Alustame sellega, et lepime kokku, et nanotehnoloogia on maagiline teadus. Enamik meist teab, et tegemist on molekulaarsel tasemel tegutsevate teadlastega. Paljud meist mõistavad, et tavaliselt hõlmab see kõige väiksemat masinate kokkupanekut keemiliste vastasmõjude kaudu. Kuid kui teadlased hakkavad rääkima molekulisuuruste robotite loomisest, mis suudavad meie keha rakke parandada, on nad jõudnud minu arusaamisest nii kaugele, et mind on tahendatud: "Kõlab hästi ... hoiab neid pidevalt tulemas."
Üks asi, millest ma isegi aru saan, on see, kui põhjalikult suudab nanotehnoloogia muuta meditsiini ja tervishoidu - olgu see siis raku nuusutavad nanobotid, mis suudavad vähirakke otsida ja hävitada ilma lisakahjustusteta või asendada ebanormaalsed geenid normaalsetega või aidata purustatud luudel kiiremini paraneda. .
Muud nanopõhised meditsiinilised edusammud, ehkki mitte nii dramaatilised kui kasvajate sees olevad kemikaalipommid, võivad tegelikult olla kaugeleulatuvamad, kuna need muudavad haiguse diagnoosimisel midagi nii põhilist. Tehke kaks eelmisel nädalal välja kuulutatud leiutist.
Esimene, nimega Domino, on väike plastiklaas, mis suudab ühe veretilga abil teha 20 erinevat geenitesti. Selle lõi Edmontoni Alberta ülikooli meeskond ja see toimib nii:
Veri voolab 20 eraldi pisikesse sektsiooni, millest igaüks on täidetud geeliga. Siis pannakse kiip väikesesse kaasaskantavasse laborisse, mis on umbes rösteri suurune, kus igas ruumis viiakse läbi molekulaarne test. Selle ühe veretilga abil saab arst kindlaks teha, kas patsiendil on rinnavähk ja kui on, siis kas ta on vähiravimite suhtes vastupidav. Või saab kindlaks teha, kas tal on malaaria, isegi mis tüüpi malaaria.
Teine UCLA-s välja töötatud uuendus ühendab nanotehnoloogia, mobiiltelefoni ja Google Mapsi, et luua seade, mis loeb kiirediagnostikateste - ribad, mis muudavad värvi, kui nakkus on - palju suurema täpsusega, kui inimene suudab väljal liikuda. Ribad sisestatakse seadmesse, see on nutitelefoni külge kleepuv lugeja. Seejärel teisendab mobiilirakendusega töötav telefoni kaamera riba digitaalkujutiseks.
Sellest alates määrab rakendus, kas testi tulemused - näiteks HIV, malaaria või TB - on positiivsed või negatiivsed. Ja siin asub Google Maps. Kui positiivne, edastab seade juhtmevabalt tulemused kaardile, mis jälgib haiguste levikut kogu maailmas.
See, mida need nanotestid enamiku jaoks meist tähendavad, on lõpp neile pikkadele ja sageli stressirohketele ootustele, kuni tulemused laborist tagasi tulevad. Üha enam saavad arstid DNA-d ja muid diagnostilisi uuringuid teha otse oma kabinettides, mille tulemused on saadaval tunni aja jooksul. Lisaks võivad 100 dollari laboratoorsed testid maksta ainult üks või kaks dollarit.
Mitte, et need minilaborid oleksid täiesti uued. Harvardi professor George Whitesides on töötanud diagnoosimärkide kallal juba mitu aastat. Kuid need “kiibi laborid” on muutunud nii populaarseks uurimisvaldkonnaks, et nüüd on olemas veebisait nimega “Lab-on-a-Chip”, mis kajastab viimaseid arenguid. Enamik on siiski alles katsejärgus.
“Laborikatsed on korras, ” ütleb David Alton, üks Domino loojatest. “Kuid peame näitama, et see töötab. Peame näitama tuhande testi tulemusi. Siis hakkavad inimesed ütlema: "OK, see on tõeline."
Siis on tume pool
Muidugi, nagu iga tipptasemel teaduse puhul, tekivad küsimused, kuidas nanotehnoloogia nõidus võiks kurjaks minna. Nii kasulikud kui need võivad olla, saab nanomõõtmelisi materjale, nagu hõbe, süsinik, tsink ja alumiinium, allaneelata, sisse hingata ja võib-olla imenduda naha kaudu. Keegi pole kindel, kui kahjulik see võib olla. Umbes kaks nädalat tagasi andis FDA välja suuniste projekti, milles soovitatakse, et ettevõtted, kes kasutavad nanoosakesi toidus või kosmeetikas, peaksid toote ohutuse tagamiseks tegema lisateste.
Ja just eelmisel nädalal tõstatas Notre Dame'i teadlase Kathleen Egglesoni artikkel uudse eetilise dilemma, mille nanotehnoloogia võib segada. Ta märgib, et haiglates nakkuste vastu võitlemisel on meditsiinitarneettevõtted võtnud peaaegu kõik - uksesilmad, voodirööpad, linad, kardinad - kaetud nanosuuruste hõbedaosakestega, mis on teadaolevalt mikroobide leviku tõkestamiseks.
Kuid nagu Eggleson märgib, on enamik baktereid ja muid mikroorganisme tegelikult neutraalsed või isegi kasulikud. Näiteks mõned bakterid on vajalikud õhus oleva lämmastiku taseme hoidmiseks; teised aitavad meil toitu seedida.
Nii võib tema sõnul iga pinna katmine pisikeste hõbedaste täppidega teha rohkem kahju kui kasu.
Jah, isegi maailmas, mida me ei näe, on elu keeruline.
Kus väikesed asjad on
Siin on muid hiljutisi nanotehnoloogia arenguid. Need asuvad väljaspool meditsiinimaailma.
- Lõpetage puuviljade pigistamine ! : MIT-i keemiaprofessor on välja töötanud viisi pisikeste andurite kinnitamiseks kastidesse, mis skaneerimisel annavad teada, kui küps toit on sees.
- Ja see lööb üle kivide ja kääride: Itaalias Genovas asuv teadlane on leidnud paberi veekindlaks, magnetiliseks ja antibakteriaalseks muutmise protsessi.
- Kui nanotree langeb, kas see annab kõla ?: San Diegos asuva California ülikooli insenerid ehitavad väikestest nanowire puudest metsa, mille eesmärk on hõivata päikeseenergia ja muundada see vesinikukütuseks.
- Kuid nad võtavad ainult loodusnäitusi: Utah 'ettevõte on välja töötanud viisi, kuidas nanoosakesi puudele pritsida ja neid suure võimsusega antenniks muuta.
Videoboonus: Riiklik Vähiinstituut teeb oma järelduse, kuidas nanotehnoloogia võiks olla vähktõve vastu võitlemise relv, mida oleme oodanud.
