måndag 25 augusti 2014

Just Like MacGyver

MacGyver can använda en hög med småmynt, ett gem, jesustejp och en burk deodorant till att bygga en atombomb, men det flesta förstår att det där enbart är Hollywood som tar ut svängarna en aning med vad som faktiskt är möjligt. Och så länge man inte är från Portugal har de flesta en någorlunda klar bild om att teknologi och uppfinningar inte är något man svänger ihop av kontorsmaterial och grejer man hittat i skafferiet/kört över. Men i verkligheten är det ofta precis så att man plockar upp det närmaste inom räckhåll och sedan funderar på det till det förvandlas till vetenskap...


Spunnet socker kan användas till att göra mänskliga organ
Spunnet socker är en av de där grejerna som, likt radiobilar och de där nissarna som bromsar bergochdalbanan, saknar funktion när de lämnar Borgbacken. Eller, ja nå, det har ett användiningsområde utanför att lura folk att de faktiskt köpt något ätbart: att tillverka konstgjorda människoorgan, och på så sätt rädda oräkneliga liv...

Denna upptäckt kom till när en doktorand vid namn Leon Bellan lyssnade på en föreläsning på Cornell Universitys nanobioteknikcenter och då på ett inte-över-huvud-taget-obehagligt sätt kom att tänka på att spunnet socker rätt mycket liknar blodådror under ett mikroskop. Den mikroskopiska storleken på människans kapillärer är nämligen både nyckeln till och den huvudsakliga utmaningen till att skapa organ från inget. Du kan nämligen baka fram hur många fake-mjältar som du vill, men om cellerna inte är välbevattnade med blod så kommer de inte att kunna... ...mjälta saker (jag var aldrig jättebra på biologi) ordentligt.

Bellans lösning på detta trångmål?, lägg en hög sockerfluff i en organformad form, fyll den med en specialpolymer och badda sedan alltihop i varmt vatten och alkohol tills allt godis smultit bort. Resultatet var ett "organ" som nu var fyllt med ett näst intill naturligt nätverk av mikroskopiska kanaler.

Kom bara ihåg att skölja bortallt godis för att förhindra diabetes. Alkoholen kan lämnas kvar...

För att vara säker på att de nya kapillärerna fungerade, pumpade Bellan dem sedan fulla av lite fluorecerande råttblod som han uppenbarligen hade sparat någonstans på vinden (man skall inte ställa allt för många frågor av nissar som ser mänskliga blodomlopp i tivolikarkki) och tittade på hur det flöt runt. Ännu har vetenskapen inte lyckats komma fram till hur man skall kunna koppla upp denna upptäckt i ett levande blodomlopp, eftersom denna typ av seriekoppling inte är lika lätt som att beställa någon kinesisk pirat-adapter på eBay.

Eikä tässä vielä kaikki. Det nyaste framsteget inom det ständigt växande fältet nanobioteknologi medelst spunnet socker, består av att vetenskapsmän på Harvard uppfunnit en ny metod till att franställa nanofibrer som är baserad på sockerspinnare. Och ja, bland de många möjligheterna som denna teknik kan användas till finns framställning av artificiella organ och vävnadsåterväxt.

Så där har vi det, vi har just hittat nyckeln till odödlighet. Och det är tivolikäk.



Papperstejp är världens billigaste röntgenapparat
Tejp kan användas till det mesta. Det fäster papper i varandra, tar bort damm från skärmar och kan få dina ögonlock att fastna i din panna så att du ser konstig ut, ett riktigt undermaterial med andra ord. Och nu tror en del forskare att de på riktigt skall kunna sätta igång kärnfusion genom att använda tejp, endast tack vare den oväntat stora mängd energi som avges när man drar de klibbiga lagren från varandra.

Just denna upptäckt kan vi tacka the glorious old CCCP för. På 50-talet upptäckte några ryska forskare att tejp, när man drar det av glas i ett vakum, avger elektroner, vilket gav dem tanken att det var ett mycket enklare och billigare sätt att producera röntgenstrålning än de tidigare använt sig av. Denna revolutionerande upptäckt gjorde röntgen både billigare och tillgänglig för första gången, vilket uppenbarligen satte röntgenforskarna i något slags tråkkoma, för den användes aldrig till något vettigt och glömdes for all ends and purposes bort i sisådär 50 år.

Bläddra fram till år 2007 när DARPA (en amerikanskt organisation med riktigt användbara grejer som internet och aningen mindre användbara grejer som kollibrirobotar på sin CV) beslöt att de ville ha lite mer röntgenleksaker att användas av soldater på fältet. De slängde därför en hög med sweet, sweet cash på UCLA för att detta skulle fixas, men uppenbarligen inte tillräckligt, för forskarna kom istället dragande med någon gammal rysk hembyggeshypotes. Här är vad de upptäckte:

Strålningsförgiftning?

Röntgenstrålningen när de drog av tejp i en vakumkammare var tillräckligt stark för att kunna ta en bild av ett beningt finger på fotopapper. Laddningen var de facto omkring 10 gånger starkare än forskarna från UCLA hoppats och de har absolut ingen aning varför (delvis för att 3M, bolaget som tillverkar Scotch Tape är lika kinkiga på att ge ifrån receptet som Coca-Cola och Carly Simon. Vi talar nu om en laddning på miljontals röntgenfotoner på en gång, vilket fått en del forskare att kärnfusion med hjälp av tejp är en klar möjlighet, tillsammans med en ny generation av röntgenteleskop och nya, billigare och bärbara röntgenapparater.



M&M-karkki löste ett 400 år gammalt fysikproblem
Professor Paul Chaikin, då professor i fysik vid Princeton och nu New York University, löste år 2004 ett problem som fysiker klurat på i hundratals år och allt började med en hög karkki. Det var nämligens så att hans studenter, som antingen tycket OTROLIGT mycket om honom eller inte riktigt förstått vad prankar gåt ut på, smugglade in en 200-literstunna med M&Ms i hans kontor.

Åren gick och tunnan stannade mer eller mindre orörd, eftersom det krävs ett fullständigt episkt sötsug för att arbeta sig genom över ett oljefat med choklad. Men så en dag beslöt sig Chaikin för att använda tunnan som ett undervisningsmedel för att förklara packningsdensitet. Låt oss till exempel säga att du vill fylla en kappsäck med så många biljardbollar eller paket med thailändskt heroin som möjligt. Om vi antar att knarket har en perfekt sfärisk bollform (jag vet inte så mycket om knarksmuggling, märks det?), så säger vetenskapen att den absolut maximala volym av kappsäcken som du kan lyckas trycka in knarket i är strax över 74%. Denna princip kallas för Keplers konjenktur, men kan bara användas om man använder ett helt perfekt mönster, om du slänger in dem lite huller om buller, till exempel för att hinnan undan knarkpolisen, så kommer den maximala densiteten alltid att vara ungefär 64%. Detta har bestämts och iaktagits genom seklerna av män med mäktiga skägg,

"Nu kan du fundera på hur de resterande 36% skall rymmas upp i din röv."

Det har alltid antagits att perfekta sfärer är det mest effektiva sättet att packa saker, eftersom de har mest volym i förhållande till sin yta, men när Chaikin bad en av sina studenter att räkna ut densiteten på några M&Ms som hällts i en skål blev han chockad när resulatet plötsligt var 68%, rejält över de 64% man trodde var max för situationen. Detta betydde inte bara att det finns en effektivare form för slumpmässigt packande än bollar, men att den formen (tillplattad sfäroid) dessutom råkar vara exakt den samma som vanliga M&M-karkkin.

Denna upptäckt kan möjligtvis användas till att skapa nya och bättre material till t.ex. flygplansindustrin, genom att använda minimala och superpackade partiklar, ge vidare framsteg inom nanoteknologi, eller genom att stuva grejer till ett billigare pris. Mars, Inc som tillverkar M&Ms nickade däremot bara instämmande, försökte se ut som de förstod vad som sades och skickade professor Chaikin 56 kg M&Ms till, möjligtvis med förhoppningen att han skulle bygga dem en tidsmaskin eller något...



Fusksammet ledde till dagens DNA-teknologi
Esther Lederberg, var en framstående microbiolog, som dessutom råkade vara gift med en annan genetikforskare vid namn Joshua Lederberg. Deras förhållande fungerade utmärkt både hemma och på jobbet, såtillvida att hon gjorde jobbet och han tog åt sig äran, pga hennes brist på penis och hans brist på skräppor. En dag under en bilresa så råkade de komma in på en av de vanligaste diskussioner, gifta par emellan: dvs huruvida bakterier utvecklar antibiotisk resistens via genetiska mutationer.

En orsak till familjegräl lika gammal som själva institutionen äktenskap

För att ens kunna börja bevisa det här så behövde de exakta kopior på hela bakteriepoulationer, men tyvärr så är bakterier inte något man sådär i en handvändning slänger på kopieringsmaskinen. Luckligtvis så kom Esther på en ganska fiffig lösning. Så hur klarade då denna lysande kvinnopionjär på genetik, en sällsynt semla på det veritabla sausage party som 50-talsforkningen bestod av, av att en gång för alla bevisa att kvinnor faktiskt dög till något annat än att vara handarbetande symaskinsfjantar. Nå, hon stack naturligtvis och köpte en rulle tyg.

Mer specifikt köpte Esther velveteen, en bomullsbaserad fakesammet, men inte för att göra matchande soffdynor, utan för att hon insett att om man trycker velveteen mot en bricka med bakterier så förvandlar man tyget till en bakterieinfekterande tryckpress. Här har du en instruktionsvideo hur man gör detta på Youtube, för teknikern används fortfarande mer eller mindre oförändrad.

Replica plating som tekniken heter revolutionerade och möjliggjorde ett flertal forskningsfält, som molekylärbiologi, mikrobiologi och genteknik, så det är väl mer eller mindre självklart att Esther Lederberg fick Nobelpriset för sin upptäckt. Men du behöver inte vara orolig. Hennes man gjorde det. Eller, okej, du behöver verkligen inte vara orolig. Han delade det.

Med två andra nissar. Esther var inte ens nämnd. Och tro det eller ej, de skiljdes ett par år senare.