نسیم گیلان - ایسنا /خرس‌های آبی کوچک اغلب به خاطر دوام بی‌نظیرشان مورد ستایش قرار می‌گیرند. دانشمندان این حیوانات میکروسکوپی را در شرایط طاقت‌فرسای مختلفی آزمایش کرده‌اند و برخی از آنها جان سالم به در برده‌اند تا داستان خود را تعریف کنند.
خرس‌های آبی تقریبا حدود 0.02 اینچ (0.5 میلی‌متر) اندازه دارند، اما به نظر می‌رسد که در برابر سرمای شدید، تشعشعات و هفته‌ها بی‌آبی مقاومت می‌کنند. اکنون ناظران از مشاهده آزمایش‌های جدیدی که طرح‌هایی در مقیاس میکرو را از طریق یک پرتو الکترونی تخصصی روی بدن آنها قرار می‌دهند، شگفت‌زده شده‌اند.
دینگ ژائو (Ding Zhao) از دانشگاه ژجیانگ، به همراه محققان دیگر، راهی برای حکاکی طرح‌های میکرو روی سطوح بیرونی پوست خرس‌های آبی بدون ایجاد اختلال در رفتارهای طبیعی آنها ایجاد کرده‌اند.
ریزساخت چیست؟
اصطلاح ریزساخت به مجموعه‌ای از فرآیندها گفته می‌شود که برای ساخت دستگاه‌های فوق‌العاده کوچک استفاده می‌شود. محققان از این روش‌ها برای ایجاد حسگرها، بردهای مدار و سایر ابزارهای پیچیده استفاده می‌کنند.
دستیابی به سازگاری با ارگانیسم‌های ظریف همچنان یک نقطه عطف است. روش‌های قدیمی، خطر آسیب رساندن به سلول‌های زنده با مواد شیمیایی سمی یا تابش مخرب را داشتند.
خالکوبی روی خرس آبی بدون آسیب
متخصصان از پرتو الکترونی برای ایجاد الگوهایی روی لایه بیرونی پوست خرس آبی استفاده کردند. برخی از بخش‌های بدن این موجودات در برابر این فرآیند مقاومت کردند و اندکی پس از آن به حرکت عادی خود بازگشتند.
دینگ ژائو توضیح داد: از طریق این فناوری، ما فقط خالکوبی‌های ریز روی خرس آبی ایجاد نمی‌کنیم، ما این قابلیت را به موجودات زنده مختلف، از جمله باکتری‌ها، گسترش می‌دهیم.
این بیانیه نشان می‌دهد که چگونه ریزساخت پیشرفته می‌تواند در طیف وسیعی از سیستم‌های زنده کاربرد پیدا کند.
چرا خرس آبی در شرایط سخت زنده می‌ماند؟
دانشمندان هنوز در حال کشف علل سرسختی افسانه‌ای این موجودات هستند. تحقیقات نشان داده است که گونه‌های خاصی می‌توانند پس از از دست دادن تقریبا تمام محتوای آب بدن خود که نمونه‌ای قابل توجه از استقامت به شمار می‌رود، به زندگی بازگردند.
این استراتژی بقا، آنها را به سوژه‌های آزمایشی ایده‌آلی برای ایده‌های جدیدی که نیاز به مراحل سختی مانند قرار گرفتن در معرض خلأ یا سرما دارند، تبدیل می‌کند. بدن آنها به روش‌هایی بهبود می‌یابد که کمتر موجودی می‌تواند با آنها رقابت کند.
ایمپلنت‌های کوچک می‌توانند به پزشکی آینده کمک کنند

زیست‌پزشکی ممکن است از ایمپلنت‌ها یا حسگرهای در مقیاس میکرو که به طور یکپارچه با بافت‌های زنده ادغام می‌شوند، سود ببرد. برخی از کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که دستگاه‌هایی بدون طی کردن مراحل جراحی بزرگ، داده‌ها را در داخل بدن انسان جمع‌آوری کنند.
گاوین کینگ (Gavin King)، مخترع روش لیتوگرافی یخ که در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید: الگوسازی ماده زنده چالش برانگیز است و این پیشرفت، نویدبخش توسعه‌ نسل جدیدی از دستگاه‌های زیست‌ماده و حسگرهای بیوفیزیکی است که پیش‌ از این فقط در داستان‌های علمی تخیلی وجود داشته‌اند.
مراحل بعدی برای استفاده از ریزخالکوبی‌ها
محققان امیدوارند این روش‌ها را به سایر میکروارگانیسم‌های مقاوم گسترش دهند. اشکال جدید آنیسول یا ترکیبات مرتبط ممکن است درهایی را به روی الکترونیک چاپی که محکم به سطوح زیستی می‌چسبند، باز کنند.
ریزحسگرهای تخصصی روزی می‌توانند نشانگرهای سلامت را در لحظه ردیابی کرده و سیگنال‌ها را به صورت خارجی منتقل کنند. این امر ممکن است نظارت بر بیماری و گزینه‌های مراقبت شخصی را متحول کند.
آیا ریزخالکوبی‌ها می‌توانند به خرس‌های آبی آسیب برسانند؟
هنوز در مورد تأثیرات بلندمدت بر سلامت و طول عمر هر خرس آبی مورد آزمایش سؤالاتی وجود دارد. مطالعات بیشتر بررسی خواهد کرد که آیا خالکوبی مکرر باعث ایجاد مشکلات پنهان در داخل سلول‌های آنها می‌شود یا خیر. اصلاحات در خنک‌کننده، شدت پرتو و عوامل شیمیایی احتمالا آسیب را به حداقل می‌رساند.
کشف خرس‌های آبی سرسخت
خرس‌های آبی متعلق به یک گروه مجزا به نام شاخه خرس‌های آبی هستند. آنها برای اولین بار در اواخر قرن هجدهم توسط طبیعت‌شناسانی که نمونه‌های آب را مطالعه می‌کردند، ثبت شدند.
مشاهدات اولیه، شکل عجیب و راه رفتن سنگین آنها را نشان داد و باعث شد لقب خرس آبی به آنها داده شود. قرن‌ها بعد، آزمایشگاه‌های پیشرفته همچنان به بررسی ویژگی‌های جدید زیست‌شناسی آنها ادامه دادند.
چگونه ریزخالکوبی‌ها می‌توانند به رباتیک کمک کنند
دانشمندان گمان می‌کنند که مدارهای انعطاف‌پذیر می‌توانند سطوح میکروب‌های زنده را بپوشانند تا تغییرات شیمیایی را در محیط‌های پرخطر رصد کنند. این ممکن است منجر به هشدارهای بلادرنگ در مورد آلودگی یا سموم پنهان شود.
مفاهیم مشابهی ممکن است در رباتیک ظاهر شود، جایی که سلول‌های زنده با قطعات ساخته شده ترکیب می‌شوند تا ماشین‌های هیبریدی تشکیل دهند.
مسیرهای تحقیقاتی آینده
محققان در سراسر جهان یادداشت‌هایی را برای اصلاح مهندسی در مقیاس میکرو روی میزبان‌های زنده با هم مبادله می‌کنند. این همکاری رشته‌های مختلف را در بر می‌گیرد و زیست‌شناسی، فیزیک و شیمی را در یک پازل به هم پیوند می‌زند.
پیشرفت‌های مداوم در کنترل پرتو الکترونی، امکان دستیابی به جزئیات دقیق‌تر با عوارض جانبی کمتر را فراهم می‌کند. آزمایشگاه‌های پیشرو، خرس‌های آبی را به عنوان سنگ بنایی برای موجودات حساس‌تر می‌دانند.
علاقه‌مندان معتقدند که طراحی‌های ریز جدید روی این موجودات، ایده‌هایی را برای دارورسانی پیشرفته و درمان‌های شخصی‌سازی‌شده ایجاد خواهد کرد. چسب‌های ریز ممکن است به بافت‌ها بچسبند و دارو را به جایی که بیشتر مورد نیاز است، هدایت کنند.
مهندسان و زیست‌شناسان در این آزمایش‌ها به نقاط مشترکی دست یافتند. ترکیب الگوهای دقیق و انعطاف‌پذیری طبیعی، روش‌هایی را نشان می‌دهد که می‌توانند نحوه استفاده ما از سطوح زیستی در فناوری را بازتعریف کنند.