Moleküler İletişim – Biyolojik İletişim Ağından Esinlenmiştir

Önceki blogda, "Light Fidelity" olarak bilinen, veri iletimi için LED ışıkları kullanan farklı Optik İletişim kategorisinden bahsetmiştik. Bu blogda iletişim alanında yeni çıkacak bir teknoloji olan Moleküler İletişim'i tartışacağız.

Bugüne kadar iletişim yöntemleri ve yolları Elektromanyetik ve akustik dalgalardan, bakır tellerden, optik fiberlerden ve fiber optiklerden yararlanıyor. diğer bileşenler. Ancak çoğumuzun bilmediği bir iletişim yolu daha var. Biyolojik bir sistemde gerçekleşen iletişim. Tüm biyolojik sistemler, moleküller, hücreler, dokular, organizmalar, popülasyonlar, mikro biyomlar, ekosistemler vb. gibi her düzeyde birbiriyle iletişim kuran unsurların ağlarıdır.

Biyolojik sistemlerin bu iletişim yönteminin bilgisi, Moleküler İletişim olarak adlandırılan bu yeni iletişim teknolojisinin icadının temeli.

Ayrıca Okuyun: 21 Gelecek On Yılın Büyük Teknolojileri – Bölüm 1

Nedir? Moleküler İletişim?

Moleküler İletişim, Nano ölçekli iletişim sistemlerinin gerçek tasarımı ve kontrolüne yönelik çalışan bir Nano ağ tasarım stratejisidir. Bu, mesajları dijital olarak kodlamak için seçilen bir molekül tipinin varlığını veya yokluğunu kullanan, kısa mesafelerde (onlarca mikrometre) Nano makineler arasındaki iletişim mekanizmasıdır.

Moleküler iletişim, şu konularda yardımcı olabilir: Tünel ağları, boru hatları veya öngörülemeyen su altı ortamları içindeki iletişim. Anten boyutunun elektromanyetik sinyalin dalga boyuna oranı gibi kısıtlamalar nedeniyle, daha önce bahsedilen ortamlarda elektromanyetik iletişim zordur.

Moleküler iletişim, bilginin moleküller aracılığıyla belirlenen hedefe iletilmesiyle yapılır. Bu teknoloji, iletişim için halihazırda molekül emisyonunu kullanan hücresel ve hücre altı düzeydeki tüm mekanizmalarda üstünlüğe sahiptir.

Çalışmanın Temel Prensibi

Nano ağı, ara bağlantıdır. Nano makinelerin. Nano makineler, çok yakın çevrelerinde yalnızca çok basit hesaplama, algılama veya çalıştırma görevlerini gerçekleştirebilen, biyolojik veya yapay olarak oluşturulmuş Nano ölçekli cihazlar veya bileşenlerdir. Bunlar, yapı taşlarının daha karmaşık görevleri gerçekleştirmek ve farklı yerel bilgileri paylaşmak için işbirliği yapması gibidir. Nano makineler iki kategoriye ayrılabilir:

Biyolojik Nano makineler

Yapay Nanomakineler

Moleküler iletişim, Gönderen Nano makineler, alıcı Nano makineler, taşıyıcı moleküllerden oluşur. , bilgi molekülleri ve bunların içinde çalıştığı ortam. Göndericiler ve alıcılar, bilgi moleküllerini yayma ve yakalama yeteneğine sahip, biyolojik ve yapay olarak yaratılmış Bio-Nano makinelerdir. Bilgi verileri taşıyıcılar tarafından göndericiden alıcıya taşınır. Bu sistemdeki taşıyıcılar moleküler motorlar, hormonlar veya nörotransmitterlerdir. Biyolojik sistemde moleküler iletişim çalıştığından taşınacak bilgiler proteinler, iyonlar veya DNA'lardır. Ortam, hücrelerin içinde ve arasında bulunan sulu çözeltidir.

Moleküler iletişimin işleyişindeki 5 aşama aşağıda verilmiştir:

Kodlama

– Kaynak veya gönderen Bio-Nano makinenin, alıcı Bio-Nano makine tarafından algılanan bilgiyi bilgi moleküllerine kodladığı aşamadır.

Gönderme – Gönderici biyo-Nano makinenin bu bilgi moleküllerini çevreye yaydığı aşamadır. Bilgi moleküllerinin gönderici bio-Nano makinesinden ayrılmasıyla gerçekleştirilir.

Yayılma – Yayılma, tüm iletişim teknolojilerinde bulunan yaygın bir yöntemdir. Yayılma, bilginin kaynaktan hedefe doğru hareket ettiği aşamadır. Bu, bilgi moleküllerinin gönderici Bio-Nano makinesinden ortam yoluyla alıcı Bio-Nano makinesine doğru hareket ettiği Moleküler İletişim için de benzerdir.

Alma – tarafından ima edildiği gibi yani alıcı Bio-Nano makinenin, Bio-Nano makinelerin ortamında yayılan bilgi moleküllerini yakaladığı aşamadır.

Kod Çözme – Kodlama ve kod çözme, iletişim yöntemlerinin en önemli aşamaları. Moleküler iletişimde, kod çözme sırasında alıcı Bio-Nano makinesi bilgi moleküllerini yakalar, alınan moleküllerin kodunu çözerek kimyasal bir reaksiyona dönüştürür.

Ayrıca Okuyun:21 Gelecek On Yılın Büyük Teknolojileri – Bölüm 1

Uygulamalar

Bu iletişim tamamen yeni bir kavramdır ve potansiyel olarak biyo nanoteknolojide birçok yeni uygulamayı mümkün kılacaktır. Olası F'lerden bazıları Moleküler İletişimin gelecekteki kullanım alanları şunlardır:

Bilgi Teknolojisi – Bu iletişim teknolojisi, iletişim için Bio-Nano makineleri entegre ederek mevcut silikon bazlı elektrik sistemlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir. . Örneğin, gelecekte mobil cihazlar, insan vücudundan kan ve ter şeklinde alınan biyokimyasal sinyallerin çip üzerinde analizi için bu Bio-Nano makinelere sahip olabilir.

İlaç Dağıtım Sistemi – Bu tür bir iletişim tekniğinin en ümit verici kullanımı tıp alanında görülmektedir. Moleküler iletişim, ilaç taşıyıcıları ve ayrıca ilaçları biyolojik sistemlere dost bir şekilde dağıtacak mekanizmalar sağlayabilir. Biyo-Nano makine göndericileri, ilaç veya DNA yaymak üzere insan vücuduna yerleştirilebilir.

Mikro-elektrokimyasal Sistemler – Bu alan, Lab-on- gibi küçük ölçekli sistemler geliştirmeyi amaçlamaktadır. Çip. Çip üzerinde laboratuvar, hücre analizi ve kan teşhisi gibi biyokimyasal analiz ve sentez işlemlerini küçük bir çip üzerinde birleştiren yeni gelişen bir teknolojidir. Moleküllerin belirli yerlere taşınması, iki tür molekülün birbiriyle karıştırılması ve belirli bir tür molekülün karışımdan ayrılması gibi tek çip üzerinde moleküllerin manipülasyonu gibi işlevler sağlar.

Çevre ve Üretim – Bunun için test edilmiş bir sistem olmamasına rağmen. Ancak bilim insanları bu teknolojiyi Atık Kontrolü, Kirlilik Kontrolü ve Küresel Isınma gibi farklı amaçlarla çevrenin izlenmesi için kullanmayı planlıyor. Hatta imalat sanayinde kalıp ve yapı oluşumu için kullanım yollarını bulmanın yollarını bile deniyorlar.

Bu teknoloji, İletişim alanında tamamen yeni bir paradigmadır. Farklı alanlardaki olumlu uygulamaları hakkında bilgi edinmek için araştırmalar yapılıyor. Hem biyolojik hem de Nano yapıda olması nedeniyle tıp kesinlikle faydalanılacak bir alandır. Nanoteknolojinin geleceğin ayrılmaz bir parçası olduğunun ve moleküler teknolojinin Nano makineler arasındaki iletişimle ilgili olduğunun hepimiz farkında olduğumuz için, yakın zamanda gelişim hızının artacağını ve yakında onu kullanan sistemleri görebileceğiz diye düşünüyorum.

_{Okunma: 0}