Μερικές επιστημονικές μελέτες μπορεί να φαίνονται μπερδεμένες, αστείες ή ακόμα και ανόητες στην αρχή. Αλλα -
Για παράδειγμα, η δημιουργία ταμοξιφαίνης -φάρμακο κατά του όγκου - ξεκίνησε με πειράματα στα οποία οι επιστήμονες «διασκεδάζουν» δείχνοντας πώς αυτή η ουσία ενεργοποιεί και απενεργοποιεί ορισμένα μέρη του σώματος θηλυκών εργαστηριακών ποντικιών. Αυτό το έργο έλαβε ένα από τα βραβεία Golden Goose το 2021.
Την ίδια χρονιά, οι επιστήμονες βράβευσαν τους ευτυχισμένουςκράτημα. Αποδείχθηκε ότι η ανάπτυξη φαρμάκων και εμβολίων mRNA ξεκίνησε εξαιτίας μιας συνάντησης μεταξύ δύο καθηγητών σε ένα πανεπιστημιακό φωτοαντιγραφικό μηχάνημα. Ενώ η αργή μηχανή έκανε τη δουλειά της, οι επιστήμονες είχαν άφθονο χρόνο για να συζητήσουν τα προβλήματά τους και να καταλάβουν ότι μαζί θα μπορούσαν να τα λύσουν.
Σίγουρα, πολλοί επιστημονικοί, και όχι μόνο,οι ανακαλύψεις θα ήταν αδύνατες χωρίς ατυχήματα και περιστατικά. Για 11 χρόνια, το βραβείο Golden Goose έχει ήδη συγκεντρώσει 33 ιστορίες επιτυχίας. Ακολουθούν τρεις εργασίες που έχει επισημάνει φέτος η Αμερικανική Ένωση για την Προώθηση των Επιστημών.
Πώς το τραύμα στο εργαστήριο βελτίωσε τη μικροχειρουργική στα μάτια
Σχεδόν πριν από 30 χρόνια Detao Du, διδάκτορας στο ΚέντροΤο Ultrafast Optical Research University of Michigan (CUOS), έλαβε κατά λάθος τραυματισμό στα μάτια με λέιζερ στο εργαστήριο. Ευτυχώς, ο τραυματισμός του δεν επηρέασε πολύ την όρασή του. Όμως, αφού μελέτησαν την επίδραση ενός λέιζερ femtosecond στον κερατοειδή, οι ερευνητές στο Κέντρο κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι παλμοί λέιζερ χαμηλής ενέργειας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να κάνουν εξαιρετικά λεπτές τομές χωρίς να βλάψουν τους υπερκείμενους ή παρακείμενους ιστούς.
Αναπτύχθηκε η ιδέα της μικροχειρουργικής με λέιζερλίγα χρόνια νωρίτερα. Αλλά αυτή η τεχνολογία χρησιμοποίησε ένα λέιζερ picosecond, το οποίο χρησιμοποιούσε υψηλή ενέργεια παλμού. Αυτό οδήγησε σε κακή ποιότητα τομών ιστών.
Επιστήμονες από το Κέντρο Υπερταχείας ΟπτικήςΗ έρευνα άρχισε να δοκιμάζει την τεχνολογία τους το 1996 και το 1997 σε ζώα. Τα αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά: η δοκιμή έδειξε χαμηλό επίπεδο βλάβης μετά την επέμβαση. Σήμερα, η διαδικασία, η οποία είναι επίσης γνωστή ως all-laser LASIK, θεωρείται το πρότυπο στον τομέα και χρησιμοποιείται από εκατομμύρια ανθρώπους κάθε χρόνο για τη διόρθωση της όρασης.
Οι Ron Kurz, Tibor Juhas, Detao Du, Gerard Mouroux και Donna Strickland έλαβαν τη Χρυσή Χήνα για την ανακάλυψη μιας νέας μεθόδου διόρθωσης λόγω τυχαίου τραυματισμού.
Ο χειρουργός εκτελεί χειρουργική επέμβαση ματιών με λέιζερ
Πώς να συναρμολογήσετε ένα χάρτινο μικροσκόπιο
Ενώ εργάζονταν σε απομακρυσμένες περιοχές της Ινδίας καιΟ Ταϊλανδός επιστήμονας από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ Manu Prakash αντιμετώπισε ένα πρόβλημα. Τα σύγχρονα μικροσκόπια δεν ήταν διαθέσιμα σε αυτήν την περιοχή και οι μεταφορές και τα τεχνικά εμπόδια έκαναν την προμήθεια τους πολύ ακριβή. Ως αποτέλεσμα, στον σταθμό όπου εργάστηκε ο επιστήμονας υπήρχε μόνο ένα πανάκριβο μικροσκόπιο. Ταυτόχρονα, οι ερευνητές φοβήθηκαν να το χρησιμοποιήσουν γιατί είναι εύθραυστο και κοστίζει περισσότερο από τον μισθό των περισσότερων εργαζομένων.
Ο επιστήμονας αποφάσισε να προσπαθήσει να αντιμετωπίσει τους δικούς τουδυνάμεις και να δημιουργήσουν ένα φτηνό μικροσκόπιο από διαθέσιμα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε δοκιμές πεδίου. Το πιο δημοφιλές από αυτά ήταν το χαρτί. Μαζί με τον μεταπτυχιακό φοιτητή Jim Cybulski, ο επιστήμονας άρχισε να σχεδιάζει μικροσκόπια χαρτιού. Για να το κάνει αυτό, εφάρμοσε τις αρχές του origami σε χαρτί εκτυπωτή, σπιρτόκουτα και φακέλους αρχείων.
Φολδοσκόπιο. Εικόνα: Sockenpaket, CC BY-SA 4.0, μέσω Wikimedia Commons
Ως αποτέλεσμα, ο επιστήμονας ανακάλυψε το Foldscope.Είναι ένα οπτικό μικροσκόπιο που μπορεί να συναρμολογηθεί από ένα διάτρητο φύλλο χαρτονιού, έναν σφαιρικό γυάλινο φακό, μια δίοδο εκπομπής φωτός (LED) και έναν πίνακα διάχυσης και μια μπαταρία ρολογιού που τροφοδοτεί το LED. Όταν συναρμολογηθεί, η συσκευή δεν έχει μέγεθος μεγαλύτερο από έναν σελιδοδείκτη και ζυγίζει μόνο 8 γραμμάρια.
Χρησιμοποιώντας έναν συνηθισμένο φακό με μεγέθυνση 140 φορές,μπορείτε να συναρμολογήσετε μια συσκευή που θα σας επιτρέψει να εξετάσετε τα περισσότερα από τα δημοφιλή βακτήρια. Οι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι ο καθένας μπορεί να εκτυπώσει το Foldscope σε ένα φύλλο Α4 και να το συναρμολογήσει σε 7 λεπτά. Σε 10 χρόνια παγκοσμίως, 2 εκατομμύρια χάρτινα μικροσκόπια έχουν διανεμηθεί σε περισσότερες από 160 χώρες και έχουν χρησιμοποιηθεί για τη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών, την ανίχνευση πλαστών φαρμάκων και πολλούς άλλους τομείς.
Συγκρότημα φολδοσκοπίου. Βίντεο: James S. Cybulski et al., PLoS One
Ο Manu Prakash και ο Jim Cybulsky έλαβαν το ΧρυσόGoose» για «έναν τρόπο δημιουργίας ενός μικροσκοπίου χαρτιού χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι επιστήμονες για τη διάγνωση ασθενειών και την επέκταση της επιστημονικής εκπαίδευσης σε απομακρυσμένες περιοχές, καθιστώντας την επιστήμη προσβάσιμη σε όλο τον κόσμο».
Τι να εξερευνήσετε όταν δεν υπάρχει τίποτα να κάνετε;
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τους Lourdes Cruz καιΟ Baldomero Olivera έκανε έρευνα DNA στα τέλη της δεκαετίας του 1960. Λόγω προβλημάτων με την αλυσίδα εφοδιασμού, τα υλικά που χρειάζονται για την εργασία δεν έφτασαν και οι επιστήμονες αποφάσισαν να επικεντρωθούν στη μελέτη τοπικών ειδών.
Την προσοχή τους τράβηξαν αρπακτικά γαστρικά μαλάκιααπό την οικογένεια των κώνων (Conidae). Τα παράκτια νερά της χώρας περιείχαν μεγάλο αριθμό σαλιγκαριών Conus Magus. Εμπνευσμένοι από τοπικές ιστορίες σχετικά με τις θανατηφόρες επιπτώσεις των τοξινών αυτών των ζώων στους ανθρώπους, οι ερευνητές ξεκίνησαν να πειραματιστούν.
Αποδείχθηκε ότι το δηλητήριο αυτών των ζώων περιέχειπερισσότερες από χίλιες χημικές ουσίες με διαφορετικά αποτελέσματα. Χρόνια αργότερα, στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο Michael McIntosh, που μόλις είχε τελειώσει το σχολείο και δούλευε στην ομάδα του Olivera, ανακάλυψε τη ζικονοτίδη ανάμεσά τους.
Сonus Magus. Εικόνα: Richard Parker, CC BY 2.0, μέσω Wikimedia Commons
Αυτή η ουσία, επίσης γνωστή με την εμπορική ονομασίαπου ονομάζεται Prialt, αποδείχθηκε ότι είναι ένα από τα πιο ισχυρά μη οπιοειδή παυσίπονα. Είναι χίλιες φορές πιο δυνατό από τη μορφίνη. Μετά από χρόνια έρευνας, η ζικονοτίδη εγκρίθηκε στις ΗΠΑ το 2004, στην Ευρώπη το 2005 και αργότερα σε πολλές άλλες χώρες σε όλο τον κόσμο.
Εκτός από τη φαρμακευτική του αξία, η ζικονοτίδη και άλλες ουσίες που απομονώνονται από το δηλητήριο του Conus Magus χρησιμοποιούνται ενεργά για τη μελέτη της λειτουργίας του κεντρικού νευρικού συστήματος.
Craig Clark (μεταθανάτια), Lourdes Cruz, MichaelΟ McIntosh και ο Baldomero Oliver έλαβαν τη Χρυσή Χήνα για "Ένα μη οπιοειδές παυσίπονο που βρέθηκε στο δηλητήριο των μικροσκοπικών σαλιγκαριών κώνου που μειώνει σημαντικά τον πόνο σε χρόνια πάσχοντες ασθενείς και βοηθά τους ερευνητές να αναπτύξουν νέους τρόπους για τη χαρτογράφηση του νευρικού συστήματος του σώματος".
Οι ιστορίες εκπληκτικών ανακαλύψεων δείχνουν ότι όχιυπάρχουν απελπιστικές καταστάσεις και ένας πραγματικός επιστήμονας θα βρίσκει πάντα ένα μέρος για πειράματα και ανακαλύψεις. Ίσως τα προβλήματα με τους προμηθευτές ή η έλλειψη εξοπλισμού δεν είναι εμπόδιο, αλλά μια ευκαιρία να δημιουργήσετε κάτι νέο.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι φυσικοί εξηγούν την «κοσμική αναντιστοιχία» του Χόκινγκ: πώς θα αλλάξει την επιστήμη
Δείτε φωτογραφίες του Ήλιου σε ανάλυση ρεκόρ
Το διαστημικό αεροπλάνο θα παραδώσει φορτίο στο ISS και θα προσγειωθεί σε ένα κανονικό "αεροδρόμιο"