פגיעה בעין, עיכוב באספקה ​​ומחסור בחומרים: מה שמוביל לפריצות דרך מדעיות

מחקרים מדעיים מסוימים עשויים להיראות בהתחלה מבלבלים, מצחיקים או אפילו טיפשים. אחר -

נוצרו עם שער אחד, אבל יצאו בטעותיצא משליטה והוביל לתוצאות בלתי צפויות. לפעמים, לעתים קרובות במזל, הם הובילו לפריצת דרך מדעית. על תגליות כאלה הומצא פרס אווז הזהב.

לדוגמה, יצירת טמוקסיפן -תרופה נגד גידולים - התחילה בניסויים שבהם מדענים "מהנים" בכך שהראו כיצד החומר הזה מדליק ומכבה חלקים מסוימים בגוף של נקבות עכברי מעבדה. עבודה זו קיבלה את אחד מפרסי אווז הזהב בשנת 2021. 

באותה שנה העניקו מדענים את המאושרהַחזָקָה. התברר שפיתוח תרופות וחיסוני mRNA החל בגלל מפגש בין שני פרופסורים במכונת צילום באוניברסיטה. בזמן שהמכונה האיטית עשתה את עבודתה, למדענים היה מספיק זמן לדון בבעיות שלהם ולהבין שביחד הם יכולים לפתור אותן.

אין ספק, הרבה מדעיים, ולא רק,גילויים יהיו בלתי אפשריים ללא תאונות ותקריות. במשך 11 שנים, פרס אווז הזהב כבר אסף 33 סיפורי הצלחה. הנה שלושה מאמרים שהאגודה האמריקאית לקידום המדעים הדגישה השנה.

כיצד טראומה במעבדה שיפרה את המיקרוכירורגיה בעיניים

לפני כמעט 30 שנה Detao Du, דוקטורנט במרכזאוניברסיטת מחקר אופטי מהיר במיוחד של מישיגן (CUOS), קיבלה בטעות פציעת עין בלייזר במעבדה. למרבה המזל, הפציעה שלו לא השפיעה הרבה על ראייתו. אך לאחר שחקרו את ההשפעה של לייזר פמטו-שניות על הקרנית, חוקרים במרכז הגיעו למסקנה שניתן להשתמש בפולסי לייזר באנרגיה נמוכה לביצוע חתכים דקים במיוחד מבלי לפגוע ברקמות השכבות או הסמוכות.

הרעיון של מיקרוכירורגיה בלייזר פותחכמה שנים קודם לכן. אבל הטכנולוגיה הזו השתמשה בלייזר פיקושניות, שהשתמש באנרגיית דופק גבוהה. זה הוביל לאיכות ירודה של חתכים ברקמות. 

מדענים מהמרכז לאופטיקה מהירה במיוחדהמחקר החל לבחון את הטכנולוגיה שלהם ב-1996 ו-1997 על בעלי חיים. התוצאות היו מדהימות: הבדיקות הראו רמה נמוכה של נזק לאחר הניתוח. כיום, הפרוצדורה, המכונה גם לאסיק אול-לייזר, נחשבת לסטנדרט בתחום ומשמשת מיליוני אנשים מדי שנה לתיקון הראייה.

רון קורץ, טיבור ג'וחאס, דטאו דו, ג'רארד מורו ודונה סטריקלנד קיבלו את אווז הזהב על גילוי שיטה חדשה לתיקון עקב פציעה מקרית.

המנתח מבצע ניתוח לייזר בעיניים

כיצד להרכיב מיקרוסקופ נייר

תוך כדי עבודה באזורים מרוחקים של הודו ומדען תאילנד מאוניברסיטת סטנפורד מאנו פראקש התמודד עם בעיה. מיקרוסקופים מודרניים לא היו זמינים באזור זה, ומחסומים תחבורה וטכניים ייקרו מדי את אספקתם. כתוצאה מכך, בתחנה שבה עבד המדען היה רק ​​מיקרוסקופ אחד יקר מאוד. יחד עם זאת, חוקרים חששו להשתמש בו כי הוא שביר ועולה יותר מהשכר של רוב העובדים. 

המדען החליט לנסות להתמודד עם שלוכוחות וליצור מיקרוסקופ זול מחומרים זמינים שניתן להשתמש בהם בניסויי שדה. הפופולרי שבהם היה נייר. יחד עם הסטודנט לתואר שני ג'ים סיבולסקי, המדען החל לעצב מיקרוסקופים מנייר. לשם כך, הוא יישם עקרונות אוריגמי על נייר מדפסת, קופסאות גפרורים ותיקיות קבצים.

פולדוסקופ. תמונה: Sockenpaket, CC BY-SA 4.0, באמצעות Wikimedia Commons

כתוצאה מכך, המדען המציא את Foldscope.זהו מיקרוסקופ אופטי שניתן להרכיב מגיליון מחורר של קרטון, עדשת זכוכית כדורית, דיודה פולטת אור (LED) ופאנל מפזר, וסוללת שעון המפעילה את ה-LED. בהרכבה המכשיר אינו גדול בגודלו מסימניה, ומשקלו 8 גרם בלבד. 

שימוש בעדשה רגילה עם הגדלה של פי 140,אתה יכול להרכיב מכשיר שיאפשר לך לשקול את רוב החיידקים הפופולריים. מדענים טוענים שכל אחד יכול להדפיס את ה-Foldscope על גיליון A4 ולהרכיב אותו תוך 7 דקות. תוך 10 שנים ברחבי העולם, 2 מיליון מיקרוסקופי נייר הופצו ליותר מ-160 מדינות ושימשו לאבחון מחלות זיהומיות, זיהוי תרופות מזויפות ותחומים רבים אחרים.

מכלול פולדוסקופ. וידאו: James S. Cybulski et al., PLoS One

מאנו פראקש וג'ים סיבולסקי קיבלו את הזהבאווז" עבור "דרך ליצור מיקרוסקופ נייר בעלות נמוכה ובעל ביצועים גבוהים שמדענים יכולים להשתמש בו כדי לאבחן מחלות ולהרחיב את החינוך המדעי באזורים מרוחקים, מה שהופך את המדע לנגיש ברחבי העולם".

מה לחקור כשאין מה לעשות?

קבוצת מדענים בראשות לורד קרוז ובלדומרו אוליברה ערך מחקר DNA בסוף שנות ה-60. עקב בעיות בשרשרת האספקה, החומרים הדרושים לעבודה לא הגיעו, והמדענים החליטו להתרכז בחקר מינים מקומיים.

תשומת לבם נמשכה על ידי רכיכות קיבה טורפותממשפחת הקונוסים (Conidae). מימי החוף של המדינה הכילו מספר רב של חלזונות קונוס מאגוס. בהשראת סיפורים מקומיים על ההשפעות הקטלניות של הרעלים של בעלי חיים אלה על אנשים, החוקרים פתחו בניסוי.

התברר שהארס של בעלי חיים אלה מכיליותר מאלף כימיקלים עם השפעות שונות. שנים מאוחר יותר בתחילת שנות ה-80, מייקל מקינטוש, שרק סיים את לימודיו ועבד בצוות של אוליברה, גילה ביניהם את זיקונוטיד.

סונוס מגוס. תמונה: ריצ'רד פרקר, CC BY 2.0, באמצעות ויקימדיה קומונס

חומר זה, הידוע גם בשם המסחריבשם Prialt, הוכיח את עצמו כאחד משככי הכאבים שאינם אופיואידים החזקים ביותר. זה חזק פי אלף ממורפיום. לאחר שנים של מחקר, זיקונוטיד אושר בארה"ב בשנת 2004, באירופה בשנת 2005, ולאחר מכן במדינות רבות אחרות ברחבי העולם.

בנוסף לערכו הרפואי, Ziconotide וחומרים אחרים המבודדים מהרעל של Conus Magus משמשים באופן פעיל לחקר תפקוד מערכת העצבים המרכזית.

קרייג קלארק (לאחר מותו), לורדס קרוז, מייקלמקינטוש ובלדומרו אוליבר קיבלו את אווז הזהב על "משכך כאבים לא אופיואידי המצוי בארס של חלזונות חרוטים זעירים המפחית באופן משמעותי את הכאב בחולים כרוניים ומסייע לחוקרים לפתח דרכים חדשות למיפוי מערכת העצבים של הגוף".

סיפורים על תגליות מדהימות מראים שלאיש מצבים חסרי תקווה, ומדען אמיתי תמיד ימצא מקום לניסויים ותגליות. אולי בעיות עם ספקים או חוסר בציוד זה לא מכשול, אלא הזדמנות ליצור משהו חדש.

קרא עוד:

פיזיקאים מסבירים את 'חוסר ההתאמה הקוסמית' של הוקינג: איך זה ישנה את המדע

ראה תמונות של השמש ברזולוציית שיא

מטוס החלל יעביר מטען ל-ISS וינחת ב"שדה תעופה" רגיל