Yli puoli vuosisataa sen jälkeen, kun se iski hyllyille, nöyrä Lego-tiili on edelleen villin menestyvä lelu rakennuspalikoiden monipuolisuuden ja viimeisen vuosikymmenen aikana suoritettujen monien lisenssisopimusten ansiosta (jotka viimeksi katapattoivat yritystä Mattelin päälle tekemään siitä) maailman suosituin leluvalmistaja).
Mutta Lego-tiilet ovat myös satunnaisesti löytäneet tiensä laboratorioihin tieteellisen tutkimuksen työkaluina. Esimerkiksi Cambridgen yliopiston ryhmä käytti tiiliä synteettisten luiden rakentamiseen.
Nyt Iowan osavaltion yliopiston tutkijat ovat kääntyneet läpinäkyviin Lego-tiileihin uutena, edullisena tapana tutkia kasvien kasvua. Äskettäin PLOS One -lehdessä julkaistu teos väittää, että tiiliä voidaan käyttää luomaan erittäin tarkkoja, senttimetrimittaisia järjestelmiä kemiallisilla gradienteilla tutkimaan kuinka kemialliset muutokset vaikuttavat juurikasvuun.
Ymmärtäminen, kuinka kemialliset ja ympäristön muutokset vaikuttavat kasvien juurten kasvuun, voisi lisätä sadontuotantoa ja antaa meille paremman käsityksen siitä, kuinka tietyt kasvit reagoivat ilmastomuutokseen.
Iowan osavaltion yliopiston materiaalitieteiden ja tekniikan apulaisprofessori ja lehden yhteiskirjailija Ludovico Cademartiri kertoi Smithsonian.comille, että ajatus Legosin käytöstä syntyi aivoriihiistunnosta, jonka syynä oli se, kuinka yllättävän vähän tiedetään tavasta kasvit reagoivat ympäristön muutoksiin.
"Yhä yleisesti ollaan yhtä mieltä siitä, että se on yksi kasvitieteen ja agronomian tärkeimmistä kehittämiskohteista", Cademartiri sanoo. "Jos haluamme parantaa sadontuotostamme, meidän on opittava, kuinka kasvit reagoivat erittäin monimutkaisiin ympäristökuviin."
Hän sanoo, että syy siihen, että emme vielä tiedä aiheesta enemmän, johtuu osittain siitä, että näille tarkkoille kokeille ei ole käytettävissä työkaluja. Korkean tason tekniikat ovat olleet kauan olemassa pienten yksisoluisten tai monisoluisten organismien tutkimiseksi, mutta kasvit aiheuttavat ongelman siinä, että ne alkavat pieninä ja kasvavat huomattavasti suuremmiksi koko tutkimuksen ajan. Kasvihuoneet toimivat hyvin suurissa tutkimuksissa, jotka edellyttävät, että kaikilla kasveilla on homogeeninen ulkoinen ympäristö (esimerkiksi samanlainen lämpö- ja kosteustaso muun muassa). Kuvittele kuitenkin kasvikoe, jossa tutkijoiden on ehkä asetettava 100 kasvia 100 erilaiseen valvottuun ympäristöön, sekä maaperän ylä- että alapuolelle, jokaisessa asennuksessa jättämällä tarpeeksi tilaa kasveille kasvaa, ja alat ymmärtää ongelma.
Nykyisten mikrofluiditekniikoiden avulla tutkijat, kuten molekyylibiologit, voivat valvoa testiympäristöä miljoonan metrin tarkkuudella, mutta näiden järjestelmien mitoittaminen kasvien tutkimukseen voi olla erittäin vaikeaa ja kallista.
Läpinäkyvät Lego-tiilet esittävät onnellisen väliaineen, koska ne ovat kohtuuhintaisia, mutta luovat riittävän tarkkoja ympäristöjä vakavaa tutkimusta varten, kuten Cademartiri ja hänen tiiminsä oppivat aloittaessaan idean tutkinnan.
Tutkijat valitsivat hyllyltä saatavissa olevat läpinäkyvät Lego-kappaleet, joita voi ostaa erikseen suoraan Legon verkkosivustolta, panivat ne autoklaaviin sterilointiin ja rakensivat sitten kappaleita suorakaiteen muotoisiin astioihin geelin tai muun maaperän korvikkeen pitämiseksi. Kontit voidaan rakentaa erikokoisiksi sopimaan eri kaskokoihin tai juurityyppeihin. Kokeen päätyttyä palat voidaan hajottaa, puhdistaa ja käyttää uudelleen.
Tohtorikoulutettava Kara Lind, tutkimuksen toinen kirjoittaja, työskenteli keinoilla varmistaa, että Lego-tiilet pystyvät pitämään läpinäkyviä geelejä, joita käytetään maaperän korvikkeina, jotta tutkijat näkevät helposti juurten muutokset, ilmoitti Iowan osavaltion uutistoimisto. Hän kehitti myös tapoja luoda erityisiä kemiallisia gradienteja rakenteisiin, nähdä kuinka kasvit reagoivat eri kemikaaleihin, olivatpa ne sitten toksiineja tai ravinteita.
Tulos: "Kävi ilmi, että Lego esiintyi paljon paremmin kuin luulimme, parista syystä", Cademartiri sanoo.
Yhden osalta "läpinäkyvä Lego on valmistettu polykarbonaatista, joten se voidaan steriloida, mikä tekee siitä ihanteellisen biologiseen työhön", hän sanoo. Tiilet ovat myös kemiallisesti inerttejä, joten ne eivät reagoi ympäröivien materiaalien ja mahdollisesti pilata kokeiluja.
Ryhmän tavoitteena on jatkaa Legosin kehittämistä vakavan kasvitutkimuksen alustaksi ja työkalusarjaksi toivoen, että muut tiedemiehet löytävät ikoniset tiilet hyödyllisiksi omassa tutkimuksessaan.
Cademartiri sanoo, että on liian aikaista kertoa missä määrin tutkijat ottavat tai eivät ota Legosia kasvitutkimukseen, mutta hän on optimistinen. Kouluttajat ovat jo pitkään käyttäneet Legosia luokkahuoneissa, ja yrityksen Mindstorms -robotiikkalinjaa, sen lisäksi, että sitä käytetään keinotekoisten luiden rakentamiseen, ovat myös käyttäneet Vermontin yliopiston tutkijat luomaan robotteja, jotka muuttavat muotoaan "oppiakseen" kävellä. Joten on ainakin todennäköistä, että Lego-tiilet löytävät edelleen satunnaisen kodin tutkimuslaboratorioissa samoin kuin lelurasian.
"Mitä teimme, oli pakottaa itsemme luomaan yksinkertaisimmat, halvimmat, kätevimmät ja kykenevät työkalut, jotka voimme suunnitella", Cademartiri sanoo. "Joten toivomme, että muut tutkijat pitävät niitä hyödyllisinä, ja uskomme niiden olevan."
