This post has already been read 128 times!
Μικροσκοπικά ρομπότ, “ζωντανά” μελάνια εκτύπωσης και μερικά ακόμη μικρά θαύματα της επιστήμης.
Μπορεί σήμερα να είναι όλο και πιο δύσκολο να εκπλαγεί κανείς από τις επιστημονικές ανακαλύψεις, από τη στιγμή που όλα τα έχουμε δει στο σινεμά ή σε ένα κινητό στην τσέπη μας, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ο κόσμος σταμάτησε να γυρίζει. Ούτε η επιστήμη.
Και φέτος, επιστήμονες από όλο τον κόσμο προχώρησαν σε μια σειρά από σημαντικές ανακαλύψεις και εφευρέσεις. Κάποιες απ’ αυτές θα διαμορφώσουν σημαντικά το μέλλον, κάποιες ίσως να μην προχωρήσουν ούτε βήμα την ανθρώπινη σκέψη. Μένει ο χρόνος για να μας το δείξει αυτό.
ΕΝΑ ΜΩΡΟ ΠΟΝΤΙΚΙ ΠΟΥ ΕΓΙΝΕ ΑΠΟ ΔΥΟ ΑΡΣΕΝΙΚΑ
Τον Μάρτιο του 2023, μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature προμήνυε τρομακτικές εξελίξεις στο πεδίο της εξωσωματικής γονιμοποίησης. Βέβαια, αν δεν είσαι βιολόγος, μπορεί και να μη σου πει και τόσα πολλά ο τίτλος της αλλά κάνε μία προσπάθεια μαζί μας: ο τίτλος είναι “Γενιά λειτουργικών ωοκυττάρων από αρσενικά ποντίκια μέσα σε δοκιμαστικό σωλήνα”.
Όπως εξηγεί η Washington Post, αυτή η μελέτη αντιπροσωπεύει ένα εκπληκτικό επίτευγμα. Περιγράφει μια διαδικασία που πετυχαίνει τον στόχο της μόνο στο 1% των περιπτώσεων αλλά ακόμη κι έτσι ήταν πολύ σημαντικό να δούμε ακόμη και αυτό το επίπεδο επιτυχίας. Ποια επιτυχία; Τη δημιουργία υγιών μωρών ποντικών από τα κύτταρα δύο αρσενικών ποντικών.
Θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι αυτό δεν έχει καμία σχέση με την κλωνοποίηση ή κάτι παρόμοιο. Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό τεχνικών, τα κύτταρα του δέρματος από τις ουρές των ποντικών μετατράπηκαν αρχικά σε βλαστοκύτταρα. Στη συνέχεια, αυτά τα εξαιρετικά ευέλικτα κύτταρα μετατράπηκαν σε θηλυκά κύτταρα, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή ωαρίων.
Αυτά τα ωάρια γονιμοποιήθηκαν και εμφυτεύτηκαν σε θηλυκά ποντίκια και – σε 7 περιπτώσεις από τις 630 προσπάθειες- αναπτύχθηκαν σε υγιή ποντίκια, τα οποία εξελίχθηκαν φυσιολογικά και μπόρεσαν να αποκτήσουν δικά τους μωρά όταν μεγάλωσαν.
Βέβαια, αυτό το ποσοστό επιτυχίας χρειάζεται ακόμη λίγη δουλειά και είναι ακόμα ασαφές εάν αυτή η τεχνική θα μπορούσε να μεταφερθεί σε ανθρώπους -αλλά αν μπορούσε, τότε θα επέτρεπε σε ομοφυλόφιλα ζευγάρια να αποκτήσουν δικά τους παιδιά χωρίς να χρειάζονται ωάρια δωρητών, για παράδειγμα.
Αυτή η τεχνολογία αντιμετωπίζεται επίσης ως ένας πιθανός τρόπος για τη διάσωση απειλούμενων ειδών από την εξαφάνιση, χρησιμοποιώντας τα κύτταρα ενός αρσενικού δείγματος.
ΙΣΩΣ ΝΑ ΒΡΗΚΑΜΕ ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΓΡΑΠΤΟ “ΚΕΙΜΕΝΟ”
Εδώ και αιώνες, οι αρχαιολόγοι ανακαλύπτουν διάφορα σχέδια μέσα σε σπηλιές αλλά η σύνδεσή τους με ένα πραγματικό σύστημα γραφής που μπορεί όντως να χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι πρόγονοί μας παραμένει ακόμη το δύσκολο κομμάτι. Ωστόσο, έχουν βρεθεί ορισμένες ενδείξεις για αυτό το τελευταίο.
Για περισσότερο από έναν αιώνα, λοιπόν, οι επιστήμονες έχουν τεκμηριώσει αυτό που φαίνεται να είναι ένα σύνολο “σημάτων”, συνοδευόμενων από σχέδια ζώων. Αυτά βρίσκονται σε σπηλιές παντού στην Ευρώπη και πάνε πίσω μέχρι και 37.000 έτη.
Μέχρι πρόσφατα, αυτό που μπορεί να σήμαιναν αυτά τα σχέδια παρέμενε στην ευχέρεια του καθενός να το αποκωδικοποιήσει όπως θα ήθελε. Όμως, τον Ιανουάριο του 2023, μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Cambridge Archaeological Journal μπορεί και να κατάφερε να εντοπίσει επιτέλους τον λόγο της ύπαρξής τους.
Οι ερευνητές συνέκριναν τα σύμβολα με τους κύκλους γέννησης των ζώων που απεικονίζονται στα σχέδια και τους 13 ετήσιους σεληνιακούς κύκλους και έτσι βρέθηκε ένα μοτίβο. Έδειξε ότι τα σημάδια μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ένα εξαιρετικά πρώιμο -ίσως το πιο πρώιμο- σύστημα σημειογραφίας, το οποίο να σχετίζεται με τους κύκλους ζευγαρώματος και γέννησης ειδών που θα ήταν η λεία των προγόνων μας.
Πιο συγκεκριμένα, ένα σύμβολο που μοιάζει με το γράμμα “Y” φαινόταν να συσχετίζεται με τη γέννηση, το πρώτο γνωστό παράδειγμα μιας τέτοιας συσχέτισης στα σημάδια των σπηλαίων.
Πρέπει να επισημάνουμε ότι δεν πρόκειται απλώς για μια ενδιαφέρουσα ανακάλυψη. Υποδηλώνει ότι οι πρώτοι άνθρωποι μπορεί να ήταν ικανοί για πολύ πιο προηγμένη αντίληψη από ό,τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα.
“Αυτό είναι πολύ μεγάλο θέμα όσον αφορά την ανθρώπινη σκέψη”, είπε ο Μπεν Μπέικον, ερευνητής και συν-συγγραφέας της μελέτης. “Έχουμε να κάνουμε με ένα σύστημα που έχει έντονη οργάνωση, έντονη λογική μέσα του”. Εξήγησε περαιτέρω ότι η βάση του συστήματος στους σεληνιακούς κύκλους το έκανε “παγκόσμιο”. Ότι δηλαδή “αν μεταναστεύατε τότε από τα Πυρηναία στο Βέλγιο, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε το ίδιο ημερολόγιο”.
ΜΙΑ ΔΥΝΗΤΙΚΗ ΠΗΓΗ ΝΕΟΤΗΤΑΣ
Το 2012, ο Ιάπωνας βιολόγος Σίνια Γιαμανάκα κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ Ιατρικής. Ήταν για τον ρόλο που διαδραμάτισε στην ανακάλυψη μιας σειράς πρωτεϊνών ικανών να αναδιαμορφώσουν τα συνηθισμένα μας κύτταρα, μετατρέποντάς τα σε εξαιρετικά ευέλικτα βλαστοκύτταρα, τα οποία σχεδόν σίγουρα έχουν πολύ περισσότερες θεραπευτικές χρήσεις από ό,τι έχουμε μέχρι σήμερα ανακαλύψει.
Πάνω από μια δεκαετία αργότερα, δύο ομάδες από τις Ηνωμένες Πολιτείες ανέφεραν διαδικασίες που χρησιμοποιούσαν αυτά τα πρωτεϊνικά κοκτέιλ, γνωστά ως “Γιαμανάκα factors”, σε γονιδιακές θεραπείες, οι οποίες αποδείχθηκε ότι είχαν πολύ ενδιαφέρουσα επίδραση πάνω σε ποντίκια.
“Αυτές οι μελέτες”, εξήγησε ο επιστήμονας του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, Ματ Κάμπερλιν στο περιοδικό Science, “χρησιμοποιούν παράγοντες επαναπρογραμματισμού για να αντιστρέψουν τις επιγενετικές αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της γήρανσης”. Αυτό μπορεί να φέρει ως αποτέλεσμα τη δυνατότητα να παρατείνει κάποτε δραματικά τη διάρκεια ζωής των ανθρώπων ή ακόμα και να γυρίσει εντελώς πίσω το ρολόι.
ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΑ ΥΓΡΑ ΡΟΜΠΟΤ ΠΟΥ ΣΗΚΩΝΟΥΝ 30 ΦΟΡΕΣ ΤΟ ΒΑΡΟΣ ΤΟΥΣ
Μπορεί η φράση “υγρό μεταλλικό ρομπότ” να σου θυμίζει τον αντίπαλο του Σβαρτσενέγκερ στο “Terminator 2”, αλλά αυτά τα “πλασματάκια” που παρουσιάστηκαν από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon της Πενσυλβάνια τον Ιανουάριο του 2023, δεν έμοιαζαν σε τίποτα με ρομπότ που ταξίδευαν στο χρόνο. Ήταν εξαιρετικά μικροσκοπικά και φτιάχτηκαν έτσι ώστε να μπορούν να αλλάζουν την κατάσταση τους μέσω μαγνητικών πεδίων και να είναι ικανά να εκτελούν λεπτές εργασίες τόσο σε μηχανικά όσο και σε ιατρικά έργα.
Αποτελούμενα από το υγρό μέταλλο γάλλιο και εξαιρετικά μικροσκοπικά σωματίδια ενός κράματος, αυτά τα ρομπότ είναι ικανά να υποστηρίξουν 30 φορές το βάρος τους όταν είναι στερεά. Όταν όμως εκτίθενται στον μαγνητισμό, μετατρέπονται σε εύπλαστα μείγματα που μπορούν να να τεντωθούν για να εκτελέσουν εργασίες μέσω χειρισμού του μαγνητικού πεδίου.
Σύμφωνα με την εταιρεία Cell, αυτές οι εργασίες περιλάμβαναν την κίνηση μιας μικρής λάμπας σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, στη συνέχεια προσάρτησή της παρέχοντας της ρεύμα. Το άλλο που έκαναν ήταν να πλοηγήσουν μια ξένη ουσία μέσα σε ένα τεχνητό στομάχι, να λιώσουν πάνω από αυτήν την ουσία και να τη βγάλουν έξω.
Επίσης, αυτά τα νανορομπότ πήραν το σχήμα ενός μικροσκοπικού ανθρώπου και μετά υγροποιήθηκαν προκειμένου να γλιστρήσουν ανάμεσα στις ράβδους ενός μικροσκοπικού κελιού φυλακής και να “δραπετεύσουν” έξω.
Ωστόσο, θα πρέπει πρώτα να αναπτυχθεί μια αλάνθαστη μέθοδος ακριβούς παρακολούθησης της τοποθεσίας αυτών των ρομπότ προκειμένου να μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν σε ιατρικές εργασίες. Όταν όμως πρόκειται για άλλες χρήσεις, όπως η εκτέλεση δευτερευουσών μηχανικών διαδικασιών σε διαστημόπλοια, αυτή η τεχνολογία είναι ουσιαστικά έτοιμη.
ΕΝΑ ΖΩΝΤΑΝΟ ΜΕΛΑΝΙ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗΣ ΕΚΤΥΠΩΣΗΣ
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια τρομερή τεχνολογία που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια και έχει οδηγήσει σε σημαντικές προόδους στην αρχιτεκτονική, την άρδευση, την υγειονομική περίθαλψη και πολλούς άλλους τομείς. Αυτοί οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές χρησιμοποιούν μια διαδικασία στρώσης για να “εκτυπώσουν” ολόκληρα αντικείμενα από ειδικό “μελάνι”. Αλλά από την πρώτη μέρα που επινοήθηκαν, έπασχαν από έναν συγκεκριμένο περιορισμό: το μελάνι. Λόγω του γεγονότος ότι το μελάνι πρέπει να “συμπεριφέρεται” τόσο ως υγρό όσο και ως στερεό, τα τελικά προϊόντα της διαδικασίας τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί συχνά να είναι πολύ εύθραυστα ή πολύ εύπλαστα. Όμως τον Φεβρουάριο του 2023, ερευνητές στη Σχολή Μηχανικών του EPFL δημοσίευσαν μια μελέτη στο Materials Today που περιγράφει λεπτομερώς μια νέα λύση στο πρόβλημα.
Αυτή η λύση είναι τα ζωντανά βακτήρια Sporosarcina pasteurii, το κρίσιμο συστατικό σε αυτό που η ομάδα αποκαλεί “BactoInk”. Το ειδικό μελάνι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιονδήποτε τυπικό εκτυπωτή 3-D και δεν απαιτείται ειδική διαδικασία εκτύπωσης αλλά το τελικό προϊόν, αφού υποβληθεί σε επεξεργασία με διάλυμα, μεταλλοποιείται και σκληραίνει σε αρκετές ημέρες. Μόλις ολοκληρωθεί η διαδικασία, η περιεκτικότητα σε ορυκτά του αντικειμένου είναι πάνω από 90% -καθιστώντας το πολύ πιο ανθεκτικό από τα συμβατικά τυπωμένα αντικείμενα 3-D.
Η ομάδα προβλέπει ότι η ανακάλυψή τους θα έχει χρήσεις στον ιατρικό τομέα, στην αποκατάσταση έργων τέχνης, όπως γλυπτά και βάζα, και -ίσως το πιο ενδιαφέρον απ’ όλα- τη δυνατότητα τρισδιάστατης εκτύπωσης τεχνητών κοραλλιογενών υφάλων, που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην επιδιόρθωση κατεστραμμένων θαλάσσιων οικοσυστημάτων.
