Bilim adamları, kullanılan laboratuvar cihazının seslerini kaydederek bir araştırmacının ne yaptığını gösterdi. Bu, akademik, endüstriyel laboratuvarlarının potansiyel olarak araştırmayı istikrarsızlaştırabilecek, ürün geliştirmeyi tehlikeye atabilecek ve hatta ulusal güvenliği riske atabilecek casusluğa açık olduğu anlamına gelir.
Laboratuvar araçları araştırma ve sağlık hizmetleri için önemlidir. Peki ya bu araçlar değerli bilgiler sızdırıyorsa?
“Herhangi bir aktif makine bir tür iz bırakır: fiziksel kalıntı, elektromanyetik radyasyon, akustik gürültü, vb. Bu izlerdeki bilgi miktarı çok büyüktür ve tersine mühendislik ile o makine hakkında birçok bilgi öğrenebiliriz “dedi. UC Riverside projesinde çalışan bilgisayar bilimleri doçenti olan Philip Brisk.
Araştırmacılar, bileşenlerinin üretim rutininden geçerken yaptığı seslerden bir DNA sentezleyicinin ne ürettiğini belirlemenin mümkün olup olmadığını merak ettiler. DNA sentezleyicileri, kullanıcıların birkaç temel bileşenden özel DNA molekülleri oluşturmalarına izin veren makinelerdir. Araştırmacılar genellikle yeni organizmalar yapmak için diğer bakterilerin, özellikle bakterilerin genomuna yerleştirmek için DNA segmentleri oluştururlar. Bazen bu canlı sistemler değerli yeni ilaçlar veya diğer ürünler yapmak için kullanılır.
Brisk ve UC Irvine elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü Mohammad Abdullah Al Faruque ve doktora öğrencisi Sina Faezi; UC Irvine’de farmasötik bilimleri profesörü John C. Chaput ile birlikte; ve UC Riverside’da bir biyomühendislik profesörü olan William Grover, Chaput’un laboratuvarındaki bir DNA sentezleyicisinin yakınındaki birkaç noktada akıllı telefondakilere benzer mikrofonlar ayarladı.
Tüm DNA, neredeyse sonsuz kombinasyonlarda düzenlenmiş sadece dört bazdan oluşur, adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T). Spesifik paternler veya sekanslar, ne tür DNA olduğuna dair bir ipucu olarak okunabilir.DNA sentezleyicileri, bu bazların her birini ürettikleri kimyasalların salınması için açılan ve buna yakın bileşenler ve bunların içinden geçtikleri tüpler ve bölmeler içerirler. Bu mekanizmalar çalışırken farklı sesler çıkarırlar. Arka plan gürültüsünü filtreledikten ve kaydedilen sese birkaç ayar yaptıktan sonra, araştırmacılar farklılıkların insanların fark edemeyeceği kadar ince olduğunu keşfetti.
Faezi, “Ancak laboratuvarımızda yazılan makine öğrenme algoritması sayesinde bu farkları tespit edebildik.” dedi. Araştırmacılar, makine A, G, C veya T’yi her ürettiğinde kolayca ayırt edebiliyorlardı.Araştırmacılar, kayıtlarla edindikleri AGCT modellerini analiz etmek için yazılım kullandıklarında, yüzde 86 doğrulukla doğru DNA tipini belirlediler. Ek iyi bilinen DNA sıralama yazılımı ile çalıştırarak, doğruluğu neredeyse yüzde 100’e çıkardılar.
Bu yöntemi kullanarak, bilgili bir gözlemci, makinenin örneğin şarbon, çiçek hastalığı veya Ebola DNA veya ticari bir sır olarak tasarlanan ticari olarak değerli bir DNA yapıp yapmadığını söyleyebilir. Yöntem, kolluk kuvvetlerinin biyoterörizmi önlemesine yardımcı olabilir, ancak suçlular veya teröristler tarafından biyolojik sırları çalmak için de kullanılabilir.
Al Faruque, “Birkaç yıl önce, 3D yazıcılarda üretilen nesnelerin planlarını çalmak için benzer bir yöntem üzerine bir çalışma yayınladık, ancak bu DNA sentezleyici saldırısı potansiyel olarak çok daha ciddi.” dedi.
Araştırmacılar, DNA sentezleme makinelerini kullanan laboratuvarların, makinelere erişimi sıkı bir şekilde kontrol etmek ve makinenin yakınında kalan zararsız görünen kayıt cihazlarını kaldırmak gibi güvenlik önlemleri almasını önermektedir. Ayrıca makine üreticilerinin, bileşenleri yeniden tasarlayarak veya yeniden konumlandırarak veya ses emici malzemeler de kullanarak, çıkardıkları ses sayısını azaltmak için makine bileşenleri tasarlamaya başlamalarını önermektedir.
Brisk ve Grover’e göre, biyomedikal araştırmalarda kullanılan hemen hemen tüm makineler bir tür ses çıkarır ve bu saldırılar, herhangi bir makineye akla yatkın bir şekilde uygulanabilir.
Son olarak Grover, “Biyomühendisler için alınması gereken mesaj, cihaz tasarlarken bu güvenlik sorunları hakkında endişelenmemiz gerektiğidir.” dedi.
Kaynak: sciencedaily.com