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!

Κυριακή 21 Φεβρουαρίου 2016

Βιο-εκτυπωτής 3D τυπώνει ιστούς και όργανα

Οπως φαίνεται σύντομα θα μπορούν οι επιστήμονες να κατασκευάζουν ανθρώπινα όργανα με απλό τρόπο σε προηγμένους εκτυπωτές


Ερευνητές στις ΗΠΑ κατασκεύασαν ένα βελτιωμένο τρισδιάστατο εκτυπωτή ζωντανών ιστών, που προορίζονται για μεταμόσχευση και αντικατάσταση αντίστοιχων κατεστραμμένων οργάνων σε ασθενείς και τραυματίες. Το επίτευγμα ανοίγει νέους δρόμους στην αναγεννητική ιατρική. Οι επιστήμονες εκτύπωσαν βιοπροσθετικούς ιστούς οστών, χόνδρου, μυών και αυτιών. Όταν οι εκτυπωμένοι ιστοί μεταμοσχεύθηκαν σε πειραματόζωα (ποντίκια και αρουραίους), ωρίμασαν σταδιακά σε πλήρως λειτουργικούς ιστούς και ανέπτυξαν σύστημα αιμοφόρων αγγείων και νεύρων...
Προς το παρόν, τα εκτυπωμένα όργανα και ιστοί έχουν μεταμοσχευθεί μόνο σε ζώα. Αν και χρειάζονται περαιτέρω βελτιώσεις, προτού οι εκτυπωμένοι ιστοί μεταμοσχευθούν σε ανθρώπους (σε λιγότερο από μια δεκαετία), ο νέος βιοεκτυπωτής έχει πλέον ξεπεράσει πολλά από τα έως τώρα τεχνικά εμπόδια. Έτσι, μπορεί να παράγει δομικά σταθερούς ιστούς σε οποιοδήποτε σχήμα και μέγεθος, οι οποίοι -και αυτή είναι η μεγάλη πρόοδος- είναι δυνατό να τροφοδοτηθούν με θρεπτικές ουσίες και οξυγόνο αμέσως μόλις μεταμοσχευθούν στον οργανισμό.
Οι εφαρμογές
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον 'Αντονι Ατάλα, διευθυντή του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Γουέικ Φόρεστ της Β.Καρολίνα, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature Biotechnology». Η έρευνα χρηματοδοτείται από το Ινστιτούτο Αναγεννητικής Ιατρικής των Ενόπλων Δυνάμεων των ΗΠΑ, με στόχο να αντικαθίστανται όργανα τραυματισμένων στρατιωτών.
Η λεγόμενη «εμβιομηχανική ιστών» είναι ένα συνεχώς εξελισσόμενο επιστημονικό πεδίο, που αποσκοπεί στην εργαστηριακή δημιουργία ιστών και οργάνων, έτσι ώστε να λυθεί το πρόβλημα της έλλειψης επαρκών οργάνων για μεταμοσχεύσεις.
Το νέο «Ολοκληρωμένο Σύστημα Εκτύπωσης Ιστών και Οργάνων» (Integrated Tissue and Organ Printing System - ITOP), που ανέπτυξε η ομάδα του Ατάλα μετά από προσπάθεια δέκα ετών, εκτυπώνει διαδοχικά στρώματα βιοδιασπώμενων υλικών σαν πλαστικό (πολυμερών) που σχηματίζουν ένα σκελετό με το σχήμα του ιστού, καθώς και υδρογέλη που περιέχει τα αντίστοιχα κύτταρα. Η εκτυπωτική διαδικασία δεν προξενεί καμία βλάβη στα ζωντανά κύτταρα.
Το εκτυπωτικό σύστημα ITOP τροφοδοτείται με στοιχεία από αξονικές και μαγνητικές τομογραφίες, έτσι ώστε τα εκτυπωμένα όργανα να έχουν τις εκάστοτε επιθυμητές διαστάσεις. Ένα εξειδικευμένο λογισμικό υπολογιστή καθοδηγεί την εκτύπωση.
www.tovima.gr