Την περασμένη Δευτέρα η επιστημονική κοινότητα όλου του κόσμου υποδέχθηκε το μικρότερο μοτέρ, που έχει ποτέ κατασκευαστεί. Οχι, μην προσπαθείτε να σκεφθείτε πόσο μικρό είναι αυτό. Θα χρειασθεί να τοποθετήσετε 250-300 από αυτά τα μικροσκοπικά μοτέρ για να έχετε το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας! O δρ Αλεξ Ζετλ και η ομάδα του, από το εργαστήριο Λόρενς του Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας, παρουσίασαν στο περιοδικό «Nature» μια νανοσυσκευή, αποτελούμενη από νανοαγωγό άνθρακα συνδεδεμένα με ηλεκτρόδια διοξειδίου της σιλικόνης, μεγέθους μόλις 500 νανόμετρων (ένα νανόμετρο = 0,000.000.001 του μέτρου). Και δεν πρόκειται για την πιο μικρή κατασκευή του φιλόδοξου κόσμου της νανοτεχνολογίας. Τα πρωτεία στο απόλυτο μικρό κρατάει, προς το παρόν, ένας πειραματικός βιο-διακόπτης, που ενεργοποιείται από χημικές ουσίες.
Μεγάλες επενδύσεις
Η νανοτεχνολογία διεκδικεί τον ρόλο της τεχνολογίας του μέλλοντος. Τουλάχιστον αυτό ελπίζουν επιστήμονες και εταιρείες που ξοδεύουν χρήμα και χρόνο στον τομέα αυτόν. H αμερικανική κυβέρνηση θα ενισχύσει τον πολλά υποσχόμενο κλάδο με 2,36 δισ. δολάρια τα τρία επόμενα χρόνια. Οι ιδιωτικές εταιρείες του κλάδου υπολογίζουν ότι μέχρι το 2015 η νανο-οικονομία μπορεί να έχει ετήσιες επενδύσεις ύψους ενός τρισεκατομμυρίου δολαρίων. Πάρα πολύ μεγάλο ποσό, για κάτι τόσο πολύ μικρό…
Η εκτίμηση για την αλματώδη αυτή επενδυτική αύξηση δεν είναι άσχετη με το γεγονός ότι η νανοτεχνολογία υπόσχεται να αντιμετωπίσει ορισμένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα της ανθρωπότητας. Δεν είναι μόνο οι εφαρμογές στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Το πιο σημαντικό ίσως είναι η υπόσχεση για τη δημιουργία νανο-συσκευών που θα ξεπεράσουν τα σημερινά όρια της ιατρικής, δημιουργώντας ακόμα και μικροκάψουλες, οι οποίες θα απελευθερώνουν φαρμακευτικές ουσίες μέσα στο κύτταρο κάθε ξεχωριστού ασθενή.
Εξίσου ή και περισσότερο εντυπωσιακό είναι το πρόγραμμα το οποίο «τρέχει» ο Κρεγκ Βέντερ, γνωστός από την ηγετική του συμμετοχή στο πρόγραμμα αποκωδικοποίησηςτου ανθρώπινου DNA (ως επικεφαλής της ιδιωτικής Celera). Το πρόγραμμα φιλοδοξεί να δημιουργήσει νανοσωματίδια τα οποία θα αποδομούν το διοξείδιο του άνθρακα. Θα πρόκειται δηλαδή για μικροσκοπικούς «βιο-σκουπιδοφάγους», οι οποίοι θα αποσπούν μια σειρά οργανικά χημικά που παίρνουμε σήμερα από τα δυιλιστήρια, με μεγάλο περιβαλλοντικό κόστος. Μια δεύτερη νανο-ομάδα θα παράγει υδρογόνο, τροφοδοτώντας τις ενεργειακές δεξαμενές της «οικονομίας του υδρογόνου». Ως βάση των νέων νανο-σωματιδίων ο K. Βεντέρ θα χρησιμοποιήσει σημερινά βακτήρια, τα οποία θα τροποποιήσει μέσω γενετικής μηχανικής. Δεν υπάρχει αμφιβολία βέβαια ότι πρέπει να απελευθερωθούν τεράστιες ποσότητες των νέων μορφών ζωής, με άγνωστες συνέπειες.
Σε αναζήτηση κανόνων
Αλλά όλη αυτή η φιλολογία δημιουργεί σημαντικά ερωτήματα, μαζί με τις πρώτες κοινωνικές αντιδράσεις. Μερικές από τις οργανώσεις που εναντιώνονταν στην είσοδο των μεταλλαγμένων πριν από μία δεκαετία, απαιτούν τώρα τη θέσπιση κανόνων για την ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας. Για παράδειγμα, η Ομάδα Δράσης της ETC (Erosion, Technology and Concentration), μια αμερικανική οργάνωση που δραστηριοποιείται για μια κοινωνικά υπεύθυνη ανάπτυξη των τεχνολογιών, ζήτησε ένα μορατόριουμ στη χρήση νανοτεχνολογίας (ανάλογο με αυτό που είχε επιβάλει η Ευρωπαϊκή Ενωση στα μεταλλαγμένα) μέχρι να καθορισθεί ένα στάνταρτ πρωτόκολλο που να ρυθμίζει την κυκλοφορία των μικροσωματιδίων. Τον Ιούνιο η ETC διοργάνωσε στο Ευρωκοινοβούλιο μια συνάντηση με τη συμμετοχή και άλλων οργανώσεων, όπως η Greenpeace και η βρετανική GeneWatch, με σκοπό τη δημοσιοποίηση του προβλήματος. «Υπάρχει επείγουσα ανάγκη να θεσπισθούν εργαστηριακά πρωτόκολλα για τη διαχείριση των νανοσωματιδίων, ακριβώς επειδή υπάρχουν κίνδυνοι τοξικότητας», τόνισε ο επικεφαλής της ETC Τζιμ Τόμας.
Και είναι αλήθεια ότι τα πρώτα αποτελέσματα από τοξικολογικές μελέτες που παρουσιάστηκαν στη φετινή εθνική συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας δικαιώνουν κάποιες ανησυχίες και υποχρεώνουν σε πιο εξαντλητική έρευνα. Το πρώτο πείραμα που παρουσιάστηκε ήταν από την ομάδα του Τσιου Γουίνγκ Λαμ, του Διαστημικού Κέντρου Τζόνσον, η οποία εξέτασε την επίδραση υλικών νανο-αγωγών άνθρακα (CNT) στους πνεύμονες ποντικιών και διαπίστωσε ότι παρουσιάζονται φλεγμονές ακόμα και νεκρώσεις κυττάρων και μάλιστα ανάλογα με τη δοσολογία. Σε ένα άλλο πείραμα, όπου χρησιμοποιήθηκε πάλι CNT, καθοδηγούμενο από τον David B. Warheit της πολυεθνικής εταιρείας DuPont, τα αποτελέσματα ήταν πιο αντιφατικά. Κατ’ αρχήν, το 15% των πειραματόζωων (αρουραίοι) πέθαναν μέσα στο πρώτο 24ωρο! Οι ερευνητές ισχυρίστηκαν ότι η αιτία του θανάτου ήταν ασφυξία, λόγω του γεγονότος ότι τα νανοσωματίδια κόλλησαν μεταξύ τους. Οι αρουραίοι που επέζησαν εμφάνισαν επίσης φλεγμονές στον πνεύμονα, αλλά τα συμπτώματα ήταν ανεξάρτητα από τη δόση και ο ερεθισμός τους κράτησε μόνο μία εβδομάδα, ενώ ο χαλαζίας προκαλεί ερεθισμούς μέχρι και για τρεις μήνες. O Gynter Oberduster από το Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ παρουσίασε τα αποτελέσματα πειράματος εισπνοής από αρουραίους νανο-σωματιδίων πολυτετραφλουροεθυλένης (PTFE), μιας χημικής ουσίας γνωστότερης ως ΤεφλόνΤΜ. H εισπνοή σωματιδίων PTFE, διαμέτρου 20 νανόμετρων, προκάλεσε τον θάνατο των περισσότερων πειραματόζωων μέσα σε τέσσερις ώρες! Οταν όμως το μέγεθος των νανοσωματίδιων έγινε 130 νανόμετρα, οι αρουραίοι αντιμετώπισαν πολύ μικρότερα τοξικά προβλήματα. Οι περισσότεροι επιστήμονες της συνάντησης πάντως εκτίμησαν ότι οι έρευνες για την τοξικότητα των νανοσωματιδίων βρίσκονται ακόμα σε προκαταρκτικό στάδιο.
Διαφάνεια στις έρευνες
Η Βίκι Κόλβιν, διευθύντρια του Κέντρου της Βιολογικής και Περιβαλλοντικής Νανοτεχνολογίας, προτείνει μιλώντας στο «Scientific American» τη διαφάνεια των ερευνών και τη συνεχή ενημέρωση του κοινού. «Αν δεν απαντήσουμε έγκαιρα στα ερωτήματα του κόσμου, η σημερινή υποστήριξη θα μεταστραφεί και όλη η βιομηχανία θα καταρρεύσει». H Κόλβιν προτείνει το 3-5% του συνολικού προϋπολογισμού για τη νανοτεχνολογία να αξιοποιηθεί σε φιλικά προς το περιβάλλον προγράμματα. Σε κάθε περίπτωση, η έρευνα της νανοτεχνολογίας είναι υποχρεωμένη να προχωρήσει μαζί με τη μελέτη των πιθανών επιπτώσεών της στην υγεία και το περιβάλλον.
Τα υπέρ και τα κατά
Οι υπέρμαχοι της νανοτεχνολογίας λένε «ναι» στα νανο-σωματίδια για τη δημιουργία «νανο-μηχανών» που θα δουλέψουν μέσα στο ανθρώπινο σώμα για την αποτελεσματικότερη διοχέτευση θεραπευτικών ουσιών. Επίσης, η παραγωγή νανο-τσιπ θα οδηγήσει σε μια νέα γενιά ηλεκτρονικών συσκευών, με πολύ πιο μικρά γκάτζετς και με πολλαπλάσιες δυνατότητες.
«Ναι» στις νανο-κατασκευές γιατί μπορούν να αντεπεξέλθουν σε πραγματικά οριακές συνθήκες, όπου οι συμβατικές δεν αντέχουν. H υπολογιστική μνήμη που προέρχεται από πρωτεΐνες είναι κατάλληλη για αεροπλάνα και δορυφόρους, γιατί είναι εξαιρετικά ανθεκτική στη διαστημική ακτινοβολία, που καταστρέφει τις συμβατικές μαγνητικές διατάξεις μνήμης, όταν αυτές λειτουργούν σε μεγάλα υψόμετρα.
«Οχι» στη νανοτεχνολογία λένε οι αμφισβητίες της, καθώς υπάρχει κίνδυνος τοξικότητας, λόγω συνδυασμού κατασκευσμένων υλικών με ανθρώπινα κύτταρα. Το εξαιρετικά μικρό μέγεθος των νανο-σωματιδίων επιτρέπει τη διείσδυσή τους στο ανθρώπινο κύτταρο. Οι επιδράσεις δεν έχουν επαρκώς μελετηθεί και γι’ αυτό ζητείται μορατόριουμ στα νανο-πειράματα. Σε ορισμένες περιπτώσεις που η νανοτεχνολογία συνδέεται με μηχανική τροποποίηση και αναδιάταξη του DNA οι ενστάσεις συμπληρώνονται με εκείνες κατά των μεταλλαγμένων.