nde. Her iki ekip de çalışmaya katılanların sinirsel tepkileri ölçerken, katılımcılar fMRI makinesi beyin aktivitesini kaydederken frekansta farklı bir Mors kodu benzeri ton dizisi dinlemiştir. Araştırma ekipleri, kör katılımcılarda, işitsel korteksin, her bir sesin frekansını daha doğru bir şekilde temsil ettiğini buldu.

Chang, “Çalışmamız, kör bireylerin beyninin, frekansları daha iyi algıladığını gösteriyor” dedi. “Görme gücü olan bir kişi için, sesi doğru bir şekilde temsil etmek önemli değildir, çünkü nesneleri tanımalarına yardımcı olacak görüşü vardır, kör insanlar sadece işitsel bilgilere sahiptir. Bu bize kör bireylerin beyninde hangi değişikliklerin ortamdaki sesleri seçip tanımlamakta daha iyi olmasına neden olduğunu açıklama konusunda bir fikir verir.”

Ulusal Bilimler Akademisi çalışmasının bildirileri, hMT + bölgesinin kör insanların beyninin sesi kullanarak nesnelerin hareketlerini izlemelerine nasıl yardımcı olabileceğini incelemiştir. Katılımcılar bir kez daha işitsel frekanstaki farklı tonları dinledi, ancak bu kez sesler hareket ediyormuş gibi geliyordu. Daha önceki çalışmalarda da görüldüğü gibi, kör bireylerde hMT + alanındaki sinirsel tepkiler seslerin hareket yönü ile ilgili bilgiler içeriyordu, oysaki katılımcılarda bu sesler önemli sinirsel aktivite üretmedi.

Araştırmacılar, frekansa göre değişen sesler kullanarak, kör bireylerde, hMT + bölgesinin seslerin hareketinin yanı sıra frekans için de seçici olduğunu ve bu bölgenin uzaydaki hareketli nesneleri algılamasına yardımcı olabileceği fikrini desteklediğini gösteriyordu.

Fine, “Bu sonuçlar, erken körlüğün, işitsel görevleri nispeten karmaşık bir şekilde çözmek için görsel alanların aktif olmasına yol açtığını gösteriyor.” dedi.

Bu çalışma aynı zamanda iki görme engelini kurtarma konusunu da içeriyordu – bebeklikten erişkinliğe kadar görme bozukluğu olan, yetişkinlikte ameliyatla görme yetisi iyileştirilen bireyler. Bu bireylerde, hMT + alanı hem işitsel hem de görsel hareketi işleyebilen ikili bir amaca hizmet ediyor gibiydi. Görme engelli olan kişilerin dahil edilmesi, beyindeki bu plastisitenin gelişimin erken aşamalarında gerçekleştiği fikrine ek kanıtlar verir, dedi Fine. Çünkü sonuçlar beyinlerinin erken yaşlarının bir sonucu olarak işitsel işleme geçiş yaptığını gösteriyor; ancak yetişkinlik döneminde görme iyileştirildikten sonra bile bu yetenekleri koruyor.

Fine’a göre, bu araştırma beynin nasıl geliştiğine dair mevcut bilgimizi artırıyor, çünkü ekip sadece beynin hangi bölgelerinin körlük sonucu değiştiğini araştırmıyor, aynı zamanda ne gibi değişiklikler olduğunu tam olarak inceliyor – özellikle, frekansa duyarlılığı. Çalışma erken dönemde kör olan insanların dünyayı nasıl anladıklarını da açıklayabilir. Çalışma katılımcılarından birinin tanımladığı gibi, “Sen gözlerinle görüyorsun, ben kulaklarımla görüyorum.”

Her iki çalışma da Ulusal Göz Enstitüsü ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edildi. Ulusal Bilimler Akademisi çalışmasının Bildirileri, UW’den Elizabeth Huber ve Reno, Nevada Üniversitesi’nden Fang Jiang tarafından ortaklaşa yazılmıştır. Journal of Neuroscience çalışması, Chang ve Huber ile birlikte, Oxford Üniversitesi’nden Ivan Alvarez, Aaron Hundle ve Holly Bridge tarafından yazılmıştır.

Çeviren: Bünyamin TAN

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190422151020.htm

Continue Reading

Bilim

Biyosentetik Çift Çekirdekli ilk hücresel bilgisayarı Üretildi

Published

on

ETH araştırmacıları CRISPR-Cas9-tabanlı çift çekirdek işlemcisini insan beynine entegre etmeyi başardı. Böylece biyo-bilgisayar üretimi için büyük bir adım atılmış oldu. Dijital dünyadan ilham alınarak üretilmiş bir modelle gen değişimlerini kullanarak genlerin getirdikleri özellikleri dışa vuruşlarını yani gen ekspirasyonunu kontrol etmek sentetik biyolojinin temel amaçlarından biri. Dijital teknoloji verileri işlemek için, devreler oluşturarak ‘Mantık Kapıları’ isimli tekniği kullanır. Örneğin C çıktısı yalnızca A ve B girdileri aynı anda var olduğunda elde edilebilir. Biyoteknologlar hücrelerde gen değişimi sağlamak için benzer bir devre oluşturma tekniği oluşturmayı denediler. Bu yolda bazı dezavantajları vardı. Yeterince esnek değillerdi, aynı anda yalnızca bir kodu ve girdi olarak yalnızca tek bir spesifik metabolik girdiyi işleyebiliyorlardı. Hücre içinde denenecek bu daha karmaşık işlemler belirli koşullarda başarılı olabiliyordu ve başarısızlık ihtimali her zaman daha yüksekti. Dijital dünyada bu devreler elektron biçimdeki tek bir girdiye bağlıdır. Bilgisayarlar devredeki bu eksikliği saniyede 1 milyon girdi işleyerek hızlarıyla telafi edebilir. Hücreler bilgisayarlara nazaran çok daha yavaş olsalar da saniyede 100,000 girdi işleyebilirler. Hücresel bilgisayarlar henüz insan metabolizmasının bu muazzam veri işleme kapasitesine ulaşamadı.

BİYOLOJİK BİLEŞEN İŞLEMCİSİ

Basel’deki ETH Zürih Biyosistem Bilimi ve Mühendisliği Bölümünde Biyoteknoloji ve Biyomühendislik Profesörü MartinFussenegger tarafından yönetilen bir ekip, farklı programlama türlerini kabul eden esnek bir çekirdek işlemcisi veya merkezi işlem birimi (CPU) oluşturmak için biyolojik bileşenleri kullanmanın bir yolunu buldu. İşlemci ETH Zürih’teki bilim insanları taradından CRISPR-Cas9 sistemi temel alınarak üretildi ve bu işlemci aynı anda birden fazla RNA biçimindeki kodu işleyebiliyor. İşlemcinin çekirdeğini Cas9 isimli proteinin değişik bir formu oluşturuyor. Buna karşılık olarak girdiler RNA serileri tarafından taşınıyor ve merkezi işlem birimi genlerin nasıl ifade edileceğini düzenliyor, sonucunda da belirli proteinler üretiliyor. Bu yaklaşımla bilim insanları insan hücrelerinde ölçeklenebilir devreler oluşturarak yarı dijital toplayıcılar oluşturarak 2 girdi ve 2 çıktıyla tek haneli binary kodları oluşturabilir.

GÜÇLÜ BİRÇOK ÇEKİRDEKLİ VERİ İŞLEMCİSİ

Biliminsanları bir adım daha ileri gittiler ve bilgisayarlardakine benzer, iki çekirdeği tek bir hücrede birleştiren biyolojik çift çekirdekli bir işlemci ürettiler. Bunun için iki farklı bakterideki CRISPR-Cas9 proteinlerini kullandılar. Fussenegger birden fazla çekirdeğe sahip olan ilk hücresel bilgisayarı ürettiklerini ifade etti. Biyolojik bilgisayar aşırı küçük olmakla birlikte teoride istenen herhangi bir boyuta dönüştürülebilir. ‘Milyonlarca çift çekirdekli hücreye sahip bir mikrodoku hayal edin. Bu bilgisayarsal uzuvlar enerjinin yalnızca küçük bir kısmını kullanarak süper-bilgisayarların çok daha ötesine ulaşabilir.’ dedi Fussenegger.

TEŞHİS VE TEDAVİ UYGULAMALARI

Hücresel bilgisayarlar vücuttaki sinyalleri ve kimyasal belirteçleri okuyup işleyerek ona uygun cevabı oluşturabilir. Doğru şekilde programlanmış bir ana işlem birimiyle bu bilgisayarlar 2 farklı girdiden ortak bir sonuç çıkarabilir. Mesela yalnızca A belirtisi varsa bilgisayar buna uygun teşhis molekülünü ya da uygun ilacı oluşturabilir. Yalnızca B belirtisi varsa bilgisayar buna göre programlamalar yapar ama 2 belirteç aynı anda mevcutsa bilgisayar 3. bir cevap oluşturur. Kanser gibi olgularda gerekli tıbbi cevabı oluşturmuş olur. Fussenegger’a göre bu bilgisayarak geri bildirimleri entegre ederek hastalıkları önelemek için gerekli önlemleri alabilecek. Örneğin B maddesinin vücutta belirli bir süredir bulunması kanser metastazının göstergesiyse bilgisayar buna göre maddeler salgılayıp metastazın önüne geçebilecek.

ÇOK ÇEKİRDEKLİ İŞLEMCİLERİN ÜRETİMİ MÜMKÜN

‘Hücresel bilgisayar devrimsel bir fikir gibi görünse de durum aslında öyle değil. İnsan vücudu zaten büyük bir bilgisayar. Zamanın başlangıcından beri metabolizmamız, binlerce hücrelerimizde bilgi işleme gücü üretiyor.‘ diyor Fussenegger. Hücrelerimiz dışarıdan aldığı girdileri işleyip ya kimyasal ya da biyolojik çıktılar oluşturuyor. ‘Süper bilgisayarların aksine bunu yapmak için tek ihtiyacıysa bir dilim ekmek.’ Fussenegger’in bir sonraki amacıysa çok çekirdekli bir hücresel bilgisayar üretip, iki çekirdekli hücresel bilgisayardan daha fazla bilgi işleme gücü oluşturmak.

Editör / Yazar: Şeyma SÜRÜCÜ

Kaynak: https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2019/04/biosynthetic-dual-core-cell-computer.html?fbclid=IwAR3q197pqz1IS0ZUTnUZXlCXQssEWi5Zckf25rl9j58tlKpvG5CD5RqA8qg

Continue Reading

Öne Çıkanlar