Leziuni oculare, întârziere de livrare și lipsă de materiale: ceea ce duce la descoperiri științifice

Unele studii științifice pot părea la început confuze, amuzante sau chiar stupide. Alte -

au fost concepute cu un singur scop, dar au ieșit accidentalscăpat de sub control și a dus la rezultate imprevizibile. Uneori, adesea din noroc, au dus la o descoperire științifică. Pentru astfel de descoperiri a fost inventat Premiul Golden Goose.

De exemplu, crearea tamoxifenului -medicament antitumoral - a început cu experimente în care oamenii de știință „se distrează” arătând cum această substanță activează și oprește anumite părți ale corpului femelelor șoareci de laborator. Această lucrare a primit unul dintre premiile Golden Goose în 2021. 

În același an, oamenii de știință au premiat fericituldeținere. S-a dovedit că dezvoltarea medicamentelor și vaccinurilor ARNm a început din cauza unei întâlniri între doi profesori la un copiator universitar. În timp ce mașina lentă își făcea treaba, oamenii de știință au avut timp suficient pentru a discuta problemele lor și a-și da seama că împreună le pot rezolva.

Cu siguranță, multe științifice, și nu numai,descoperirile ar fi imposibile fără accidente și incidente. De 11 ani, premiul Golden Goose a adunat deja 33 de povești de succes. Iată trei lucrări pe care Asociația Americană pentru Avansarea Științelor le-a evidențiat anul acesta.

Cum traumele din laborator au îmbunătățit microchirurgia oculară

Acum aproape 30 de ani Detao Du, doctorand la CentruUniversitatea de cercetare optică ultrarapidă din Michigan (CUOS), a primit accidental o leziune oculară cu laser în laborator. Din fericire, rana sa nu i-a afectat prea mult vederea. Dar, după ce au studiat efectul unui laser de femtosecundă asupra corneei, cercetătorii de la Centru au concluzionat că impulsurile laser cu energie scăzută ar putea fi folosite pentru a face incizii ultra-subțiri fără a deteriora țesuturile supraiacente sau adiacente.

S-a dezvoltat ideea microchirurgiei cu lasercu câțiva ani mai devreme. Dar această tehnologie folosea un laser de picosecundă, care folosea o energie mare a impulsului. Acest lucru a dus la o calitate slabă a tăierilor de țesut. 

Oamenii de știință de la Centrul pentru Optică Ultrarapidăcercetarea a început să-și testeze tehnologia în 1996 și 1997 pe animale. Rezultatele au fost uluitoare: testele au arătat un nivel scăzut de deteriorare după operație. Astăzi, procedura, cunoscută și sub denumirea de LASIK integral cu laser, este considerată standardul în domeniu și este folosită de milioane de oameni în fiecare an pentru corectarea vederii.

Ron Kurz, Tibor Juhas, Detao Du, Gerard Mouroux și Donna Strickland au primit Gâsca de Aur pentru descoperirea unei noi metode de corectare din cauza unei răni accidentale.

Chirurgul efectuează o intervenție chirurgicală la ochi cu laser

Cum să asamblați un microscop de hârtie

În timp ce lucra în zone îndepărtate din India șiOmul de știință din Thailanda de la Universitatea Stanford, Manu Prakash, s-a confruntat cu o problemă. Microscoape moderne nu erau disponibile în această regiune, iar transportul și barierele tehnice au făcut ca aprovizionarea lor să fie prea scumpă. Drept urmare, la stația în care lucra omul de știință a existat un singur microscop foarte scump. În același timp, cercetătorilor le era frică să-l folosească pentru că este fragil și costă mai mult decât salariul majorității angajaților. 

Omul de știință a decis să încerce să-și facă față propriilor saleforțează și creează un microscop ieftin din materialele disponibile care pot fi folosite în testele pe teren. Cea mai populară dintre ele a fost hârtia. Împreună cu studentul absolvent Jim Cybulski, omul de știință a început să proiecteze microscoape de hârtie. Pentru a face acest lucru, el a aplicat principiile origami pe hârtie de imprimantă, cutii de chibrituri și dosare.

Foldoscop. Imagine: Sockenpaket, CC BY-SA 4.0, prin Wikimedia Commons

Drept urmare, omul de știință a inventat Foldscope.Este un microscop optic care poate fi asamblat dintr-o foaie perforată de carton, o lentilă sferică de sticlă, o diodă emițătoare de lumină (LED) și un panou difuzor și o baterie de ceas care alimentează LED-ul. Când este asamblat, dispozitivul nu este mai mare ca dimensiune decât un marcaj și cântărește doar 8 g. 

Folosind un obiectiv obișnuit cu o mărire de 140 de ori,puteți asambla un dispozitiv care vă va permite să luați în considerare majoritatea bacteriilor populare. Oamenii de știință susțin că oricine poate imprima Foldscope pe o coală A4 și poate asambla în 7 minute. În 10 ani în întreaga lume, 2 milioane de microscoape de hârtie au fost distribuite în peste 160 de țări și au fost folosite pentru a diagnostica boli infecțioase, a detecta medicamente contrafăcute și în multe alte domenii.

Ansamblu plidoscop. Video: James S. Cybulski et al., PLoS One

Manu Prakash și Jim Cybulsky au primit GoldenGoose” pentru „o modalitate de a crea un microscop de hârtie ieftin, de înaltă performanță, pe care oamenii de știință îl pot folosi pentru a diagnostica boli și pentru a extinde educația științifică în zone îndepărtate, făcând știința accesibilă în întreaga lume”.

Ce să explorezi când nu ai nimic de făcut?

Un grup de oameni de știință condus de Lourdes Cruz șiBaldomero Olivera a făcut cercetări ADN la sfârșitul anilor 1960. Din cauza problemelor cu lanțul de aprovizionare, materialele necesare lucrărilor nu au ajuns, iar oamenii de știință au decis să se concentreze asupra studierii speciilor locale.

Atenția lor a fost atrasă de moluștele gastrice prădătoaredin familia conurilor (Conidae). Apele de coastă ale țării conțineau un număr mare de melci Conus Magus. Inspirați de poveștile locale despre efectele mortale ale toxinelor acestor animale asupra oamenilor, cercetătorii au început să experimenteze.

S-a dovedit că veninul acestor animale conținemai mult de o mie de substanțe chimice cu efecte diferite. Ani mai târziu, la începutul anilor 1980, Michael McIntosh, care tocmai terminase școala și lucra în echipa lui Olivera, a descoperit ziconotida printre ei.

Сonus Magus. Imagine: Richard Parker, CC BY 2.0, prin Wikimedia Commons

Această substanță, cunoscută și sub denumirea comercialănumit Prialt, sa dovedit a fi unul dintre cele mai puternice analgezice non-opioide. Este de o mie de ori mai puternic decât morfina. După ani de cercetare, ziconotida a fost aprobată în SUA în 2004, în Europa în 2005 și mai târziu în multe alte țări din lume.

Pe lângă valoarea sa medicinală, ziconotida și alte substanțe izolate din otrava Conus Magus sunt utilizate în mod activ pentru a studia funcționarea sistemului nervos central.

Craig Clark (postum), Lourdes Cruz, MichaelMcIntosh și Baldomero Oliver au primit Golden Goose pentru „Un analgezic non-opioid găsit în veninul de melci conici mici, care reduce semnificativ durerea la pacienții bolnavi cronic și ajută cercetătorii să dezvolte noi modalități de a mapa sistemul nervos al corpului”.

Poveștile cu descoperiri uimitoare arată că nuexistă situații fără speranță, iar un adevărat om de știință își va găsi întotdeauna un loc pentru experimente și descoperiri. Poate că a avea probleme cu furnizorii sau lipsa echipamentelor nu este un obstacol, ci o șansă de a crea ceva nou.

Citeste mai mult:

Fizicienii explică „nepotrivirea cosmică” a lui Hawking: cum va schimba știința

Vedeți fotografiile Soarelui la rezoluție record

Avionul spațial va livra marfă către ISS și va ateriza pe un „aeroport” obișnuit