با به‌کارگیری فن‌آوری بیومتریک، انگشتان دست مانند کارت‌های اعتبا

یک شرکت ژاپنی با اعلام استفاده از شیوه‌ی جدیدی که به افراد امکان می‌دهد تا‌ با اسکن انگشت دست خود، پول پرداخت کنند، ایده جامعه‌ی بدون پول را به سطح جدیدی رساند.

به گزارش بخش خبر شبکه فن آوری اطلاعات ایران، از ایسنا، هیتاچی، شرکت سازنده‌ی دستگاه‌های الکترونیکی که به همراه یک شرکت سازنده‌ی کارت اعتباری، فن‌آوری بیومتریک (زیست سنجی) را طراحی کرده، اعلام کرد که این سیستم از نظر امنیتی فوق‌العاده است.

بر اساس این گزارش، سیستم مذکور از فن‌آوری بیومتریک استفاده می‌کند تا رگ‌های انگشت فرد را که به عنوان کارت اعتباری یا کارت ATM به کار می‌رود، تشخیص دهد.

فن‌آوری بیومتریک پیش از این توسط بانک‌های بزرگ ژاپنی برای تشخیص مشتریانی که مبادلات را انجام می‌دهند و یا از دستگاه‌های ATM استفاده می‌کنند،‌ استفاده شده است.

در سیستم جدید هیتاچی،‌ فرد به سادگی انگشت خود را در مقابل دستگاه قرار می‌دهد و بدون تماس، تصویری را که با داده‌های فرد در سیستم مطابقت داده می‌شود،‌ اسکن می‌کند.

 

مهندسى تغییر در موجودات زنده

بیوتکنولوژى و مهندسى ژنتیک دانش جدیدى است که دستاوردهاى آن در هاله اى از بیم و امید است. درطول تاریخ علوم و کشفیات جدید بسیارى از اختراعات و کشفیات علمى در مراحل ابتدایى خود با مقاومت و انکار ازسوى سایر متخصصان و پژوهشگران روبه رو شده اند و این درحالى بوده است که این کشفیات تنها تغییرات اندکى در نحوه زندگى و تفکر بشر به وجود آورده اند اما مهندسى ژنتیک با ساختار اصلى و قانونمند سامانه هستى درافتاده است و خواهان تغییرات اساسى و اصلى دراین ساختار است. در این مرحله از پیشرفت علم بشر به دنبال آن است که با بهره گیرى از علم و دانش خود هم چنان بر کاستى ها غلبه کرده و مسیر رشد و ترقى خود را ادامه دهد. اما این تغییرات به دلیل آمیخته بودن با قوانین طبیعى بسیارحساس و شگفت انگیز خواهدبود و لذا وارد شدن در این مقوله آمیخته با بیم و امید است.
تاریخچه بیوتکنولوژى
واژه بیوتکنولوژى داراى قدرت است و آنگونه که همگان تصورمى کنند خیلى جدید نیست. این واژه ابتدا در کتابى که توسط نویسنده مجارى Erkey در سال ۱۹۱۹ نوشته شد مورداستفاده قرارگرفت. این کتاب مشتمل بر مسائل زیست شناسى است و به علاوه روش تولید محصولات توسط میکرو ارگانیزمها در آن تشریح شده است که موضوعى بود که در رشته کشاورزى به طور مشخص مورداستفاده واقع مى شد، اما در همان سال ها دکتر chaim wiezman از دانشگاه منچستر موفق به توسعه فرایند صنعتى تولیدانبوه استون توسط فرمانتاسیون شده بود که این فرایند با تعریفى که توسط Erkey از بیوتکنولوژى شده بود تطابق کامل داشت.
با پیشرفت زمینه هاى استفاده از بیوتکنولوژى مترادف با تکنولوژى تعاریف رایج از این رشته نیز دستخوش تغییرات شد تا این که واژه بیوتکنولوژى مترادف با تکنولوژى تخمیر شد. این واژه در سال ۱۹۶۲ توسط Elmer Qarden در مقاله اى در مجله بیوتکنولوژى و مهندسى زیستى مورداستفاده قرارگرفت و همزمان با این کاربرد از سوى اتحادیه بیوتکنولوژى اروپا که تازه نیز تأسیس شده بود تعریف مشابهى ارائه شد. اما در سال بعد در مقاله اى منتشر شده در یک مجله مهندسى ژنتیک تعریف توسعه علمى و اقتصادى در زمینه ژنتیک براى تعریف بیوتکنولوژى مورداستفاده قرارگرفت واین تعریف، تعریف موردتأیید کمیسیون علائم تجارى آمریکا قرارگرفت و به صورت علامتى تجارى درزمینه مهندسى ژنتیک مورداستفاده قرارگرفت.
بیوتکنولوژى و علوم پزشکى
کاربرد رشته بیوتکنولوژى در زمینه علوم پزشکى و دارویى شامل ابداع روش هاى کاملاً جدید براى تشخیص مولکولى مکانیسم هاى بیمارى زایى و گشایش رشته جدیدى در زمینه پزشکى تحت عنوان پزشکى مولکولى است و به علاوه امکان تشخیص پیش از تولد بیمارى ها و پس ازتولد بیمارى ها، ژن درمانى و ازبین بردن معلولیت هاى کودکان پیش از تولد، تولید واکسن هاى جدید، ساخت کیت هاى تشخیصى، تولد پادتن هاى منوکلونال، ایجاد میکرو ارگانیسم هاى دست کارى شده براى کاربردهاى خاص و غیره را شامل مى شود.
امروزه براى تشخیص مداواى دقیق بیماران، پیشگیرى از بیمارى ها و درمان بیمارى ها راه دیگرى جز پزشکى مولکولى وجودندارد. به علاوه به عنوان نمونه هاى عملى از کاربرد بیوتکنولوژى درعلوم پزشکى و درمانى مى توان به موارد زیر نیز اشاره کرد:
۱- ژن درمانى
۲- طرح بین المللى ژنوم انسان
۳- شبیه سازى مکانیسم هاى مولکولى پیدایش سرطان
۴- شبیه سازى
بیوتکنولوژى و کشاورزى
با توجه به رشد روزافزون جمعیت جهان و نیز افزایش تقاضا براى موادغذایى طى سال هاى اخیر شاهد تغییرات اساسى در زمینه تولید محصولات کشاورزى در سال هاى اخیر بوده ایم و این خود سبب گذر جدى و اجتناب ناپذیر از کشاورزى سنتى به کشاورزى پیشرفته گردیده است و به علاوه سبب شده است که علاوه بر استفاده از ادوات و تجهیزات کاشت، داشت و برداشت جدید براى محصولات، روش هاى نوین بیوتکنولوژى نیز در تولید محصولات دامى و زراعى مورد استفاده قرار گیرد تا بدین وسیله مشکلات تأمین موادغذایى جوامع مرتفع شود.
استفاده از روش هاى افزایش کمى وکیفى و نیز استفاده از روش هاى مهندسى ژنتیک و بیوتکنولوژى در تولید محصولات غذایى و نیز کاهش هزینه ها و زمان تولید در این روش ها سبب شده است که گیاهان به عنوان اصلى ترین و مهم ترین منابع تجدید شونده جهان که علاوه بر تأمین غذاى انسان و حیوان نیازهاى غیرتغذیه اى مانند شیمیایى و صنعتى را نیز مرتفع مى کنند، در کانون توجهات براى تولید انبوه قرار گیرند.
علاوه بر تولید گیاهان تراریخته (دستکارى شده) دانشمندان اقداماتى نیز در جهت تولید جانوران ژنتیکى به عمل آورده اند و تولید جانوران ترانس ژنتیک از دستاوردهاى مهندسى ژنتیکى است که نمونه واقعى این جانوران تولیدى را مى توان در پژوهشکده هاى صنعتى شاهد بود و «دالى گوسفنده» نخستین نسل از این گونه از جانوران است.
بیوتکنولوژى و صنعت
کاربردهاى دانش بیوتکنولوژى علاوه بر مسائل زیستى در مسائل صنعتى نیز وجود دارد و به عنوان نمونه استفاده از میکروارگانیسم ها در استخراج و بازیافت کانى هاى پرارزشى مانند طلا، نقره، مس و اورانیوم در برخى از معادن دنیا رواج پیدا کرده است و نیز تولید اسیدهاى آلى و یا اسیدهاى چرب ویژه از دیگر زمینه هاى همکارى صنعت و دانش بیوتکنولوژى است.
تولید پلاستیک هاى قابل تجزیه، تولید انرژى هاى تجدیدپذیر، تولید ساختارهاى نانو مترى و نیز تولید آنزیم هاى خاص در صنایع غذایى، شیمیایى، سلولزى، نفت وتولید شوینده ها از دیگر عرصه هاى جدید و با ارزش بیوتکنولوژى در صنعت و محیط زیست به حساب مى آید.
اصلاح نباتات
بومى سازى گیاهان را مى توان یکى از مهم ترین دستاوردهاى علم ژنتیک به حساب آورد که هدف اصلى از انجام این کار افزایش عملکرد در واحد سطح، بهتر نمودن کیفیت محصولات و فراورده هاى کشاورزى و نیز تولید مواداولیه مورد نیاز براى جوامع انسانى است. در بیشتر گیاهان یک یا چند ژن باارزش اقتصادى وجود دارد، این دسته از ژن ها حساسیت و مقاومت گیاهان را نسبت به امراض و آفات کنترل مى کنند و در اولویت برنامه هاى اصلاح نباتات نیز قرار دارند. هدف اصلاح گر نباتات نباید در توسعه روش هاى سنتى کشت نباتات اصلاحى خلاصه شود بلکه باید همواره در تلاش براى ایجاد ترکیبات جدید از ژنوتیپ هاى مطلوب باشد.
هدف اصلاحى نهایى در هر برنامه اصلاحى افزایش عملکرد است که در شرایط نامساعد افزایش عملکرد به طریق اصلاح نباتات صرف زمان طولانى ترى نیاز دارد، ژن هاى کنترل کننده عملکرد براى بروز حداکثر پتانسیل خود به عوامل محیطى تولید وابسته مى باشند. به طورى کلى اصلى ترین اهداف اصلاح نباتات را مى توان به صورت زیر بیان کرد:
۱- بهبود کیفیت
۲- افزایش تولید در واحد سطح
۳- مقاومت نسبت به آفات و بیمارى
۴- مقاومت نسبت به کنش هاى محیطى

نویسنده:وحید ارجمند

منبع:http://www.ayandehnegar.org

آیا بیونانوتکنولوژی با نانوبیوتکنولوژی متفاوت است

بیو مقدم بر نانو

با پیشرفت علم و تکنولوژی در جهان، مرتبا بر تعداد واژه های تخصصی افزوده می شود. در این میان، گسترش علوم و تکنولوژی نانو و تعامل آن با بیوتکنولوژی، منجر به تولید و کاربرد واژه هایی چون بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی در گفته ها و نوشته های محققان مختلف در سطح جهان شده است. آشنایی محققان و سیاستگذاران علمی کشور با این واژه ها، می تواند آنها را در مطالعات و تصمیم گیری ها یاری کند. در این مطلب، سعی شده است با استفاده از منابع اینترنتی، مقالات و کتب موجود و همچنین استفاده از نظرات برخی متخصصین امر، تعاریف ساده ای از دو واژه بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی ارائه شود.

مفهوم و زمینه کاربرد بیونانوتکنولوژی

تلفیق بیوتکنولوژی با فناوری نوظهور نانوتکنولوژی، مباحث جدیدی را بین محققان، هم در سطح دانشگاهی و هم در حوزه صنعت به وجود آورده است. نتیجه این تلفیق، ظهور «بیونانوتکنولوژی» به عنوان یک زمینه تحقیقاتی بین رشته ای است که به سرعت در حال رشد و توسعه است و با مقوله علم و مهندسی در سطح مولکول ارتباط دارد. برخی از صاحب نظران، بیونانوتکنولوژی را به عنوان زیرمجموعه ای از نانوتکنولوژی، به این صورت تعریف کرده اند:

 «مطالعه و ایجاد ارتباط بین بیولوژی مولکولی ساختاری و نانوتکنولوژی مولکولی». برخی دیگر، آن را به عنوان زیرمجموعه ای از بیوتکنولوژی بدین شکل تعریف کرده اند: «به کارگیری پتانسیل بالقوه بیولوژی در ساخت و سازماندهی ساختارهای پیچیده با استفاده از مواد ساده و با دقت در حد اتم». در این زمینه، تنها تفاوتی که بین بیونانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی وجود دارد این است که طراحی و ساخت در مقیاس نانو جزء لاینفک پروژه های بیونانوتکنولوژی است در حالی که در پروژه های بیوتکنولوژی، نیازی به فهم و طراحی در حد نانو نیست.

چنان که ملاحظه می شود برخلاف تعریف «بیوتکنولوژی» که به معنی فناوری استفاده از موجودات و اجزای موجودات زنده در راستای نیازهای صنایع مختلف است و همچنین برخلاف تعاریف واژه هایی چون «بیومتریال» و «بیومکانیک» که معمولا به معنی استفاده از قابلیت های فناوری های «مواد» و یا «مکانیک» در کاربردهای زیستی است، در تعریف بیونانوتکنولوژی، هم کاربرد ابزارهای بیولوژیکی به عنوان سازمان دهنده و ماده اولیه جهت ساخت محصولات و مواد نانویی، مورد توجه است و هم کاربرد محصولات تولیدی تکنولوژی نانو، جهت مطالعه وقایع درون سلول های زنده و تشخیص و معالجه بیماری ها. آنچه مسلم است ظهور این زمینه تحقیقاتی، حاصل تغییر عقیده بسیاری از محققان در استفاده از راهکارهای پایین به بالا Bottom-Up approach به جای استفاده از راهکار بالا به پایین Top-Down approach جهت ساخت وسایل و مواد بسیار ریز است.

در راهکارهای بالا به پایین نانوتکنولوژی، سعی بر این است که وسایل موجود مرتبا کوچک تر شوند به این راهکار، نانوتکنولوژی مکانیکی نیز گفته می شود.
 اما در راهکار پایین به بالا، هدف ایجاد ساختارهای ریز از طریق اتصال اتم ها و مولکول ها به یکدیگر است در این راهکار از الگوهای بیولوژیکی بهره گیری می شود.

محصولات و زمینه های فعالیت بیونانوتکنولوژی

برخی از محصولات و زمینه های فعالیت بیونانوتکنولوژی عبارتند از:

۱ بیونانوماشین ها: مهم ترین زمینه کاربرد بیونانوتکنولوژی، ساخت بیونانوماشین ها ماشین های مولکولی با ابعادی در حد نانومتر است. در یک باکتری هزاران بیونانوماشین مختلف وجود دارد. نمونه آنها، ریبوزوم دستگاه بسته بندی پروتئین است که محصولات نانومتری پروتئین ها را تولید می کند. از خصوصیات خوب بیونانوماشین ها به عنوان مثال حسگرهای نوری یا آنتی بادی ها، امکان هیبریدکردن آنها با وسایل سیلیکونی با استفاده از فرآیند میکرولیتوگرافی است. به این ترتیب با ایجاد پیوند بین دنیای نانویی بیونانوماشین و دنیای ماکروی کامپیوتر، امکان حسگری مستقیم و بررسی وقایع نانویی را می توان به وجود آورد. نمونه کاربردی این سیستم، ساخت شبکیه مصنوعی با استفاده از پروتئین باکتریورودوپسین است.

۲ مواد زیستی: کاربرد دیگر بیونانوتکنولوژی، ساخت مواد زیستی مستحکم و زیست تخریب پذیر است. از جمله این مواد می توان به DNA و پروتئین ها اشاره کرد. موارد کاربرد این مواد و به خصوص در زمینه پزشکی متعدد است. از جمله موارد کاربرد این مواد، استفاده از آنها به عنوان بلوک های سازنده نانومدارها و در نهایت ساخت وسایل نانویی Nano-Device است.

۳ موتورهای بیومولکولی: موتورهای بیومولکولی، موتورهای محرکه سلول هستند که معمولا از دو یا چند پروتئین تشکیل شده اند و انرژی شیمیایی عموما به شکل ATP را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند. از جمله این موتورها، می توان به پروتئین میوزین اشاره کرد که باعث حرکت فیلامنت ها می شود،( پروتئین های درگیر در تعمیر DNA یا ویرایش RNA به عنوان مثال، آنزیم های برشی و ATPase). از این موتورها در ساخت نانوروبات ها و شبکه هادی ها و ترانزیستورهای مولکولی قابل استفاده در مدارهای الکترونیکی استفاده می شود.

نانوبیوتکنولوژی و رابطه آن با بیونانوتکنولوژی

اما نانوبیوتکنولوژی نیز واژه دیگری است که در سال های اخیر، محققان و صاحب نظران در کتب، مقالات و کنفرانس ها به کار می برند. طبق تعریف برخی از این محققان،

 نانوبیوتکنولوژی، زیرمجموعه ای از نانوتکنولوژی است که در آن از ابزارها و فرآیندهای نانویی و میکرونی برای ساخت و تهیه محصولاتی استفاده می شود که در مطالعه سیستم های زنده استفاده می شوند. برخی دیگر از محققان، نانوبیوتکنولوژی را زمینه ای از نانوتکنولوژی می دانند که در آن از سیستم های بیولوژیکی موجود، همچون سلول، اجزای سلولی، اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها برای ایجاد ساختارهای نانویی تلفیقی مرکب از مواد آلی و معدنی استفاده می شود.

اگر به مفهوم و هدف دو زیرشاخه نانوتکنولوژی یعنی بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی نگاه شود، می توان فهمید که اهداف هر دو شاخه یعنی تولید محصولاتی که جهت مطالعه سیستم های زنده به کار می روند و همچنین فرآیندها و مقیاس فعالیت هر دو شاخه یعنی مقیاس های در سطح نانو، تقریبا یکسان است. بنابراین می توان این دو شاخه را به صورت کلی با نام نانوبیوتکنولوژی نامید. منتها زمانی که به طور صرف، از الگوها و مواد زیستی جهت ساخت وسایل در ابعاد نانو استفاده می شود، بهتر است پیشوند «بیو» مقدم بر پیشوند «نانو» بیاید. در این حالت، کاربرد واژه بیونانوتکنولوژی تخصصی تر از واژه نانوبیوتکنولوژی خواهد بود.

 می توان بیونانوتکنولوژی را شکلی خاص از نانوبیوتکنولوژی دانست که مبنای آن، استفاده از موادزیستی برای مثال پروتئین ها یا DNA جهت ساخت وسایل نانویی است اما در هنگام استعمال واژه نانوبیوتکنولوژی، استفاده از ابزارهای نانویی در کاربردهای بیولوژیک نیز مورد نظر خواهد بود. بار دیگر تاکید می شود که کاربرد هر کدام از این دو واژه، تا حد زیادی سلیقه ای است و به زمینه تخصصی محققان مختلف بستگی دارد.


نتیجه گیری و چشم انداز

از مجموع مباحث فوق نتیجه گرفته شد که «بیونانوتکنولوژی» یک حوزه نوین ناشی از تلفیق علوم زیستی و مهندسی در حوزه نانو است که افق های جدیدی را در زمینه ساخت و توسعه سیستم های تلفیقی به وجود آورده و محققان را امیدوار کرده است که بتوانند از این تلفیق، در ساخت نانوساختارهایی استفاده کنند که در آنها از مولکول های بیولوژیکی به عنوان اجزای سیستم مورد نظر استفاده شود، به عنوان مثال، از استراتژی طراحی بیولوژیک مثلا، حالت زیپ مانند مولکول دورشته ای DNA بتوانند در ساخت چارچوب های جداشدنی و الگویی برای چینش Assembly پایین به بالای فرآیندی که طی آن، سازماندهی مولکولی، بدون دخالت نیروی خارجی صورت می گیرد مواد معمول تر استفاده کنند. این توانمندی نه تنها در حل مسائل مهمی در علوم زیستی چون کاوش و شناسایی دقیق ساختار موجودات زنده کاربرد خواهد داشت، بلکه می تواند محققان را در رفع چالش های عمده مهندسی همچون نیاز به تکنیک های نوین جهت سنتز مواد و دستکاری آنها یاری دهد و به این ترتیب دنیای نانو را به دنیای ماکرو وصل کند. به عبارت دیگر این شاخه مهم علمی یعنی بیونانوتکنولوژی، به زودی قابلیت کاربرد در حوزه های مختلف غیرزیستی و حوزه های کاربردی ماکرو را خواهد داشت کاربردهایی که هرچند در حوزه زیستی نیستند ولی الهام گرفته از فرآیندهای زیستی Bio-inspired هستند.

[ مهدی رهایی ]

منبع : آینده نگر