Ας αρχίσουμε συμφωνώντας ότι η νανοτεχνολογία είναι μαγική επιστήμη. Οι περισσότεροι από εμάς γνωρίζουμε ότι πρόκειται για επιστήμονες που λειτουργούν σε μοριακό επίπεδο. Πολλοί από εμάς καταλαβαίνουμε ότι συνήθως περιλαμβάνει τις πιο μικρές "μηχανές" που συναρμολογούνται μέσω χημικών αλληλεπιδράσεων. Αλλά όταν οι ερευνητές αρχίζουν να μιλάνε για τη δημιουργία ρομπότ μεγέθους μορίων που μπορούν να αποκαταστήσουν τα κύτταρα μέσα στο σώμα μας, έχουν κινηθεί τόσο πέρα από την κατανόησή μου ότι είμαι μειωμένος στο να καταλαβαίνω "Ακούγεται καλό ... να τους κρατήσει".
Ένα πράγμα που ακόμη μπορώ να καταλάβω είναι το πόσο βαθιά μπορεί να μεταμορφώσει η νανοτεχνολογία ιατρική και υγειονομική περίθαλψη - είτε πρόκειται για νανοπνευματώδη κυττάρων που μπορούν να αναζητήσουν και να καταστρέψουν τα καρκινικά κύτταρα χωρίς παράπλευρες βλάβες ή να αντικαταστήσουν ανώμαλα γονίδια με κανονικά ή να βοηθήσουν σπασμένα οστά να επουλωθούν γρηγορότερα .
Άλλες ιατρικές εξελίξεις με βάση το νανο, ενώ δεν είναι τόσο δραματικές όσο οι εκρηγνυόμενες χημειοβόλες μέσα στους όγκους μπορεί στην πραγματικότητα να είναι πιο εκτεταμένες, επειδή μετατρέπουν κάτι τόσο σημαντικό όσο ο τρόπος διάγνωσης της νόσου. Πάρτε δύο ανακοινώσεις που ανακοινώθηκαν την περασμένη εβδομάδα.
Ο πρώτος, που ονομάζεται Domino, είναι ένα μικρό πλαστικό τσιπ που μπορεί να εκτελέσει 20 διαφορετικές γενετικές εξετάσεις από μία σταγόνα αίματος. Δημιουργήθηκε από μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα στο Έντμοντον και λειτουργεί έτσι:
Το αίμα ρέει σε 20 χωριστά μικροσκοπικά διαμερίσματα, το καθένα γεμάτο με πηκτή. Στη συνέχεια, το τσιπ εισάγεται σε ένα μικρό φορητό εργαστήριο σχετικά με το μέγεθος μιας τοστιέρα όπου διεξάγεται μοριακή δοκιμή σε κάθε διαμέρισμα. Από τη μία σταγόνα αίματος, ο γιατρός μπορεί να καθορίσει εάν ο ασθενής έχει καρκίνο του μαστού και αν ναι, εάν είναι ανθεκτικός στα καρκινικά φάρμακα. Ή μπορεί να καθορίσει εάν έχει ελονοσία, ακόμη και ποιο είδος ελονοσίας.
Η δεύτερη καινοτομία, που αναπτύχθηκε στο UCLA, συνδυάζει τη νανοτεχνολογία, ένα κινητό τηλέφωνο και τους Χάρτες Google για να δημιουργήσει μια συσκευή που διαβάζει τα Rapid Diagnostic Tests - ταινίες που αλλάζουν χρώμα εάν υπάρχει μόλυνση - με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια από ότι ένας άνθρωπος μπορεί να βγει στο πεδίο. Οι λωρίδες εισάγονται στη συσκευή, ένας αναγνώστης που συνδέεται σε ένα έξυπνο τηλέφωνο. Στη συνέχεια, η κάμερα του τηλεφώνου, που εργάζεται με μια εφαρμογή για κινητά, μετατρέπει την ταινία σε ψηφιακή εικόνα.
Από αυτό, η εφαρμογή καθορίζει εάν τα αποτελέσματα της δοκιμής για HIV ή ελονοσία ή φυματίωση, για παράδειγμα, είναι θετικά ή αρνητικά. Και εδώ έρχεται ο Χάρτες Google. Εάν είναι θετικό, η συσκευή μεταδίδει ασύρματα τα αποτελέσματα σε έναν χάρτη που παρακολουθεί την εξάπλωση ασθενειών σε όλο τον κόσμο.
Αυτό που σημαίνουν αυτά τα nanotests για τους περισσότερους από εμάς, τελικά, είναι το τέλος αυτών των μακρών και συχνά αγχωτικών περιμένει τα αποτελέσματα να επιστρέψουν από το εργαστήριο. Όλο και περισσότερο, οι γιατροί θα μπορούν να κάνουν DNA και άλλες διαγνωστικές εξετάσεις απευθείας στα γραφεία τους, με αποτελέσματα διαθέσιμα εντός της ώρας. Επιπλέον, οι εργαστηριακές εξετάσεις αξίας 100 δολαρίων θα μπορούσαν να καταλήξουν να κοστίζουν μόνο ένα δολάριο ή δύο.
Όχι ότι αυτά τα μίνι-εργαστήρια είναι ολοκαίνουργια. Ο καθηγητής του Harvard George Whitesides, για έναν, εργάζεται εδώ και αρκετά χρόνια σε "διαγνωστικά γραμματόσημα". Αλλά αυτά τα "εργαστήρια σε ένα τσιπ" έχουν γίνει ένα τόσο δημοφιλές ερευνητικό πεδίο που τώρα έχει μια ιστοσελίδα που ονομάζεται απλά "Lab-on-a-Chip", η οποία αναφέρει τις τελευταίες εξελίξεις. Οι περισσότεροι, ωστόσο, βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της δίκης.
"Οι εργαστηριακές δοκιμές είναι καλές", λέει ο David Alton, ένας από τους δημιουργούς του Domino. "Αλλά πρέπει να δείξουμε ότι λειτουργεί. Πρέπει να δείξουμε τα αποτελέσματα από χίλιες δοκιμές. Τότε οι άνθρωποι αρχίζουν να λένε «Εντάξει, αυτό είναι πραγματικό».
Στη συνέχεια υπάρχει η σκοτεινή πλευρά
Φυσικά, όπως συμβαίνει με κάθε επιστήμη αιχμής, ανακύπτουν ερωτήματα σχετικά με το πώς η μαγεία της νανοτεχνολογίας μπορεί να πάει κακή. Όσο πιο χρήσιμες μπορούν να είναι, οι μορφές νανοκλίμακας όπως αργύρου, άνθρακα, ψευδαργύρου και αλουμινίου μπορούν να καταπιούν, να εισπνέονται και ίσως να απορροφούνται μέσω του δέρματος. Κανείς δεν είναι σίγουρος πόσο βλαβερός μπορεί να είναι. Περίπου πριν από δύο εβδομάδες, η FDA εξέδωσε ένα σχέδιο οδηγιών που υποδηλώνει ότι οι εταιρείες που χρησιμοποιούν νανοσωματίδια σε τρόφιμα ή καλλυντικά μπορεί να χρειαστεί να κάνουν επιπλέον δοκιμές για να δείξουν ότι τα προϊόντα είναι ασφαλή.
Και μόλις την περασμένη εβδομάδα ένα έγγραφο από την Kathleen Eggleson, επιστήμονα της Notre Dame, έθεσε το νέο είδος ηθικού διλήμματος νανοτεχνολογία μπορεί να προκαλέσει. Σημειώνει ότι σε μια προσπάθεια να καταπολεμηθούν οι μολύνσεις στα νοσοκομεία, οι εταιρείες ιατρικών προμηθειών έχουν ασχοληθεί σχεδόν με τα πάντα - κουμπιά πόρτας, ράγες κρεβατιών, φύλλα, κουρτίνες - με σωματίδια αργύρου νανομεγέθους, ένα υλικό γνωστό για την παρεμπόδιση της εξάπλωσης μικροβίων.
Αλλά, όπως επισημαίνει ο Eggleson, η συντριπτική πλειοψηφία των βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών είναι στην πραγματικότητα ουδέτερη ή ακόμα και ευεργετική. Ορισμένα βακτήρια, για παράδειγμα, χρειάζονται για να διατηρήσουν τα απαραίτητα επίπεδα αζώτου στον αέρα. άλλοι μας βοηθούν να χωνέψουμε τα τρόφιμα.
Έτσι, καλύπτοντας κάθε επιφάνεια με μικροσκοπικά αστράγαλα, ισχυρίζεται, θα μπορούσε να καταλήξει να κάνει περισσότερη βλάβη παρά καλή.
Ναι, ακόμη και σε έναν κόσμο που δεν μπορούμε να δούμε, η ζωή είναι περίπλοκη.
Όπου είναι τα μικρά πράγματα
Ακολουθούν άλλες πρόσφατες εξελίξεις νανοτεχνολογίας. Αυτά είναι έξω από τον κόσμο της ιατρικής.
- Σταματήστε να πιέζετε τα φρούτα !: Ένας καθηγητής χημείας MIT έχει αναπτύξει έναν τρόπο να επισυνάψει μικροσκοπικούς αισθητήρες σε κουτιά τα οποία, όταν σαρωθούν, θα αποκαλύψουν πόσο ώριμα είναι τα τρόφιμα μέσα.
- Και χτυπά ροκ και ψαλίδι: Ένας επιστήμονας στη Γένοβα της Ιταλίας βρήκε μια διαδικασία για την κατασκευή χαρτιού αδιάβροχης, μαγνητικής και αντιβακτηριακής.
- Όταν ένας νανοτόμος πέφτει, κάνει έναν ήχο; Οι μηχανικοί του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο κτίζουν ένα δάσος από μικροσκοπικά δέντρα νανοκόλλησης, με στόχο τη σύλληψη της ηλιακής ενέργειας και τη μετατροπή της σε καύσιμο υδρογόνου.
- Αλλά μόνο παραλαμβάνουν τη φύση δείχνει: Μια εταιρεία Utah έχει επινοήσει έναν τρόπο να ψεκάσουν τα νανοσωματίδια στα δέντρα και να τα μετατρέψει σε υψηλής ισχύος κεραία.
Βίντεο bonus: Το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου κάνει την περίπτωσή του για το πώς η νανοτεχνολογία θα μπορούσε να είναι το όπλο που καταπολεμά τον καρκίνο που περιμέναμε.
