«Σύστημα antivirus» για…το ανθρώπινο σώμα

SHUTTERSTOCK

Πολλές ασθένειες του ανθρωπίνου σώματος προκαλούν μεταβολές στα γονίδια. Ένα τέτοιο νανορομπότ θα είναι σε θέση να «σκανάρει» ένα κύτταρο, για να δει αν όλα τα γονίδιά του λειτουργούν σωστά.

Κάθε κάτοχος υπολογιστή έχει στο μηχάνημά του ένα πρόγραμμα antivirus, για προστασία από ιούς και άλλα κακόβουλα λογισμικά. Ωστόσο, το ανθρώπινο σώμα μέχρι τώρα έπρεπε να περιορίζεται σε «φυσικές» μεθόδους- αλλά αυτό ενδεχομένως να αλλάξει, κάποια στιγμή, χάρη στη δουλειά ερευνητών του Ινστιτούτου Γουάιζμαν στο Ισραήλ, οι οποίοι εργάζονται πάνω σε ένα ιατρικό νανορομπότ, το οποίο θα κινείται στο κυκλοφορικό σύστημα και θα αναζητά προβλήματα και ασθένειες.

Για να λειτουργήσει ένα ρομπότ τέτοιου είδους, θα πρέπει να έχει μέγεθος μικρότερο ενός ανθρωπίνου κυττάρου, αλλά να είναι αρκετά εξελιγμένο για να μπορεί να αλληλεπιδράσει με τα κύτταρα του οργανισμού. Γι’ αυτό, οι ερευνητές όφειλαν να αναπτύξουν έναν υπολογιστή που θα βασίζεται στο δομικό «υλικό» του ανθρώπινου σώματος- το DNA.

Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Γουάιζμαν κατάφεραν να δημιουργήσουν μία «γενετική» συσκευή, η οποία λειτουργεί αυτόνομα μέσα στα κύτταρα. Ωστόσο, ο υπολογιστής αυτός- αν και αποτελεί αναμφίβολα μεγάλο τεχνολογικό επίτευγμα- έχει ακόμα πολύ δρόμο μπροστά του για να μπορέσει να ενσωματωθεί σε μικροσκοπικά νανορομπότ, τα οποία θα μπορούν να επεμβαίνουν στα ανθρώπινα κύτταρα.

Πολλές ασθένειες του ανθρωπίνου σώματος προκαλούν μεταβολές στα γονίδια. Ένα τέτοιο νανορομπότ θα είναι σε θέση να «σκανάρει» ένα κύτταρο, για να δει αν όλα τα γονίδιά του λειτουργούν σωστά- διαδικασία που θα είναι σε θέση να επισημάνει έγκαιρα προβλήματα που προκαλούνται από ασθένειες όπως ο καρκίνος, ενημερώνοντας έγκαιρα εάν υπάρχει ενδεχόμενο εμφάνισης όγκου.

Το νανορομπότ θα διαθέτει πληροφορίες για το κύτταρο, και εάν όλα βαίνουν καλώς, θα δημιουργεί μία πρωτεΐνη που θα λειτουργεί σαν «πράσινο φως»- και αυτό σε πρώτο επίπεδο, καθώς μελλοντικά θεωρείται πως θα είναι δυνατή η δημιουργία πρωτεϊνών που, εάν το κύτταρο βρεθεί προβληματικό (δηλαδή εντοπίζονται ενδείξεις ασθένειας), θα μπορούν να προκαλούν την αυτοκαταστροφή του.

Σε δοκιμές που έγιναν, διαπιστώθηκε πως το «πράσινο φως» ενεργοποιούνταν μόνο όταν το υπό εξέταση βακτήριο βρισκόταν σε καλή κατάσταση.

Το επόμενο στάδιο θα έχει να κάνει με την ανάπτυξη βακτηρίων που θα μπορούν να εισαχθούν στο ανθρώπινο σώμα, για να λειτουργούν ως «αισθητήρες», με τελικό στόχο την ενσωμάτωση νανοσυσκευών τέτοιου είδους σε ανθρώπινα κύτταρα.

Ωστόσο, εκτιμάται πως υπάρχουν ακόμα πολλά περιθώρια εξέλιξης, καθώς τα ανθρώπινα κύτταρα είναι πολύ πιο σύνθετα από ό,τι τα βακτηριακά.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature’s Scientific Reports.

Καθαρό καύσιμο από ήλιο και διοξείδιο του άνθρακα;

Διεθνής ομάδα επιστημόνων εξασφάλισε χρηματοδότηση για την κατασκευή ενός νέου αντιδραστήρα, από τον οποίο μπορεί να παραχθεί καύσιμο με τη χρήση ηλιακού φωτός και διοξειδίου του άνθρακα.

Υπό την καθοδήγηση ερευνητών του πανεπιστημίου Χέριοτ-Βατ, στο Εδιμβούργο, οι επιστήμονες φιλοδοξούν να αυξήσουν την αποδοτικότητα μιας διαδικασίας που είναι γνωστή ως φωτοκαταλυτική αναγωγή και η οποία χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα σε καύσιμα, όπως το μεθάνιο, η αιθανόλη ή η μεθανόλη. Ο πλεονάζων άνθρακας που παράγεται με τη χρήση του καυσίμου μπορεί να «ανακυκλωθεί» και να μετατραπεί ξανά σε ενέργεια.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η τεχνολογία τους για την παραγωγή «ηλιακών καυσίμων» θα μπορούσε να φέρει την επανάσταση στην παγκόσμια βιομηχανία ενέργειας, απαλλάσσοντας παράλληλα την ατμόσφαιρα από 700 εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα ετησίως. Τα καύσιμά τους θα μπορούσαν, όπως οι ίδιοι υποστηρίζουν, να χρησιμοποιηθούν στις μεταφορές ή για τη θέρμανση των νοικοκυριών.

«Η διεργασία που αναπτύσσουμε εδώ είναι παρόμοια με τη φωτοσύνθεση στα φυτά», εξήγησε μιλώντας στο BBC η επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Μερσέντες Μαρότο-Βάλερ. «Εμείς όμως παίρνουμε διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ηλιακή ενέργεια και τα μετατρέπουμε σε ηλιακά καύσιμα αντί για φυτικά υλικά.»

Οι υπάρχουσες τεχνολογίες φωτοκαταλυτικής αναγωγής δεν παράγουν αρκετά καύσιμα ώστε να είναι οικονομικά βιώσιμες. Οι επιστήμονες που εργάζονται στο Εδιμβούργο, ωστόσο, εξασφάλισαν χρηματοδότηση ύψους 1,34 εκ. ευρώ για να αναπτύξουν νέους, εξαιρετικά αποδοτικούς φωτο-αντιδραστήρες, ανοίγοντας το δρόμο για την παραγωγή τέτοιων καυσίμων σε εμπορική κλίμακα.

«Αναπτύσσοντας αυτόν τον πρωτοποριακό αντιδραστήρα και αυτές τις διαδικασίες, θα μπορούσαμε να ξεκλειδώσουμε μια πολύ σημαντική πηγή καυσίμου ουδέτερου άνθρακα», υποστήριξε η Μαρότο-Βάλερ. «Εργαζόμαστε με στόχο να δημιουργήσουμε μια τεχνολογία, μέσω της οποίας [αυτή τη διεργασία] θα αλλάξει τα δεδομένα, μετατρέποντας ένα αέριο που μεταβάλει το κλίμα σε αέριο που σώζει το κλίμα.»

Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν ότι έχουν πολύ δρόμο μπροστά τους μέχρι η τεχνολογία να φθάσει στο στάδιο της εμπορικής ανάπτυξης, όμως μεγάλοι ενεργειακοί όμιλοι παρακολουθούν στενά την εξέλιξη των ερευνών.

Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων