חוקרים הצליחו לייצר מנוע, שיוכל לסייר בגוף ולתקן נזקים בתאים
“ניו יורק טיימס” ותמרה טראובמן
כחלק מן ההתקדמות הבלתי פוסקת לעבר מזעור הולך וגובר, הצליחו
מדענים לא רק לבנות אביזרים זעירים, אלא גם לגרום להם לנוע.
בגיליון של כתב העת “,”Science שיצא לאור ביום שישי האחרון,
דיווחו מדענים מאוניברסיטת “קורנל” כי חיברו מנוע זעיר, בגודל
חיידק, למדחף ממתכת, וגרמו לו לנוע במהירות של עד שמונה
סיבובים בשנייה.
“זוהי למעשה מכונת הנאנו הראשונה”, אמר קרלו מונטמניו, פרופסור
לביו-הנדסה באוניברסיטת קורנל, והמחבר הבכיר של המאמר
ב” .”Science”נאנו” היא תחילית יוונית, שפירושה “אחד חלקי
מיליארד”. המונח “נאנו-טכנולוגיה” מתייחס למכשירים שגודלם כמה
נאנו-מטרים, כלומר, כמה יחידות של אחד חלקי מיליארד של מטר
(כמה מיליארדיות המטר).
מקור האנרגיה של המנוע זהה למקור האנרגיה של הגוף (מולקולת
ATP). לדברי מונטמניו, נפתחה כעת האפשרות לבניית רובוטים
הקטנים מחיידקים, שיוכלו לתקן נזקים תאיים, לייצר תרופות לתאים
ולתקוף תאים סרטניים. “זה עשוי לאפשר ייצור מכונות שיחיו בתא”,
אמר, “זה מתיר לנו להכניס מכשור הנדסי לתוך מערכות חיות”.
עבודתם של המדענים מקורנל משלבת שני סוגים של מחקר, המתפתחים
בשנים האחרונות בתחום הנאנו-טכנולוגיה. בסוג האחד, הקרוי
נאנו-טכנולוגיה, עוסקים המדענים ביצירת עצמים זעירים יותר
ויותר, שכוללים מנופים, קורות, חוטים תלויים וגם דגם של גיטרה
עם מיתרים, שרוחבם 100 אטומי סיליקון.
במקביל, חוקרים אחרים בנו מנועים זעירים שקיבלו את השראתם
ממערכות ביולוגיות הפועלות בתוך תאים חיים. המנועים
הביו-מולקולריים, כפי שהם מכונים, הופעלו באמצעות אדנוזין
טריפוספט (ATP), אותה מולקולת אנרגיה, המניעה ריאקציות כימיות
בתאים.
קבוצת המחקר של מונטמניו חיברה מוט ניקל, ששימש כמדחף, לצירו
המרכזי של מנוע ביו-מולקולרי. בזמן שיחידה זו הושרתה בתמיסת
,ATP המדחף שלה החל להסתחרר כמו פרופלור של הליקופטר זעיר.
המדחפים ארוכים באופן יחסי – 750 נאנו-מטרים – מה שהתיר
לחוקרים לצלמם במצלמת וידיאו, בעת תנועתם. באחד מהקטעים
שצולמו, נראה חלקיק אבק נשאב לתוך מדחף מסתובב, ולאחר מכן מועף
החוצה. יצוין כי לא בכל המקרים, החל המדחף להסתובב והחוקרים
מנסים כעת לבדוק את הסיבות לכך.
“היום זה מדחף, ומחר נוכל להתחיל לשים עליו דברים אחרים”, אמר
ראלף מרקל, עמית בכיר ב”זייווקס”, חברת הנאנו-טכנולוגיה שבסיסה
בדאלאס, “המחקר נע בכיוון שבו הדברים עשויים להפוך ליעילים”.
שימושים אפשריים עשויים לכלול “אבק חכם” – חיישנים המונעים
באמצעות אנרגיית אור, שמש שיוכלו לזהות כימיקלים מסוכנים. אם
יופעל, יוכל המנוע הזעיר לפתוח שסתום שיגרום לשחרור צבע אזהרה
גלוי לעין.
מונטמניו חוזה גם רובוטים בגודל חיידק, שיוכלו לפעול עם
המערכות הקיימות בתוך תאים חיים, בצורה דומה למדי לאופן שבו
פועל נגיף, כדי לייצר תרופות מרפאות. “בימים אלו התחלנו לעבוד
על יצירת מכשיר שיוכל להרכיב את עצמו לבד בתוך התא”, אמר.
התאים יוכלו גם לעבור שינוי גנטי על ידי נאנו-רובוטים, מה
שיגרום להם לייצר כימיקלים המחסלים גידולים. עם זאת, בדרך כלל,
כימיקלים אלו קטלניים גם כלפי תאים בריאים, ולכן נאנו-רובוטים
אחרים יוכלו לשחות דרך התאים, יאספו את הכימיקלים הרעילים,
ויטילו אותם ישירות לתוך תאי הסרטן. למטרת נסיעות ארוכות
למאדים או לכוכבי לכת אחרים, האסטרונאוטים יוכלו לשאת עימם
נאנו-רובוטים המסוגלים לייצר תרופות שיוזרקו לגוף לפי הצורך.
{הופיע בעיתון הארץ, 27/11/2000{
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~314785549~~~191&SiteName=hayadan
