Aloitetaan sopimalla siitä, että nanoteknologia on maagista tiedettä. Suurin osa meistä tietää, että kyse on molekyylitasolla toimivista tutkijoista. Monet meistä ymmärtävät, että siihen kuuluu yleensä pienin "koneista", jotka kokoontuvat itse kemiallisen vuorovaikutuksen kautta. Mutta kun tutkijat alkavat puhua molekyylikokoisten robottien luomisesta, jotka voivat korjata soluja kehomme sisällä, he ovat siirtyneet ymmärrykseni ulkopuolelle niin, että olen pelkistynyt hämärtämiseen: "Kuulostaa hyvältä ... pitää heidät tulevaisuudessa".
Yksi asia, vaikka voin ymmärtää, on kuitenkin, kuinka syvästi nanotekniikka voi muuttaa lääketiedettä ja terveydenhuoltoa - olipa solunhavainnot nanobotit, jotka voivat etsiä ja tuhota syöpäsoluja ilman lisävaurioita tai korvata epänormaalit geenit normaalilla tai auttaa murtuneita luita paranemaan nopeammin .
Muut nanopohjaiset lääketieteelliset edistysaskeleet, vaikka eivät ole niin dramaattisia kuin tuumorien sisällä räjähtävät kemopommit, saattavat tosiasiassa olla kauaskantoisempia siinä mielessä, että ne muuttavat jotain niin perustiedot kuin miten sairaus diagnosoidaan. Ota käyttöön kaksi viime viikolla ilmoitettua keksintöä.
Ensimmäinen, nimeltään Domino, on pieni muovisiru, joka voi suorittaa 20 erilaista geneettistä testiä yhdestä veripisarasta. Sen on luonut Edmontonin Albertan yliopiston ryhmä ja se toimii seuraavasti:
Veri virtaa 20 erilliseen pieneen osastoon, joista kukin on täytetty geelillä. Sitten siru laitetaan pieneen, leivänpaahdin kokoiseen kannettavaan laboratorioon, jossa molekyylitesti suoritetaan jokaisessa osastossa. Tästä yhdestä tipasta verta lääkäri voi selvittää, onko potilaalla rintasyöpä ja jos on, onko hän vastustuskykyinen syöpälääkkeille. Tai se voi selvittää, onko hänellä malaria, jopa minkä tyyppinen malaria.
Toisessa UCLA: ssa kehitetyssä innovaatiossa yhdistyvät nanoteknologia, matkapuhelin ja Google Maps luodakseen laitteen, joka lukee nopeita diagnostiikkatestejä - nauhat, jotka muuttavat väriä, jos siellä on infektio - paljon tarkemmin kuin ihminen pystyy kentällä. Nauhat asetetaan laitteeseen, lukijaan, joka tarttuu älypuhelimeen. Sitten puhelimen kamera, joka toimii yhdessä mobiilisovelluksen kanssa, muuntaa nauhan digitaaliseksi kuvaksi.
Tästä lähtien sovellus määrittää, ovatko testin tulokset - esimerkiksi HIV: n, malarian tai tuberkuloosin - positiiviset vai negatiiviset. Ja tässä Google Maps tulee. Jos positiivinen, laite lähettää tulokset langattomasti karttaan, joka seuraa sairauksien leviämistä ympäri maailmaa.
Mitä nämä nanotestit tarkoittavat suurimmalle osalle meistä, on viime kädessä loppuminen niille pitkille ja usein stressaaville odottaville tuloksille palata laboratoriosta. Lisääntyvässä määrin lääkärit voivat tehdä DNA: ta ja muita diagnostisia testejä suoraan toimistossaan, ja tulokset ovat saatavilla tunnin sisällä. Lisäksi 100 dollarin laboratoriotestit saattavat maksaa vain yhden tai kaksi dollaria.
Ei että nämä minilaboratoriot ovat aivan uusia. Yksi Harvardin professori George Whitesides on työskennellyt ”diagnostiikkaleimojen” parissa jo useita vuosia. Mutta näistä "sirujen laboratorioista" on tullut niin suosittu tutkimuskenttä, että nyt on olemassa verkkosivusto nimeltä yksinkertaisesti "Lab-on-a-Chip", joka raportoi viimeisimmästä kehityksestä. Suurin osa on kuitenkin vielä kokeiluvaiheessa.
"Lab-testit ovat hienoja", sanoo David Alton, yksi Dominon luojista. ”Mutta meidän on osoitettava, että se toimii. Meidän on näytettävä tuhannen testin tulokset. Sitten ihmiset alkavat sanoa: "OK, tämä on totta."
Sitten on tumma puoli
Tietysti, kuten kaikissa huipputeknologioissa, herää kysymyksiä siitä, kuinka nanoteknologian noituus voisi tulla pahaksi. Niinkin hyödyllisiä kuin ne voivat olla, nanomittakaavan muotoiset materiaalit, kuten hopea, hiili, sinkki ja alumiini, voidaan nauttia, hengittää ja mahdollisesti imeytyä ihon läpi. Kukaan ei ole varma kuinka haitallinen se voi olla. Noin kaksi viikkoa sitten FDA julkaisi luonnoksen ohjeeksi, jonka mukaan yritysten, jotka käyttävät nanohiukkasia elintarvikkeissa tai kosmetiikassa, on ehkä tehtävä lisätestejä tuotteiden turvallisuuden osoittamiseksi.
Ja juuri viime viikolla Notre Damen tutkijan Kathleen Egglesonin esite esitti uudenlaisen eettisen ongelman, joka nanoteknologia voi herättää. Hän toteaa, että sairaalainfektioiden torjumiseksi lääketieteelliset toimitusyritykset ovat päättäneet päällystää melkein kaiken - ovien nupit, sängyn kiskot, lakanat, verhot - nanokokoisilla hopeapartikkeleilla, jotka tunnetaan estävän mikrobien leviämistä.
Mutta kuten Eggleson huomauttaa, suurin osa bakteereista ja muista mikro-organismeista on todella neutraaleja tai jopa hyödyllisiä. Esimerkiksi joitain bakteereja tarvitaan ylläpitämään tarvittavat typpitasot ilmassa; toiset auttavat meitä sulattamaan ruokaa.
Joten jokaisen pinnan peittäminen pienillä hopeapalloilla, hän väittää, voisi lopulta aiheuttaa enemmän haittaa kuin hyötyä.
Kyllä, jopa maailmassa, jota emme näe, elämä on monimutkaista.
Missä pienet asiat ovat
Tässä on muita nanotekniikan viimeaikaisia kehityksiä. Ne ovat lääketieteen ulkopuolella.
- Lopeta hedelmien puristaminen ! : MIT-kemian professori on kehittänyt tavan kiinnittää pieniä antureita laatikoihin, jotka skannaamalla paljastavat, kuinka kypsä ruoka on sisällä.
- Ja se voittaa kivet ja sakset: Tiedemies Genovassa, Italiassa, on löytänyt prosessin paperin valmistamiseksi vedenpitäväksi, magneettiseksi ja antibakteeriseksi.
- Kun nanotie putoaa, antaako se ääntä ? : San Diegon Kalifornian yliopiston insinöörit rakentavat pienistä nanojohtoisista puista metsää tavoitteenaan siepata aurinkoenergia ja muuntaa se vetypolttoaineeksi.
- Mutta he poimivat vain luonnonäytöksiä: Utahin yritys on suunnitellut tavan suihkuttaa nanohiukkasia puihin ja muuttaa niistä suuritehoisia antenneja.
Videobonus: Kansallinen syöpäinstituutti selvittää, kuinka nanoteknologia voisi olla syövän torjunta-ase, jota olemme odottaneet.
