Wirusy w nanotechnologii. Idea godna Frankensteina ? Może nie.

Jakoś tak jest,że człowiek w swoich działaniach często naśladuje naturę. Naśladownictwo to , określane jako biomimetyzm , dawało dotychczas wiele pozytywnych rezultatów. I nie chodzi tu tylko o skrzydła samolotów,czy radar.

Nanotechnologia, to nowa, niezwykle obiecująca dziedzina nauki,powstała tak naprawdę w ostatnich dziesięcioleciach XX wieku. Jedną z jej czołowych koncepcji są nanoroboty, czyli małe mechanizmy wykonujące swą pracę w skali nano (10-9 m). Sama nanorobotyka, należy do jednych z czołowych gałęzi badań nad nanotechnologią. Niestety, zbudowanie w warunkach sztucznych takich mechanizmów nie jest proste. Istnieje jednak droga na skróty – zastosowanie tworów już istniejących w naturze – to jest wirusów. Na pierwszy rzut oka, pomysł ten wygląda na niebezpieczne rojenia szalonych naukowców. Wirus przecież, nie bez powodu pochodzi od łacińskiego słowa oznaczającego truciznę lub jad. Wirusy odpowiadają za szereg chorób. Wirusy takie jak ebola, czy HIV powodujący AIDS są przerażającym zagrożeniem. W istocie, zjawiska takie jak mutacje sprawiają, że zastosowanie w nanotechnologii wirusów, sprawia wrażenie niebezpiecznych eksperymentów, mogących zaowocować naszą śmiercią, a nawet przetworzeniem wszystkiego na ziemi w „szarą maź” – co jest wymieniane jako jedno z podstawowych zagrożeń związanych z nanotechnologią.

W istocie, owe zagrożenie może istnieć,tym niemniej istnieją różne rodzaje wirusów atakujące różne komórki. Nie wszystkie wirusy atakują nasze komórki ! Ze względu na pojawianie się coraz odporniejszych na antybiotyki bakterii, trwają intensywne badania,nad początkowo zarzuconą ideą terapi (bakterio)fagowej. Ponadto, należy pamiętać,że wykorzystanie wirusów w nanotechnologii, nie oznacza jeszcze pozostawienia tych wirusów „działającymi” (bo wirusów nie traktuje się jako „form życia”) – na przykład, po namnożeniu mogą być wykorzystane kapsydy (tj. otoczki białkowe) wirusa poddanego odpowiedniemu chemicznemu oddziaływaniu,sama zaś aktywna część wirusa może zostać usunięta,co oczywiście znacząco zwiększa bezpieczeństwo.

W praktyce zatem, takie rozwiązanie owszem przypomina „teoretycznie niebezpieczne” „namnażające się roboty” – które jednak potem poddaje się złomowaniu, w celu uzyskania stosownych części zamiennych !

Jest to jak najbardziej możliwe,ponieważ cykl życiowy wirusa składa się z następujących etapów:

  1. Dostania się do komórki
  2. Rozpakowaniu z kapsydu części aktywnej (DNA/RNA)
  3. Replikacja i wytworzenie nowej otoczki z której formowany jest nowy kapsyd
  4. Otoczenie części aktywnej przez kapsyd w wyniku procesów samoorganizacji
  5. Opuszczenie zainfekowanej komórki
  6. Atak na następne komórki (powtórzenie punktu 1, ale w nowym cyklu)

Ponieważ badania nad biologią wirusów prowadzone są od stosunkowo dawna możliwe jest wykorzystanie tych zjawisk np. do usunięcia części aktywnej wirusa i pozostawienia pustego kapsydu. A to już jest coś, ponieważ kapsydy wirusowe posiadają szereg zalet jak:

  • stosunkowo znaczna odporność kapsydu jako materiału (chroni wirusa przed otoczeniem)
  • łatwa masowa produkcja (to w końcu elementy wirusów)
  • wysoka powtarzalność
  • duża symetria
  • wykorzystują zaawansowana samoorganizację.
  • rozkładają się w komórkach (przenoszenie w środku czegoś innego, niż kwas nukleinowy)
  • Możliwość ich modyfikacji poprzez stosowną modyfikację genetyczną wirusa (nowe struktury)

W praktyce do tych celów, wykorzystywane są bardzo często stosunkowo dobrze zbadane wirusy jak CCMV czy wirus mozaiki tytoniowej, które atakują rośliny.

Wirus Mozaiki Tytoniowej - y_tambe, CC BY-SA 3.0

Czy zastosowanie aktywnych wirusów w nanotechnologii ma sens ? Niewątpliwie, również w pewnych przypadkach będzie mieć i będzie miało miejsce,choć oczywiście zostawienie „aktywnych” replikatorów wymaga odpowiedniej wiedzy na ich temat i dużo większych środków bezpieczeństwa. Tymczasem, badania nad wykorzystaniem kapsydów, dla uzyskania nowych materiałów i struktur są najczęściej dużo bezpieczniejsze.

Oczywiście, należy też pamiętać, że nanorobotyka bynajmniej nie kończy się na wirusach.

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s