ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Τετάρτη 13 Μαρτίου 2013

«Σύστημα antivirus» για…το ανθρώπινο σώμα

 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.
www.naftemporiki.gr