Bitkilerde 3D Teknolojisi Uygulamalarına Genel Bakış: Fenomik, Robotik Sistemler ile Haritalandırma, Mimari Tasarımlar, Bitki ve Hayvan Doku Kültürü Yaklaşımları
Overview of 3D Technology Applications in Plants: Phenomic, Mapping with Robotic Systems, Architectural Designs, Plant and Animal Tissue Culture Approaches
Yazar: Güler, Begüm; Sağlam Metiner, Pelin; Gülçe İz, Sultan; Gürel, Aynur
Dergi: Anadolu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji, Vol. 7 No. 2, 2018
Anahtar kelimeler: Plant tissue culture,3D technology,animal tissue engineering,scaffold,microfluidic ; Bitki doku kültürü,3D teknolojisi,hayvan doku mühendisliği,doku iskelesi,mikroakışkan

İkiboyutlu çalışmaların karmaşık bitkisel formlar hakkında yetersiz kalması vegelişen teknolojilerin daha ayrıntılı veriler toplanmasına izin vermesi,araştırmacıları yeni alternatifler arama yoluna itmiştir. Bitki biyoteknolojisiile ilgili gelişmeler, son yirmi yılda mikroskobi, yapısal ve fonksiyonel bitkimodellemeleri, fenotiplendirme ve genomik çalışmaları gibi teknolojilerdekiilerlemelere bağlı olarak hızlı bir şekilde değişim göstermiştir. Özellikle“fenomik” adı verilen ve fenotiplendirme ile bitkilerin incelendiği çalışmalar,araştırıcıların ilgisini çeken son yılların popüler konularından biri durumundadır.Günümüzde tarımsal alanda gerçekleştirilen bilimsel araştırmalar ve üretimteknikleri, dijital ve görsel olarak daha yüksek kararlılıkta gerçekleştirilirhale gelmiştir. Robot ve sensör sistemlerindeki hızlı gelişmeler; tarımsal araştırmalarlabir araya gelerek tarımsal biyoteknolojide yeni ufuklar açmış, birçokaraştırmacı için mükemmel bir model olan bitki mimarisinin ve hatta bitkisel dokularında belirlenmesi sağlanmıştır. Üç boyutlu biyoteknoloji, tarımsal araştırmalardafenotiplendirme çalışmalarının yanı sıra, robotik sistemlerle algılama veharitalandırma alanlarında da sıklıkla kullanılmaktadır. Ayrıca bitkilerin 3Dyapılarını veren bilgisayar algoritmaları aracılığıyla mimari tasarımlaryapılabildiği gibi, çeşitli ürün ve sanat eserleri de üretilmektedir. Bitkisel dokuların yapı ve fonksiyonlarınınbelirlenmesi ve bitki doku kültürü tekniklerinde yeni kültür sistemleriningeliştirilmesi için 3D baskılama teknolojisinden yararlanılması önemli biryaklaşım haline gelmeye başlamıştır. Son zamanlarda, hayvan doku mühendisliğindekimikro benzerliklerden dolayı, bitki formlarının ve bitkilerden elde edilençeşitli ürünlerin doku iskelesi üretiminde kullanım potansiyelleriaraştırılmaktadır. Çoğunlukla hayvan hücre kültürü tekniklerinde kullanılan mikroakışkansistemler, bitkisel hücrelerle ilişkili araştırmalarda da yoğun şekilde elealınmaktadır. Bahsedilen tüm bu teknikler ile elde edilen veriler, tarımdazararlılarla mücadeleden, tıpta yapay organların tasarlanmasına, bilgisayaroyunlarının programlanmasından ormancılığa kadar pek çok alandakullanılmaktadır. Bu makalede, bitkisel sistemlerde 3D teknolojisi ilegerçekleştirilen çalışmalar özetlenmeye çalışılmıştır.

The factthat two-dimensional studies are insufficient about complex plant forms andallowing emerging technologies to give more detailed data leads researchers tosearch for new alternatives. The developments in plant biotechnology havechanged rapidly over the past two decades, depending on the technologicalprogresses such as microscopy, structural and functional plant modelling,phenotyping and genomic studies. Especially the studies which is called“phenomic” and plant researches working with phenotyping, are the popularresearch areas which interest to the researchers on recent years.Nowadaysscientific researches and production techniques in agriculture, have beencarried out more stability as digitally and visually. Fast improvements on roboticand sensor technologies come together with agricultural research have beenopened up new horizons on agricultural biotechnology, for the plantarchitecture and even for plant tissues which is an excellent model for manyresearchers. Along with the phenotyping research on agricultural research, three-dimentionalbiotechnology is used on detection with robotic sensors and mapping. Alsothrough computer algorithms which gave 3D structure of plant architecturaldesigns, different products and artworks can be produced. The usage of 3D printing technologies to identifythe plant tissues structure and function and for improvement of new culture systemsto use at plant tissue culture techniques has been an important approachnowadays. Recently, potential of plant forms to be use in scaffold productionhave been studied because of the micro similarity of plant tissues with animaltissues in animal tissue engineering. Microfluidic systems, mostly used inanimal cell culture techniques, are also intensively studied in researchrelated to plant cells. The data obtained by all these techniques are used inmany fields ranging from pest control on agriculture to the design ofartificial organs on medicine, from the programming of computer games toforestry. In this article, we had tried to summarize studies about 3Dtechnology on plant systems.