Laten we beginnen met het eens dat nanotechnologie magische wetenschap is. De meesten van ons weten dat het gaat om wetenschappers die op moleculair niveau werken. Velen van ons begrijpen dat het meestal gaat om de kleinste "machines" die zichzelf assembleren door chemische interacties. Maar wanneer onderzoekers beginnen te praten over het maken van robots ter grootte van moleculen die cellen in ons lichaam kunnen repareren, zijn ze zo ver voorbij mijn begrip gegaan dat ik gereduceerd ben tot blubbering: "Klinkt goed ... laat ze komen."
Eén ding dat ik zelfs kan begrijpen, is hoe diep nanotech medicijnen en gezondheidszorg kan transformeren - of het nu gaat om celsnuffelende nanobots die kankercellen kunnen zoeken en vernietigen zonder collaterale schade of abnormale genen vervangen door normale of gebroken botten helpen sneller te genezen .
Andere door nanogestuurde medische vooruitgang, hoewel niet zo dramatisch als het tot ontploffing brengen van chemobommen in tumoren, kunnen in feite meer ingrijpend zijn in die zin dat ze iets basaals transformeren als hoe ziekte wordt gediagnosticeerd. Neem twee uitvindingen die vorige week zijn aangekondigd.
De eerste, Domino genaamd, is een kleine plastic chip die 20 verschillende genetische tests kan uitvoeren met een enkele druppel bloed. Het is gemaakt door een team aan de Universiteit van Alberta in Edmonton en het werkt als volgt:
Het bloed stroomt in 20 afzonderlijke kleine compartimenten, elk gevuld met een gel. Vervolgens wordt de chip in een klein draagbaar lab geplaatst ter grootte van een broodrooster waar op elk compartiment een moleculaire test wordt uitgevoerd. Uit die ene druppel bloed kan de arts bepalen of de patiënt borstkanker heeft en zo ja, of ze resistent is tegen geneesmiddelen tegen kanker. Of het kan bepalen of ze malaria heeft, zelfs wat voor soort malaria.
De tweede innovatie, ontwikkeld bij UCLA, combineert nanotechnologie, een mobiele telefoon en Google Maps om een apparaat te maken dat Rapid Diagnostic Tests leest - strips die van kleur veranderen als er een infectie is - met veel meer precisie dan een mens in het veld kan. De strips worden in het apparaat geplaatst, een lezer die op een smartphone wordt geklikt. Vervolgens zet de camera van de telefoon, in samenwerking met een mobiele app, de strip om in een digitale afbeelding.
Daaruit bepaalt de app of de resultaten van de test, bijvoorbeeld voor HIV of malaria of tuberculose, positief of negatief zijn. En hier komt Google Maps. Als het positief is, verzendt het apparaat de resultaten draadloos naar een kaart die de verspreiding van ziekten over de hele wereld bijhoudt.
Wat deze nanotests voor de meesten van ons betekenen, is uiteindelijk een einde aan die lange, en vaak stressvolle, wachtende op resultaten die uit het lab terugkomen. In toenemende mate kunnen artsen DNA en andere diagnostische tests in hun kantoren uitvoeren, met resultaten die binnen het uur beschikbaar zijn. Bovendien zouden laboratoriumtests van $ 100 uiteindelijk slechts een dollar of twee kunnen kosten.
Niet dat deze mini-labs gloednieuw zijn. Harvard-professor George Whitesides, bijvoorbeeld, werkt al enkele jaren aan 'diagnostische stempels'. Maar deze 'labs op een chip' zijn zo'n populair onderzoeksgebied geworden dat er nu een website is die simpelweg 'Lab-on-a-Chip' wordt genoemd, die rapporteert over de nieuwste ontwikkelingen. De meeste bevinden zich echter nog in de proeffase.
"Labtests zijn prima", zegt David Alton, een van de makers van Domino. “Maar we moeten laten zien dat het werkt. We moeten de resultaten van duizend tests laten zien. Dan beginnen mensen te zeggen: "OK, dit is echt."
Dan is er de donkere kant
Natuurlijk, zoals bij elke geavanceerde wetenschap, rijzen er vragen over hoe de tovenarij van nanotechnologie slecht zou kunnen worden. Hoe nuttig ze ook zijn, nanoschaalvormen van materialen zoals zilver, koolstof, zink en aluminium kunnen worden ingenomen, ingeademd en misschien geabsorbeerd door de huid. Niemand weet hoe schadelijk dat kan zijn. Ongeveer twee weken geleden publiceerde de FDA een concept van richtlijnen die suggereren dat bedrijven die nanodeeltjes gebruiken in voedsel of cosmetica misschien extra testen moeten doen om aan te tonen dat de producten veilig zijn.
En pas vorige week bracht een paper van Kathleen Eggleson, een wetenschapper bij de Notre Dame, het nieuwe soort ethisch dilemma op het gebied van nanotechnologie op gang. Ze merkt op dat in een poging om infecties in ziekenhuizen te bestrijden, medische toeleveringsbedrijven bijna alles hebben gecoat - deurknoppen, bedhekken, lakens, gordijnen - met nano-deeltjes zilver, een materiaal dat bekend staat om de verspreiding van microben te blokkeren.
Maar, zoals Eggleson opmerkt, de overgrote meerderheid van bacteriën en andere micro-organismen zijn eigenlijk neutraal, of zelfs gunstig. Sommige bacteriën zijn bijvoorbeeld nodig om de benodigde stikstofniveaus in de lucht te houden; anderen helpen ons voedsel te verteren.
Dus als ze elk oppervlak bedekt met kleine stukjes zilver, zou ze meer kwaad dan goed kunnen doen.
Ja, zelfs in een wereld die we niet kunnen zien, is het leven ingewikkeld.
Waar de kleine dingen zijn
Hier zijn andere recente nanotech-ontwikkelingen. Deze bevinden zich buiten de medische wereld.
- Stop met het persen van het fruit !: Een MIT chemieprofessor heeft een manier ontwikkeld om kleine sensoren aan dozen te bevestigen die, wanneer gescand, zullen onthullen hoe rijp het voedsel erin is.
- En het verslaat rots en schaar: een wetenschapper in Genua, Italië heeft een proces gevonden om papier waterdicht, magnetisch en antibacterieel te maken.
- Wanneer een nanoboom valt, maakt het geluid ?: Ingenieurs aan de Universiteit van Californië in San Diego bouwen een bos van kleine nanodraadbomen met het doel om zonne-energie op te vangen en om te zetten in waterstofbrandstof.
- Maar ze halen alleen natuurshows op: een bedrijf in Utah heeft een manier bedacht om nanodeeltjes op bomen te spuiten en er een krachtige antenne van te maken.
Videobonus: het National Cancer Institute beweert dat nanotechnologie het kankerbestrijdende wapen zou kunnen zijn waarop we hebben gewacht.
