Construirea de masinarii biologice a depasit stadiul speculativ

Construirea de masinarii biologice a depasit stadiul speculativ

Detalii

CategoriiStiinta
TaguriBiologie
Ultima actualizareMarti 5 august 2014
Vizualizari1706

Voteaza & Distribuie

Descriere

Cercetarile privitoare la producerea de masinarii biologice au implicatii asupra industriei, medicinii, energiei si mediului ambiant si acestea au depasit sfera speculativa, intrand cea productiva. Imaginati-va un grup de celule care se comporta ca niste „masinarii", efectuand actiuni pe care echipamentele mecanice actuale nu le pot realiza, sau facandu-le mai bine decat ele.


Spre exemplu, celulele se pot comporta ca niste senzori de alarma, semnaland cand o planta are nevoie de apa. Sau un „aparat" format din celule implantate sub piele, capabil sa sesizeze cand unei persoane i-a crescut tensiunea sanguina si-i va elibera in organism medicamentul necesar pentru reducerea tensiunii. Ori un „nas" care poate patrunde intr-un spatiu redus si detecteaza toxine in sursa de apa potabila, sau explozivi plasati intr-un loc public. Roger D. Kamm, profesor de inginerie bio-mecanica de la Massachusetts Institute of Technology, a explicat ca echipa sa este implicata in proiecte de



„creare a unei noi biologii, pentru prima oara in istorie vrem sa construim masinarii biologice realizate din celule, prelevate de la oameni sau animale."





experiment Institutul de Tehnologie din Massachusetts


experiment Institutul de Tehnologie din Massachusetts




El afirma ca impreuna cu echipa sa de cercetari de la MIT si Centrul pentru comportament emergent al sistemelor celulare integrate, al carui director este, nu incearca sa faca ceva ce natura reuseste mult mai bine, ci incearca sa se foloseasca de ceea ce a dezvoltat natura in decursul vremii.


Ideea din spatele cercetarilor centrului este intelegerea celulelor si mediului lor si a modului in care ele vor putea coopera pentru incorporarea de indicii bio-chimice pentru realizarea unei mari varietati de actiuni. Modalitatea de abordare a problemei este similara cu cea adoptata pentru construirea de masinarii nebiologice.



„Multi membri ai echipei noastre sunt ingineri si gandim inginereste, construind masinarii din parti disparate",



a explicat Kamm. Centrul, gazduit de MIT, este sustinut si de Fundatia Nationala pentru Stiinta si Tehnologie, avand parteneriate de studii nu mai multe universitati americane. Daca cercetarile centrului „pilotat" de Roger D. Kamm vor avea succes, acestea vor avea aplicatii spectaculoase in industrie, medicina, ramura energetica si mediu, printre altele.



„Tot asa cum puteti folosi ansambluri mecanice, motoare si senzori pentru construirea unor masinarii conventionale, puteti utiliza echivalentul lor biologic pentru o masinarie celulara",



spune Kamm. Robotii biologici dintr-o linie de asamblare, de exemplu, s-ar putea repara singuri, adaptandu-se si pentru noi performante; este posibila implantarea de noi „organe", capabile sa sesizeze nivelul de glucoza din sange, sau prezenta oricaror componente chimice periculoase, reactionand imediat.


Organisme special concepute ar putea fi lansate spre deversarile accidentale de petrol si „manca" toate substantele poluante, curatand imediat mediul ambiant, s-ar putea reproduce, daca este necesar, apoi ar putea reveni la nava-mama pentru a fi procesate. Aplicatiile rezultate din construirea masinariilor biologice sunt numeroase.


Kamm a dezvaluit ca echipa sa a reusit sa treaca de primele stadii ale producerii unor astfel de mecanisme biologice cu functionalitate comandata, dand ca exemplu celule musculare realizate de ei, capabile sa se contracte la cerere. Urmatoarea provocare pentru Kamm si echipa de cercetare este sa descifreze cum ar putea sa mentina aceste celule sa functioneze colectiv, ca un muschi. Dar, la productia masinariilor biologice la scara microscopica sau nu, apar si unele probleme de ordin etic.



„La fel ca si celulele stem, te poti intreba din ce sursa primara pot fi luate aceste celule?",



se intreaba cercetatorul american. Capabile sa se auto-repare, sa se adapteze si sa se multiplice, masinariile biologice nu se vor deosebi de elementele naturale. Unul dintre proiectele in care este implicat Centrul presupune realizarea unei masinarii celulare capabila sa descopere agentii patogeni din organism si sa-i semnaleze.


Alte masinarii milimetrice de care se ocupa Kamm, alcatuita din polimeri si celule active, posibil din celule cardiace sau osoase, ar putea fi folosite pentru identificarea toxinelor chimice si anihilarea lor. Iar acesta-i numai inceputul a ceea ce poate deveni inca un mare pas al omenirii, ori un cosmar cu consecinte de neimaginat, in care vectorii distrugerii sunt chiar masinariile biologice.