Bionikáról röviden

  • A XXI. században a kutatási-fejlesztési célpontok a biológiai, információs és orvosi technológiák területeire és módszereire fókuszálnak. Két csúcstechnológia, az információs technológiák és a biotechnológiák szinergiájáról van szó.
  • A biológia, fizika, kémia, az elektronika és az információs technológia, az orvostudománnyal kiegészítve, egymásba beépülve, új kapcsolatrendszert alakít ki, melynek gyümölcseit néhány éve már nemcsak lélegzetelállító tudományos eredmények, de izgalmas és rendkívül hasznos új termékek és szolgáltatások sorozata jellemzi. Az alkalmazások az állategészségügyben és az agrártechnológiákban is megjelennek. A vezető nagy egyetemek campusait járva mindenfelé új épületek emelkednek ennek a multidiszciplináris kutatási területnek a művelésére, amelyet jobb híján molekuláris bionikának nevezünk.
  • A molekuláris bionika mérnöki BSc, illetve az erre szervesen épülő két mesterszak, az Info-bionika MSc és az Orvosi biotechnológia MSc olyan, a XXI. században kialakult új képzések, amelyekben a fenti négy diszciplína szelektív alapjai és egyes elemei új kapcsolatba és megvilágításba kerülnek, és kialakítják a maguk kísérleti eszközeit és metodikáját is.
  • Mi teszi lehetővé ennek a hihetetlenül gyors fejlődésnek és új területnek a kibontakozását?
    • A technika történetében első ízben vált lehetővé a molekulák műszeres megfigyelése, illetve gépek építése molekula méretű alkatrészekből. A számítástechnika pedig sokoldalú új lehetőségeket nyitott meg. A mikrotechnika, illetve mikroelektronika kibontakozásával és elterjedésével, majd a nanotechnológia megjelenésével megragadhatóvá és alakíthatóvá váltak a molekulák dinamikáját meghatározó elektromágneses kölcsönhatások. Így olyan gépek építhetők, amelyek az élő anyag mozgásait kísérő fizikai jelenségeket már molekuláris szinten is érzékelik és megjelenítik. Az élő anyaggal kölcsönhatásba lépő programozott gépek építhetők be az élő szervezetbe. Új molekuláris képalkotó rendszerek egész sora van születőben (molecular- and bio-imaging). Új lehetőségek nyílnak az élő és élettelen interfészek kialakítására, intelligens "protézisek" és gyógyszerek kidolgozására.
    • A mikro- és nano-elektronikai technológiai bázison a chip-ek mechanikai, optikai, elektromos és mágneses tulajdonságaival egy chipen kémiai és biológiai laboratóriumok építhetők tömeggyártással. Ilyen példa a DNS meghatározó gene-chip. 2006-ban mutatták be azt a gene-chip-et, amely elektronikus úton érzékeli az azonosított genetika kódrészt, mivel a hibridizáció időbeli megtörténtét azonnal, a chip-en elektronikusan érzékeli, tehát direkt kapcsolatba kerül a biomolekuláris reakció az elektronikus érzékeléssel és számítással.
    • Egy másik példa a világ jelenlegi legnagyobb teljesítményű számítógépe: a nevében is jellegzetes, IBM gyártmányú Blue Gene többszázezres processzor seregével egy háromdimenziós toroidális celluláris dinamikus rendszert képez, hogy topografikus elrendezésével is kövesse a kiszámítandó molekuláris dinamikus jelenség térbeli szerkezetét. Egy protein folding 10 nanosecundumos jelenségét femtosecundumos lépésekben számolja ki.
    • Ez a két példa csupán a jéghegy csúcsa, amely jelzi, hogy milyen távlatokat nyitnak ezek az új szinergiák a gyógyszerkutatás és fejlesztés számára is. A nano-info-bio-technológiák egy új szakterületet indítanak, amely különösen jelentős a gyógyszeripar új és jövőbeli termékei és szolgáltatásai számára. Nemcsak új gyógyszerek, hanem új diagnosztikák és gyökeresen új gyógyszer-bejuttató és hatás-felügyeleti számító-szabályzó technikák is megjelennek.
    • Ezeket az új technológiákat, új termékeket és szolgáltatásokat már nem olyan szakemberek értik és tervezik, mint az elmúlt évszázadban képzett egyetemisták. 18 éves kortól egyszerre kell célzottan tanulni a fenti diszciplínákat, ehhez pedig egy új, multidiszciplináris képzés szükséges. Ez a trend nagy sebességgel indult be először az USA-ban, majd most már Európában és a Távol Keleten is. Ez az új irányzat gyökeresen új tartalmú és szemléletű képzést ad mind a Molekuláris bionika mérnöki alapképzésben, mind az erre szervesen épülő két mesterszakon, az Info-bionika MSc és Orvosi biotechnológia MSc képzésben. Azt a tehetséges, kiválóan teljesítő fiatalságot célozzuk meg, akik vágynak arra, hogy a természettudományok, az élettudományok és a műszaki tudományok metszéspontján legyenek alkotó szakemberek; nemzetközi együttműködésben és itthon, Magyarországon is. Reméljük, hogy egyikük-másikuk majd olyan cégeket is létrehoz, amelyek egy új iparág csíráivá válnak.

 

x