in

კვლევა – პატარა თვითმავალი ნაწილაკები მყარ ქსოვილებში მედიკამენტების მიწოდებაში დაგვეხმარება

ასევე, მისი გამოყენება შეიძლება ნიადაგის გასაწმენდად და წყლის ფილტრაციის გასაუმჯობესებლად

University of Colorado Boulder-ის მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ პატარა თვითმავალი ნაწილაკები, რომლებსაც “ნანო-მოცურავეებს” უწოდებენ, ლაბირინთებიდან თავის დაღწევას სხვა პასიურ ნაწილაკებზე 20-ჯერ უფრო სწრაფად ახერხებენ. აქედან გამომდინარე, მისი გამოყენება შეიძლება ნიადაგის გასაწმენდად, წყლის ფილტრაციის გასაუმჯობესებლად ან თუნდაც ორგანიზმის მკვრივ ქსოვილებში მედიკამენტების მისაწოდებლად.

ახლადგამოქვეყნებული კვლევა დეტალურად აღწერს ამ ნანორობოტების წარმოუდგენლად ეფექტური ქმედების უნარს. მართალია, აღნიშნული ნაწილაკები მეცნიერთა ყურადღების ქვეშ 20 წლის წინ მოექცა და მის სხვადასხვა სახით გამოყენებაზე ფიქრობდნენ, თუმცა ამ დრომდე ძნელი აღმოჩნდა მათი დაკვირვება და გარემოში მოდელირება. კვლევა კი ამ ბარიერებს ხსნის, “ეს სრულიად ახალი აღმოჩენაა, რომელიც პოტენციური გამოყენების ფართო სპექტრზე მიუთითებს” – განაცხადა დანიელ შვარცმა, ნაშრომის წამყვანმა ავტორმა.

ამ ნანონაწილაკებს იუანისის სახელითაც მოიხსენიებენ (დიახ, როგორც რომაელთა ორთავიანი ღმერთი). ეს არის მცირე ზომის სფერული ნაწილაკები, რომლებიც პოლიმერების ან სილიციუმისგან შედგება, რომლებსაც სფეროს თითოეულ მხარეს სხვადასხვა ქიმიური თვისებები აქვს. ერთი ნახევარსფერო ხელს უწყობს ქიმიურ რეაქციებს, ხოლო მეორე – არა. ეს ქმნის ქიმიურ ველს, რომელიც ნაწილაკს გარემოდან ენერგიის მიღების საშუალებას აძლევს.

“ბიოლოგიასა და ცოცხალ ორგანიზმებში, უჯრედის ბიძგი დომინანტი მექანიზმია, რომელიც მოძრაობის წარმოქმნას იწვევს. თუმცა მიუხედავად ამისა, ის ინჟინრულ პროგრამებში იშვიათად გამოიყენება. ჩვენი კვლევა კი მიანიშნებს, თვითმავალი ნაწილაკების მეშვეობით რამდენი სიახლის დანერგვაა შესაძლებელი” – ამბობს შვარცი.

ამის საპირისპიროდ არსებობს პასიური ნაწილაკები, რომლებიც “შემთხვევით მოძრაობენ” (მოძრაობის ერთგვარი სახეობა, რომელსაც ბროუნის მოძრაობა ეწოდება). მკვლევრებმა ეს პასიური ნაწილაკები იანუსის ნაწილაკებად გარდაქმნეს და ექსპერიმენტის ფარგლებში დააკვირდნენ, რომელი მათგანი უფრო ადვილად დააღწევდა ლაბირინთს თავს – გარდაქმნილი თუ პასიური? და როგორც დასაწყისში აღვნიშნეთ, პირველი მათგანის ეფექტურობა 20-ჯერ აღემატებოდა მეორისას.

“ჩვენ ვიცით, რომ ძალიან ბევრი პროგრამა გვაქვს ნანორობოტებისთვის, განსაკუთრებით ძალიან შეზღუდულ გარემოში, მაგრამ ნამდვილად არ ვიცოდით, როგორ მოძრაობენ ისინი და რა უპირატესობა აქვთ ბროუნის ტრადიციულ ნაწილაკებთან შედარებით” – აცხადებენ მკვლევრები.

საგულისხმოა, რომ კვლევის შემდეგ ეტაპს იმის გაგება წარმოადგენს, თუ როგორ იქცევიან ეს ნანონაწილაკები ჯგუფებში, შეზღუდულ გარემოში ან პასიურ ნაწილაკებთან ერთად. ამ შემთხვევაში მთავარ დაბრკოლებას ამ პატარა ნაწილაკების სამგანზომილებიანი მოძრაობის სხვა მასალების სიღრმეში დაკვირვებაა. თუმცა ახლად ჩატარებული კვლევის ფარგლებში ეს დაბრკოლება რეფრაქციის ინდექსის სითხის გამოყენებით გადალახეს.

“ეს ნაშრომი პირველი ნაბიჯია: იგი გთავაზობთ სამოდელო სისტემას და ვიზუალიზაციის პლატფორმას, რომელიც უამრავ კითხვაზე შესაბამისი პასუხის მიღებაში დაგვეხმარება” – აღნიშნავენ მეცნიერები.

რა არის IPO და რა უნდა ვიცოდეთ მის შესახებ?!

რა არის Spotify Greenroom და როგორ მუშაობს ის?