Biyomühendislik Nedir? Biyoteknoloji Nedir?

[admin]

Biyomühendislik Nedir?

Mühendislik bölümünü genel olarak tanımlamak gerekir ise Matematik, fizik ve kimyan'ın ilkelerini kullanarak; bazı sistemlerin geliştirilmesi ve hizmetler verilmesi yolu ile, insanların yaşam kalitesini yükseltmek için yapılan çalışmaların tamamıdır.

Biyoteknoloji modern dünyamızın en hızlı gelişen ve en çok konuşulan terimlerindendir. Her ne kadar ekmek, bira, şarap, peynir gibi yaygın klasik üretimlerde yüzyıllardır bu tip sistemler uygulansa da, modern anlamı ile biyoteknoloji yaklaşık 50 yıllık bir geçmişe sahiptir ve son yıllarda dev adımlarla büyük ilerlemeler kaydetmektedir.

Bu bağlamda Biyomühendislik, mühendislik prensiplerinin biyolojiyi de içerecek şekilde uygulandığı sistemlerin dayandığı bilim dalıdır.
Türkiye'de Biyomühendislik Bölümü ilk defa , mühendislik fakülteleri içinde Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi bünyesinde kurulmuştur. Mühendislik fakülteleri içersinde halen tektir.

1.1 Biyomühendisliğin Tanımı
Biyomühendislik, son otuz beş yıl içinde, moleküler biyoloji, biyokimya, mikrobiyoloji, hücre metabolizması ile, temel mühendislik ve malzeme bilimlerindeki hızlı ilerlemeler sonucu gelişen biyolojik teknikler ile mühendislik ilkelerinin canlı sistemlere ve bunlarda karşılaşılan sorunlara uygulandığı yeni bir bilim dalı ortaya çıkmıştır.

Bu bilim dalı; kütle ve ısı aktarımı, kinetik, biyokataliz, biyomekanik, ayırma ve saflaştırma teknikleri, biyoreaktör tasarımı, yüzey bilimi, akışkanlar mekaniği, termodinamik ve polimer kimyası gibi mühendisliğin temel ve uygulamalı birçok dalının yanısıra; genetik, moleküler biyoloji,protein kimyası, metabolizma, hücre fizyolojisi ve biyokimyası, sitoloji, biyoelektrik, nörobiyoloji, immunoloji, farmakoloji gibi temel ve uygulamalı bilimlerdeki araştırma ve bilgi birikimleri arasında bir köprü oluşturarak, günümüz toplumunun farklı boyut ve sektörlerdeki sorunlarına özgün çözümler üretmeyi amaçlamaktadır.


Günümüz dünyasında, Biyomühendislik bilim dalındaki ilerlemeler sayesinde gelişen tekniklere biyoteknoloji, endüstrilere ise biyoteknolojik endüstriler adı verilmektedir. Bugün, biyoteknolojik yöntemler ve bunların kullanıldığı sanayilerde çeşitli gıda maddeleri, içecekler, enerji kaynakları (hidrojen, etanol, biyogaz), ilaçlar (antibiyotikler, vitaminler, hormonlar) ve biyokimyasal maddeler (protein ve amino asitler, enzimler, organik asit ve çözgenler, pestisitler ve çeşitli polimerler) biyolojik sistemlere uyumlu malzemeler elde edilebilmekte ve madencilik, su arıtılması, endüstriyel ve kentsel atıkların işlenmesi gibi hizmetler gerçekleştirilebilmektedir.

Bunların yanısıra, genetik materyale müdahale ile, proteinlerin yapısını değiştirip, doğal sistemlerin fonksiyonlarını etkileme ve yönlendirme, arzu edilen özelliklere sahip bitki, hayvan ve mikroorganizmalar geliştirme, insanlardaki genetik hastalıkların tanı ve tedavisinde etkili olabilme şansına da sahibiz.
________________________________________

1.2 Dünyadaki Durumu
Ayrıca, bu yeni yaklaşımlar ve modern tekniklerin geliştirilmesi ile oluşan bilgi birikimi sayesinde, geleneksel biyoteknolojik endüstrilere dahi yeni bir ufuk açılmakta, gerek kalite ve gerekse verim yönünden büyük imkanlar sağlanmaktadır.

Nitekim, Avrupa Komisyonu'nun 1991'de kabul ettiği öncelikler arasında, Biyoteknolojiler, topluluğun gelecekte gelişmesi için gerekli anahtar teknolojiler olarak belirtilmiştir. Halen birçok Avrupa ülkesi Biyoteknolojik sanayilerde ilerlemeyi hedefliyorsa da, bugüne dek sağlıklı bir araştırma altyapısı ve buna paralel olarak, temel araştırmaları ticari ürünlere dönüştürebilecek bir endüstriyel kapasite, oluşturamamış ülkelerin yakın gelecekte diğerleri ile ciddi bir ticarete girebilmeleri söz konusu olmayacaktır.

Avrupa Komisyonu, Biyomühendislik dalındaki araştırma projelerini 1994-1998 döneminde yaklaşık 5 milyon ECU ile destekleme kararı alırken ABD Federal Hükümeti desteği, sadece 1993 yılı için 5 milyar dolar civarındadır. Ulusal projeler ve eyalet destekleri ile sanayi katkıları ise bu rakamların dışındadır.

Tüm bunlardan anlaşılabileceği gibi, Biyomühendislik, 21. yüzyılda her alanda kullanacağımız araç ve gereçleri içeren bir "alet kutusu", bir teknikler manzumesi olacak bu jenerik teknolojinin bilimsel temelini oluşturmaktadır. Gelecek yüzyılda da bu alandaki tüm ilerlemeler, Biyomühendislik Bilim Dalı'nın şemsiyesi altında gerçekleşecektir. Yetişmiş insan gücü günümüzde halen ekonomik rekabetin temel öğesi halindedir. O nedenle insana yatırım, diğer bir deyişle şimdiki ve gelecek nesillerin eğitim-öğretimine önem vermek tüm ülkelerin öncelikli konusudur. Biyomühendislikteki güçlü teknikleri kullanarak daha iyi sağlık hizmetleri, daha besleyici gıdalar, daha güvenli atık arıtma sistemleri ve endüstriyel üretimler için daha ucuz üretim yöntemlerinin geliştirilebilmesi, modern yeniliklerin uygulamaya aktarılabilmesine bağlıdır.

Avrupa Biyoteknoloji Federasyonu 1989 yılında "90'lı Yıllarda Avrupa'nın Biyoteknoloji Alanında İnsan Gücü ve Eğitim İhtiyaçları" konulu bir rapor yayınlanmıştır. Bu raporda Biyoteknoloji alanındaki iş bulma sorunları, farklı düzey ve sektörlerde eğitilmiş kişilere duyulan ihtiyaçlar, Avrupa'daki eğitim imkanlarının envanteri ve bu eğitim programlarının gelecekteki kapsamları ile hedefler tartışılmakta, öneriler getirilmektedir.

Biyomühendislik çok hızlı gelişmekte olan bir dal olduğundan, bugün öğretilen bilgiler bundan 5 yıl sonra geçerli olmayabilir. Bu nedenle, bir biyomühendisin yetiştirilmesinde en önemli faktör bilim ve mühendislikte iyi bir temel verip, uzmanlaşmış konularda kişiye uyum yeteneği ve esneklik kazandırmaktır. Dünyadaki teknolojik gelişmelere paralel olarak, endüstriden gelen baskı sonucu, Biyomühendislik ilk defa A.B.D'de 1947 yılında ve İngiltere'de 1958'de lisansüstü program olarak kabul edilmiştir. Bugün pek çok gelişmiş ve gelişmekte olan ülke, lisans ve lisansüstü seviyede biyomühendislik diploması vermekte ve bu yeni bilim dalının yarattığı modern toplumun ihtiyaçlarına cevap verecek elemanlar yetiştirebilmek için tüm imkanlarını seferber etmektedir. Bunu karşılayabilmek için dünyada bir çok üniversite, idari düzenlemelere dahi giderek, eğitim ve öğretimde yeni ilişkiler ve işbirlikleri kurarak, Biyomühendislik bilim dalında özel eğitim programları geliştirmektedirler.

________________________________________

1.3 Ülkemizdeki Durum

Türkiye'de son 10 yılda benzer bir eğilim oluşmuştur. VI. Beş Yıllık Kalkınma Planı Ön İhtisas Komisyonu Raporu' nun 439. sayfasında, Biyoteknoloji Alt Komisyonunun Eğitim ve Araştırma önerilerinin b fıkrasında:
"Biyoteknoloji ile ilgili yerli teknoloji üretmek amacı ile temel mühendislik dallarının, tıp bilimlerinin, biyokimya mühendisliği, biyomedikal mühendislik gibi biyomühendislik dallarının, biyoteknolojik potansiyeli temel bilimler ile entegrasyon ve işbirliği ile teknoloji üretmeye yönelik araştırmalara öncelik verilmesinin sağlanması"

ç fıkrasında ise:
"Üniversitelerde bu amaçları gerçekleştirmek için lisans ve lisansüstü programların ve araştırmaların organizasyonu için, programların ve araştırma enstitülerinin kurulmasının benimsenmesi..."
ifade edilmektedir.

Ayrıca 14-16 Mayıs 1990 tarihlerinde toplanan I. Bilim ve Teknoloji Şurası, İleri Teknolojiler İhtisas Komisyonu'nda Biyoteknoloji konusunda alınan Tavsiye

Kararlar ve önerilerin 4.maddesinde:
"Biyoteknoloji alanında kritik kitleyi oluşturabilmek için, yurt içi, Lisans, Yüksek Lisans ve Doktora programlarının üniversitelerde açılmasının teşvik edilmesi..."önerilmiştir.

Ülkemizde, eğitim konusunda öncülüğü Orta Doğu Teknik Üniversitesi yapmıştır ve 1989 yılında ODTÜ Fen Bilimleri Enstitüsüne bağlı bir Biyoteknoloji Anabilim Dalı açılmıştır. İkinci olarak da 1991 yılında Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsüne bağlı Biyoteknoloji Anabilim Dalı kurulmuştur ve yüksek lisans, doktora programları başlatılmıştır. Halen, başta Akdeniz Üniversitesi olmak üzere diğer bazı üniversitelerde de benzer girişimler bulunmaktadır. Bu programların ortak noktası, farklı bölümlerden mezun öğrencilere, almış oldukları eğitimi tamamlayıcı dersleri vererek, biyoteknolojik sanayilerin aradığı nitelikte ihtisaslaşmış insan gücünü kısa vadede ekonomik olarak yetiştirmektedir
________________________________________

1.4 Bağımsız Bir Bölüm Olarak Biyomühendislik

Ulusal kalkınmanın ana hedefi, mümkün olduğu kadar yüksek oranda kendi kendine yeterliliği gerçekleştirmek olduğuna göre, bol miktarda doğal biyolojik hammaddelere sahip, kendi tarımsal ihtiyacının hemen hemen tümünü karşılayabilen bir ülke olarak, hiç zaman kaybetmeden teknoloji insan gücü potansiyelimizi aktif hale getirip, 2000'li yılların başında bu modern teknolojiden yüksek oranda yararlanmamız kaçınılmaz bir zorunluluktur. Ülkemizde bu teknolojilerin yerleşebilmesi için, ülkemizdeki özel sorunlara çözüm getirebilecek biyomühendislere ihtiyaç vardır. Ancak bu şekilde ülkemizin bu potansiyelini kalkınma devresine sokmak mümkün olacaktır.

Biyomühendislik eğitiminin amacı, bu dalı destekleyen bilim dallarında çok iyi temel bilgilere sahip, disiplinler arası iletişim sorunlarını aşmış, yaygın uygulama alanına sahip, bilimsel yöntem ve ilkelerdeki son gelişmelerden haberdar kişiler yetiştirmektir.

Ancak, 2000'li yıllarda biyoteknolojik endüstrilerin ihtiyaçlarını karşılayabilecek nitelikte kişilerin, çok daha iyi yönlendirilmiş, temel bilim ve mühendislik bilgileri dengeli olarak kapsamlı ve sağlam temellere oturtulmuş, disiplinler arası bir bakış açısı ile donanmış, Biyomühendislik alanında meslektaşları ile iletişim kurmanın ötesinde, bu dalın ilerleyip gelişmesine katkıda bulunabilecek bilgi düzeyine erişmiş olmaları gerekmektedir.

Gelecekte, karşımıza çıkabilecek, bu yeni yelpazedeki sorunları tanımlayıp, çözümler üretebilecek kişilerin, Biyomühendisliğin tüm yönleri ile bağımsız bir program bütünlüğü içinde incelendiği bir akademik ortam içinden yetişebileceği açıktır.

Bunun yanı sıra, Biyomühendisliğin ayrı bir bölüm olarak örgütlenmesi, üniversite içindeki duplikasyonları, gayretlerin ve kaynakların dağılımını engelleyecek, bilimsel araştırmalarda daha da etkin olabilmemizi mümkün kılacak, "kritik insan gücü kitlesi"ne erişmemize de yardım edecektir.

Ayrıca, günümüzde tüm dünyada disipline yönelik araştırmalar yerine probleme yönelik araştırmalar yaygınlaşmaktadır. Bu durum belirli alanlardaki araştırmalarda ekip çalışması gereğini öne çıkarmıştır. Dünyadaki örneklerden, bu doğrultuda oluşan yeni akademik alanların "Bölüm" yapısı içinde ele alındığı ve bilimsel çalışmalarla eğitimin bu yönde yönlendirildiği görülmektedir. Bu bakımdan, Biyomühendislik alanında da bir bölüm bütünlüğü içinde yürütülen eğitim programları ile, bu dalın değişik konularında ihtisaslaşan insan gücü gerekliliği ortaya çıkmıştır.

Bu anlayışla, ülkemizde eksikliği duyulan bu alanda uzmanlaşmış insan gücünün hızla yetiştirilebilmesi açısından ayrı bir Biyomühendislik Bölüm kimliği zorunlu bir olgu halinde ortaya çıkmış bulunmaktadır.

Yukarıda belitilen gerekçeler doğrultusunda Biyomühendislik Bölümü, Türkiye'de ilk defa bir mühendislik fakültesi bünyesinde kurulmuştur.
________________________________________

1.5 Ege Üniversitesi'nin Potansiyeli
Üniversitemizde Biyomühendislik ve ilgili alanlardaki çalışmalar 1979 yılından beri süregelmektedir. O yıllarda, Kimya Fakültesi içinde açılan Biyokimya ve Mühendisliği Bölümü, ve bunu destekleyen Biyokimya Bölümü bu potansiyelin nüvesini oluşturmuştur. 1989 yılında Rektörlüğe bağlı olarak kurulan Biyoteknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi ile 1991 yılında Fen Bilimleri Enstitüsüne bağlı olarak kurulmuş olan Multidisipliner Biyoteknoloji Lisansüstü programı bu potansiyelin göstergeleriydi.

Araştırma ile desteklenmeyen bir eğitim-öğretim programının dinamik kalamayacağı göz önüne alınarak, Ege Üniversitesi Biyoteknoloji Lisansüstü Programı üniversitemiz içinde ve hatta ülkemiz çapında iyi bir araştırma potansiyeline sahip olan, Biyoteknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi ile işbirliği içinde yürütülmekteydi. Bu olgu, bu eğitim programına hayat vermiş ve birçok yurtdışı desteklerin sağlanmasına imkan vermişti. Halen Ege Üniversitesi Biyoteknoloji Anabilim Dalı'nda, 12'si doktora öğrencisi olmak üzere toplam 16 Lisansüstü öğrenci bulunmaktadır.
________________________________________

1.6 Mezunlara İş İmkanları

Günümüzde gelişmiş ülkelerin ekonomilerinin %40'ından fazlası ya biyolojik kökenli ya da biyolojik materyalin dönüşümü ile ilgilidir. Bu oran gelişmekte olan ülkelerde daha da yüksektir. Halen Üniversitemiz mezunlarının çoğunlukla görev aldığı Ege Bölgesi'nde, imalat sanayiinin %40'ı biyolojik hammaddelerin işlendiği endüstrilerdir. Biyomühendislik Lisans Programlarını tamamlayacak kişilerin, ilaç sektöründen çevre sektörüne kadar çok geniş bir endüstriyel yelpazede, hastane ve kliniklerde, Hıfsı Sıhha ve TSE gibi yasal yükümlülükleri olan kuruluşlarda, genetik tanı ve tedavi merkezlerinde, aşı üretim tesislerinde ve hatta askeri kuruluşlarda görev alabilmeleri mümkün olacaktır. Hatta tahminlere göre, 2000'li yıllarda bu tür uygulamalardaki yaygınlaşmaya paralel olarak artan iş imkanları ve yeni alanlar ortaya çıkacaktır.

Bu olgu da, beklenen iş gücü taleplerini karşılayabilecek esneklik ve ileri görüş içinde akademik kuruluşların şimdiden Biyomühendislik alanındaki eğitim ve araştırma altyapılarını oluşturmalarını zorunlu kılmaktadır.