Robotlar…Hayatımızın her alanında varlar artık. Hatta insan şeklinde robotlar bile var. Durum böyle olunca insanlar da bir ürkmüyor değil. Ya insanların yerini robotlar alırsa? Bir yandan hayatı kolaylaştırmalarıyla muhteşem ama bir yandan da insana ihtiyaç olmaması durumundan kötü. Ama neyse, bu ayrı bir konu. Bugün ben belki de sağlıkta çığır açabilecek bir icattan nano robotlardan bahsedeceğim.
Nanoteknoloji Nedir?
Basit şekliyle nanoteknolojiyi, metrenin milyarda biri malzemelerle çalışmak olarak açıklayabiliriz. “Nano” nereden geliyor diye sorarsanız? Eski Yunancada ek olan “Nano”, cüce anlamını taşıyor. Bilimsel olarak başka alanlarda da kullanılıyor. İki kelime birleşerek nanoteknoloji kavramını ortaya çıkarıyor.
Nanoteknoloji alanında çalışanlar, maddenin tanecikleriyle, atom, molekül ve molekül altı parçacıklarıyla ilgileniyor demektir. Atom veya molekül taneciklerini birleştirerek yeni oluşumlar meydana getirebilir ve yine maddenin yapısını değiştirerek çeşitli amaçlar için kullanabilirler. Son yıllarda sıkça gündeme gelen “Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar” da nanoteknoloji sayesinde gelişen bir alanın yansıması olarak ortaya çıkmıştır. Nanoteknoloji ile maddenin yapısını değiştirmek, yeni madde türevleri geliştirmeye yarayabilir. Bu şekilde, belirlenen amaç doğrultusunda farklı ürünler elde edebilirsiniz. Örneğin, mısırın genetik yapısında oynayarak daha düzgün mısırlar elde edebilirsiniz. Ayrıca elde ettiğiniz yeni mısırınız doğal olandan daha tatlı olabilir. Elbette bu imkânın tersini kullanmak da mevcut. Yani nanoteknolojiyi kötü bir biçimde kullanarak insanlığın zararına teknolojiler geliştirmek mümkün. Bu durum, yeni hatta çok zararlı salgın hastalıklar ortaya çıkarmak şeklinde kendini gösterebilir. Nanoteknoloji günümüzde birçok farklı alanda kullanılıyor. Bilgisayar teknolojileri, bilimsel çalışmalar, elektrik, elektronik, kimya, biyoloji ve fizik nanoteknolojinin yaygın olarak kullanıldığı alanların arasında bulunuyor. Ancak nanoteknolojiyi en çok gündemimize getiren alan tıp oluyor. Bu alanda nanoteknoloji yardımıyla binlerce insanı kurtaran ilaçlar, tıbbi malzemeler, makineler yaratılabiliyor. İşte ben de tam bu birleşmenin en güzel noktasına nanorobotlara değineceğim.
Nanorobotik Nedir?
Temel olarak nanorobotik, nanometre ölçüsüne göre 10-9 metre ve bu değere yakın araçlar oluşturma teknolojisidir. Bu teknolojiyi temel alarak nanoteknoloji mühendisleri ve birçok mühendislik alanı birlikte çalışır. Nanorobotiğin amacı, bir hücreden ya da bir mikro işlemciden daha küçük bir sistemde bilgi algılama ve işlenen bilgiyi harekete dönüştürmektir. Ayrıca, bir başka tanıma göre nano ölçüde hareket yeteneğine sahip, makro ölçekli robotlar veya mikro robotlar da nano robotlar olarak kabul edilir.
Nano Robotların Tasarımı
Bir nano robot sistemi kurmak için kuantum moleküler dinamiğinden, kinematik ve matematiksel analize kadar farklı bilim dallarını da bilmek gerekir. Nano robot sisteminin kurulması için uygulanması gereken kurallar, nano robot sisteminde kullanılacak malzemeye göre değişkenlik gösterebilir. Örneğin karbon, elmas şeklinde bileşenlere sahip bir nano robotun temelinde kullanılan element olabilir. Hidrojen, sülfür, oksijen, nitrojen gibi elementler daha çok nano ölçekli dişli üretimi için kullanışlı olacaktır. Bazı bilim insanlarına göre nano robot tasarım çalışmaları sanal gerçeklik teknolojileri çalışarak yapılmalıdır. Bilgisayar grafikleri sayesinde nano parçacıklar üzerinde düzenlemeler yapılabilir. Başarılı bir nano robot geliştirmenin yolu, nano parçacıkların tam olarak analiz edilerek tasarlanıp oluşturulmasından geçer. Bu parçacıklardan bazıları, moleküler rulmanlar, moleküler dişliler olarak tanımlanabilir. Moleküler rulmanların üretimi basit yapılarından dolayı çok daha kolaydır. Moleküler dişlilerin merkezinde çok hızlı dönen bir mil, dışında ise daha yavaş hareket eden bir mil vardır. Halka dişli, planet dişlinin düzgün pozisyonda tutulmasını sağlar. Nano robotlarda nano bilgisayar önemli bir yere sahiptir. Bu bilgisayar görüntüleme ve kontrol için oldukça gereklidir.
Kanser Tespiti ve Tedavisinde Nano Robotlar
Nano robotlar, hastalıkların belirlenmesinde ve kanserin tedavisinde fayda sağlayabilecektir. Radyasyon ve kanser tedavilerinde kanserli, hasta hücreler yerine sağlıklı hücreler ölebilmektedir. Nano robotlar zararlı ve zararsız hücre tipleri arasında ayırt etme yeteneğine sahip olacaklardır böylece hücrenin sağlıklı olup olmadığını hücrenin antijenlerini kullanarak tespit edebileceklerdir. Kanser tedavisinde sorun tedavi ilaçlarını direkt olarak hasta, kanserli hücreye enjekte edememektir. Kanser tedavisinde nano robotları kullanmak, kemoterapiden daha az yan etkilere sebep olacak hem de hastalığın tedavisini hızlandıracaktır.
Kaynakça:
https://malzemebilimi.net/nano-robotlar.html
Yaniv Amir, Eldad Ben-Ishay, Daniel Levner, Shmulik Ittah, Almogit Abu-Horowitz & Ido Bachelet, Universal computing by DNA origami robots in a living animal, Nature Nanotechnology, 353–357 (2014).
https://evrimagaci.org/nanorobotik-nedir-nanorobotlar-gelecekte-tip-alaninda-nasil-kullanilacak-9134
Sung Jun Park et.al., New paradigm for tumor theranostic methodology using bacteria-based microrobot, Scientific Reports 3, Article number: 3394 (2013).
