Biyo-Nano Nesnelerin İnterneti

Eğer çevreye karşı duyarlıysanız ve teknolojik gelişmeleri az da olsa takip ediyorsanız şu ana kadar nanoteknoloji ve Nesnelerin İnterneti (IoT) hakkında mutlaka bir şeyler biliyorsunuzdur. Peki, bu iki teknolojinin kombinasyonuyla neler yapılabileceği hakkında bir fikriniz var mı?  Bu yazımızda sensörlerin nano büyüklüklere kadar küçültülüp, nanoteknolojinin nesnelerin internetiyle birleşimi sonucu yeni bir uygulama alanı olan Nano Nesnelerin İnterneti (IoNT) Kavramı’nın biyolojik olaylarla ilgilenen yeni bir dalına BiyoNano Nesnelerin İnterneti’ni (IoBNT) inceledik.

26

IoBNT Nedir?

IoBNT insanlara ve doğadaki diğer canlılara gelecekte büyük faydalar sağlayacak vücut içi sensör ve aktüatör ağları gibi uygulamaların yapılmasını ve çevresel olarak toksik maddelerin, kirliliğin kontrolünü ve azaltılmasını mümkün kılabilecek yeni bir teknolojidir. IEEE Communications Magazin’de yayınlanan The Internet of BioNanoThings makalesine göre, "IoBNT, biyokimyasal alanda bilgi ve etkileşim, ağ alışverişinde etkili ve güvenli teknikler geliştirmede yeni zorlukların yaşandığı iletişim ve ağ mühendisliği için yeni bir IoT ara yüzüdür. Günümüzde IoBNT ile ilgili birçok yeni ve heyecan verici gelişme hayatımıza girmeye başlamıştır.

IoBNT Uygulama Alanları

Nanoteknoloji birçok uygulamada bir destekleyici olmasına rağmen, yapay yapıları nedeniyle sağlık üzerinde istenmeyen etkilere neden olabilir veya nanoteknolojinin çevresel açıdan kirlilik yaratıcı etkileri bulunabilir. IoBNT teknolojisi saf nanoteknolojiye cazip bir alternatif olarak sunulmuştur. IEEE Communications Magazine’de yayınlanan makale IoBNT’nin vücut içi algılama ve çalıştırma ağları gibi uygulamaları ve toksik maddelerin, çevresel kirliliğin önlenmesine yardımcı olacağını vaat etmiştir. Makalede IoBNT ile oluşturulabilecek uygulamalara örnek olarak;

► İnsan vücudu ve Bio-NanoThings'in işbirliği ile vücut içi algılama ve çalıştırma uygulamaları oluşturulur. Bu uygulamalar ile kişi sağlığı ilgili bilgilerin toplanıp internet yoluyla bir dış sağlık kuruluşuna iletilmesi gerçekleştirilebilir. Yine ilaçların sentezi ve salınması gibi aynı sağlayıcıdan gelen komutlar yürütülebilir

► Bio-NanoThings ile birçok hastalığın temelinde olan endokrin ve sinir sistemlerine dayalı organlar gibi iç organlarımız arasındaki iletişimde oluşan arızaların onarılabileceği veya önlenebileceği vücut içi bağlantı kontrolü uygulamaları yapılabilir.

► Doğal bir ekosistem gibi Bio-NanoThings'i çevreye dağıtıp, çevresel kontrol ve temizlik, zehirli ve kirletici maddelerin kontrolü ve bu maddelerin biyolojik yok edilmesi uygulamaları yapılabilir. Örneğin petrol sızıntılarını temizlemek için kullanılan bakteriler IoBNT ile bütünleşmiş hale getirilebilir.

IoBNT aslında dış ortamla iletişim kurmak için kontrol, bellek, işlem ve güç üniteleri, sensörler ve alıcı vericiler içeren Nesnelerin İnterneti uygulamalarının nano boyuta indirgenip biyolojik çevreyle entegre hale getirilmesidir.

IoBNT Araştırma Girişimleri ve Önündeki Zorluklar

Bio-NanoThings'in gerçekleştirilmesi için biyoteknoloji ve mühendislikteki büyük araştırma zorluklarına çözümler üretmek gerekmektedir. Yani IoBNT araştırmalarının etkin bir biçimde gerçekleştirilebilmesi için biyoteknoloji ve biyomühendislikteki araştırma zorlukları en aza indirgenmelidir. IoBNT’deki haberleşme, kimyasal ve biyolojik yollarla yapılacaktır. Bu yüzden iletişim ağı özellikle zorlayıcı bir konudur. Ayrıca bir noktada internetin elektromanyetik dünyasına çift yönlü bir ara yüz içermesi gerekmektedir. IoBNT'nin pratikte gerçekleştirilmesine yönelik bu temel zorluklara ilaveten, uygulanabilir bir IoBNT ekosisteminin oluşturulması da önemli bir zorluktur. Tüm bunlar bir bilim kurgu filmi senaryosunun temelini oluşturuyor gibi gözükse de özellikle nanoteknoloji ve IoT’deki gelişmelerin çok hızlı hayatımıza girmesi, bu entegre teknolojinin de yakın zamanda hayatımız da önemli bir alanı kaplayacağını göstermektedir.

Biyo-Siber Terörizm Senaryoları

IoBNT'yi oluşturan teknolojiler, kötü niyetle kullanılırlarsa ciddi güvenlik tehditleri oluşturabilirler. Biyo-siber terörizm olarak adlandırdığımız yeni bir terörizm, IoBNT'nin biyolojik çevreyi kontrol altına alıp etkileşime girmesi için sunduğu sayısız olanaklardan etkin bir şekilde yararlanabilir. Örneğin, Bio-NanoThings, insan vücuduna erişmek ve kişisel sağlıkla ilgili bilgileri çalmak veya hatta yeni hastalıklar yaratmak için kullanılabilir. Dahası, vücuda ya da çevreye entegre edilmiş IoBNT'leri kesmek için yeni virüs türleri oluşturulabilir.

Her bağlantılı teknolojide bir güvenlik endişesi olsa da bu endişeler giderilebilir ve çalışmaların durması gerektiği anlamına gelmezler.  Eğer nihai hedef, gerçekleşebilirse, IoBNT, IoT ve IoNT birbirleriyle bağlantılı ve birbirini destekleyen teknolojiler olarak hayatımıza girecektir. Daha şimdiden hayatımıza büyük katkılar sağlayan büyük veri ve analitiği kullanımı ile Nesnelerin İnterneti, biyo-nano düzeyde ele alındığında köklü yenilik ve değişimler yaratacaktır. Zaten üssel olarak gelişen bu teknolojilerin sürekli yenilenerek hayatımızı değiştirmesi istenen ve beklenen bir durumdur. Bu yenilikçi ve ilerleyici anlayış hayal gücümüzü zorlayan ve geçmişte gerçekleşmesinin imkansız olduğu düşünceleri bile hızlıca hayatımıza sokmaktadır. Verilerin büyüklüğünün artmasının yanı sıra IoBNT ve IoNT gibi yeni hizmetlerin IoT'ye sunacağı farklı veri türleri arasında semantik olarak haritalama yapmak için tasarlanması gerekecektir. Yeni hizmet keşif çözümlerinde, biyolojik ortamları derinlemesine araştırmak, bilgi aktive etmek veya toplamak için mühendisliğin biyolojik varlıklarla etkileşimde bulunması da gerekecektir. Tüm zorluklara ve IoBNT araştırma alanı henüz emekleme aşamasında olmasına rağmen IoBNT’nin yarının toplumu üzerinde değiştirici rol oynayacağı zor bir tahmin değildir.

 

Kaynak:

► Iotaustralia

► Brookings

► Ieeexplore

►  Researchgate