Gabija SABALIAUSKAITĖ

Klaipėdietis Karolis Misiūnas (27 m.) yra vienas iš 300 perspektyviausių europiečių iki 30-ies metų amžiaus. Į tokį prestižinį sąrašą Kembridžo doktorantą, kaip mokslo ir sveikatos apsaugos srities lyderį, įtraukė milijonus skaitytojų turintis „Forbes“.

Dar šią vasarą lietuvis turėtų tapti fizikos mokslų daktaru, tačiau fizikos – tik techniškai: „Laipsnis maišytas, liko nedaug žmonių, kurie užsiima grynąja fizika. Mano atveju daug motyvacijos yra iš biologijos, šiek tiek iš chemijos. O tai, ką aš darau, sakyčiau, yra nanotechnologijos ir fizika.“

Už kokius, kaip pats K.Misiūnas sako, trumpo gyvenimo nuopelnus jauną mokslininką į prestižinį sąrašą įtraukė milijonus skaitytojų turintis „Forbes“? K.Misiūnas neabejotinai nuskynė laurus. Tiesa, tas laurų vainikas jam uždėtas anonimiškai, galima spėti – dėl rekomendacijų, kurias išsakė dar perspektyvesni mokslininkai.

„Manau, kad kažkas pamatė vieną iš mano prezentacijų ir mane nominavo. Už kokius nuopelnus? Matyt, už visą darbą, atsižvelgiant į mano amžių, už fundamentalius tyrimus mūsų srityje“, – svarsto K.Misiūnas.

O ta sritis, arba K.Misiūno tyrimų objektas, yra nanokanalai, dar vadinami nanoporomis. K.Misiūnas paaiškina, kad tai – viena iš nanotechnologijų sričių, kuri vystosi labai greitai. 15-os mokslininkų grupė Kembridžo universitete aiškinasi, kaip tais nanokanaliukais juda ir sąveikauja dalelės.

„Nanotechnologijos vystosi tik tam tikrose srityse, kuriose turime įrankių dirbti. Vienas iš tų įrankių – maži kanaliukai. Kuriame daug metodų, naudojame iš stiklo išgaubtus nanokanaliukus, aš juos konstruoju iš tam tikros medžiagos, polimero, sudaryto iš silicio. Šio proceso tikslas yra mokslinis, bendras – suprasti, kaip veikia gamtoje ar biologijoje egzistuojantys kanaliukai. Visos ląstelės turi proteinų kanaliukus, per kuriuos komunikuoja su kitomis ląstelėmis, per juos taip pat patenka vaistai“, – kuo paprasčiau savo kasdienį darbą bando nupasakoti K.Misiūnas.

Kuo praktiškai medicinoje, be vaistų pritaikymo, dar naudingi lietuvio mokslininko ir jo bendradarbių tyrimai? Mokslininkai siekia sukurti naujos kartos biosensorius, jutiklius, kurie atpažintų ligas iš bet kokio mėginio, pavyzdžiui, mažo kraujo lašo. Tokius sukūrus, medikai akimirksniu galės pasakyti, ar žmogaus organizme yra netinkamas cukraus kiekis, ar jis, tarkime, užsikrėtė virusu.

„Vienas didžiausių šiuo metu vykdomų projektų yra atpažinti DNR kodus, naudojant nanoporas. Mes šiek tiek prisidedame prie šio projekto, bet jis trunka apie 15 metų, daug ilgiau nei mūsų laboratorijos istorija. Jo tikslai labai ambicingi, nežinau, ar mes, ar kas kitas juos įgyvendins, nes dėl to konkuruoja daug mokslininkų“, – pasakoja būsimasis fizikos mokslų daktaras.

Jei mokslininkai įgyvendins šį projektą ir sugebės atpažinti, kas – virusai ar bakterijos kamuoja organizmą, tokį atradimą bus galima vadinti istoriniu. K.Misiūnas pasakoja, kad kažkada buvo paskelbtas prizas už tikslaus laikmačio laivų navigacijai jūroje išradimą. Tąkart buvo išspręsta judėjimo jūroje problema, kad būtų galima tiksliai pamatuoti laiką, kada reikia keisti laivo kryptį. O dabar reikia spręsti medicinoje aktualią problemą, kad gydytojai žinotų, kokių vaistų pacientui paskirti. K.Misiūnas paaiškina, kad ankstyvoje stadijoje ir viruso, ir bakterijos sukeliami simptomai būna panašūs, todėl medikai dėl viso pikto paskiria antibiotikų, kurie organizmui nepadės išgyti. Maža to, jei bėdų kelia virusas, bakterijos gali įgyti imunitetą antibiotikams.

„Azijoje jau egzistuoja bakterijų, kurios yra atsparios praktiškai visų rūšių antibiotikams. Ačiū Dievui, jos retos, bet įsipjovus ir netyčia užkrėtus viena iš tokių bakterijų praktiškai nėra ką daryti – tai mirtinas atvejis, kaip prieš šimtą metų, kai bakterijos žmones žudydavo vieną po kito“, – problemą paaiškina K.Misiūnas.

Vienas iš jaunojo mokslininko darbų, kuriuo jis pats prisipažįsta galintis didžiuotis, yra atradimas, kad dalelės nanokanaliukuose juda priklausomai viena nuo kitos, jų sąveika nepriklauso nuo atstumo. Toks K.Misiūno atradimas buvo naujiena mokslo bendruomenei, nes dauguma jėgų gamtoje, fizikoje blėsta, jei jas skiria didesnis atstumas, pavyzdžiui, magnetų trauka.

„Tai įvyko netyčia: ieškojome vieno dalyko, o aš pastebėjau, kad dalelės sąveikauja, ir pabandžiau tai išmatuoti“, – sako K.Misiūnas ir priduria, kad nors jis pats yra šio tyrimo iniciatorius, nuopelnai priklauso visai mokslininkų grupei.

Šio stebėjimo išvados išdėstytos moksliniame straipsnyje, netrukus šia tema mokslininkas paskelbs dar vieną publikaciją.

Dalelių sąveika nanokanaliukuose aktuali ne tik medicinoje, perduodant vaistus: šie tyrimai vertingi ir kitose srityse. Pavyzdžiui, jau netrukus automobilių, telefonų baterijas bus galima įkrauti kur kas greičiau – telefono įkrovimas truks 20 minučių.

„Eureka!“ pasitaiko retai

15-os mokslininkų grupėje lietuviui K.Misiūnui tenka garbė dirbti su savo srities lyderiais, autoritetais, kurių taikomus darbo metodus mokslinėje veikloje siekia derinti ir jis pats. Pavyzdžiui, prancūzas Lydéricas Bocquet taiko fizikos teorijos ir eksperimentų derinį, artimą ir K.Misiūnui.

„Ypač fizikoje kai kurie žmonės taiko tik teoriją, kiti – eksperimentus. Dalis žmonių taiko abu dalykus ir dėl to nuveikia nuostabių dalykų. Kažkiek galvoja apie teoriją, kad suprastų, kas vyksta fundamentaliai, ir iš to daro eksperimentus kaip L.Bocquet. Aš taip pat bandau sieti teoriją su eksperimentais ir mokytis iš tokių pavyzdžių“, – apie mokslo autoritetus pasakoja K.Misiūnas.

Kitas lyderis, arba tiesiog „geras vaikinas“, kaip sako K.Misiūnas, yra jo dėstytojas dr. Ulrichas F.Keyseris, kurio laboratorijoje jaunasis mokslininkas ir dirba.

Lietuvio kelias į Kembridžo doktorantūrą vingiavo iš Klaipėdos „Ąžuolyno“ gimnazijos: po abitūros egzaminų jis įstojo mokytis į Vilniaus universiteto Fizikos fakultetą, bet bakalauro laipsnį įgijo Edinburgo universitete Škotijoje. Iš ten atvyko į Kembridžą, kur įgijo magis­tro laipsnį, ir mokslus tęsia doktorantūroje.

Tapti fiziku K.Misiūnui lėmė kone jaunatviškos ambicijos. Studijas jis rinkosi iš ekonomikos, fizikos ir matematikos, nes šiuos dalykus mokykloje dėstė geri pedagogai, tad jie buvo įdomūs ir sekėsi geriausiai. Pirmuoju numeriu abiturientas K.Misiūnas pasirinko studijuoti ekonomiką ir net buvo įstojęs nemokamai studijuoti į Stokholmo aukštąją ekonomikos mokyklą Rygoje (SSE Riga). Tačiau dar iki studijų pradžios nuvykęs į Rygą susipažinti su mokslais jis susimąstė, ar tokios studijos jam mes pakankamą iššūkį.

„Todėl apsisukau į Vilnių studijuoti fizikos. Būdamas jaunas, esi labai naivus: norėjosi, kad mokslai atrodytų sunkūs, kad būtų ką veikti, kad iš tikrųjų kažko išmoktum. Viskas susiklostė gerai, bet kartu, galbūt dar ne visai suprasdamas, aš pasirinkau gyvenimo kelią“, – pasakoja K.Misiūnas.

Kembridžo doktorantas mokykloje dar nežinojo norįs tapti fiziku, viena po kitos neraškė ir pergalių respublikinėse ar tarptautinėse olimpiadose. „Žaidimas, kurį mes žaidžiame, mano supratimu, yra ilgalaikis“, – svarsto jis.

Kur mokslai pateisino jaunatviškas ambicijas ir buvo tikras iššūkis? Pasak K.Misiūno, visi studijų etapai buvo skirtingi: atvažiavus į Vilnių reikėjo atprasti nuo rūpestingų mokytojų ir atsakomybę prisiimti pačiam, Edinburge laukė malonus šokas pradėti mokytis anglų kalba ir perimti kitokią darbo kultūrą, kai studentai daugiau laiko praleidžia bibliotekoje, Kembridže – perprasti konkurenciją. „Gabių studentų dalis čia didesnė, bet visi jie dirba, stengiasi ir nori be galo daug. Tad visi čia studijuojantys yra nuostabūs ir daug pasiekę, bet tik todėl, kad dirba“, – bendramokslius įvertina K.Misiūnas.

Doktorantas dvejus metus pats dėstė tiems motyvuotiems ir žinių alkstantiems Kembridžo studentams. Nors pedagoginė veikla, palyginti su moksline, neabejotinai lieka antrame plane, jis sako grįšiąs prie dėstymo, „Mokslas man teikia daug pasitenkinimo, ypač kai būna „Eureka!“ akimirkos, bet jų pasitaiko nedažnai, o dirbdamas su studentais patiri nuolatinį malonumą, nors jis ir mažesnis“, – lygina klaipėdietis.

Kas lėmė, galima sakyti, tarptautinę jaunojo mokslininko sėkmę? Kiek procentų sudarė prigimtiniai gabumai, o kiek – juodas darbas ir pastangos? K.Misiūnas šypsosi, kad norėtų sakyti, jog tai – vien sunkaus darbo vaisiai, tačiau bent kol kas moksliniai tyrimai rodo priešingai: svarbu ir aplinka, ir genai, ir dar daug dalykų. Todėl, kaip ir dera mokslininkui, K.Misiūnas žada, kad darbo ir talento proporciją galės pateikti galbūt po dvidešimtmečio, kai mokslas jau turės pakankamai žinių.

Slėniai vertingi ir Lietuvos politikų išsilavinimui

Pastarąjį kartą Lietuvoje lankęsis prieš mėnesį, K.Misiūnas sako, kad pažangi įranga, laboratorijos „Saulėtekio slėnyje“ jam sukėlė pasididžiavimą. Be to, jis neatmeta galimybės atvykti į Vilnių ir padirbėti, juolab kad viena iš „Saulėtekyje“ planuojamų plėtoti sričių yra nanotechnologijos.

Mokslininkas iš Kembridžo pažangios Lietuvoje plečiamos infrastruktūros vertę įžvelgia ne tik mokslo kūrimui ir jo garsinimui pasaulyje. Mokslo traukos centras rodo pažangą auginant ir priviliojant talentų, todėl galima tikėtis, kad Lietuvoje atsiras garsių mokslininkų, kurie galbūt pasuks į verslą ar politiką.

„Pagyvenęs Didžiojoje Britanijoje didžiuojuosi, kad Lietuvoje yra politikų, kurie turi mokslinį išsilavinimą. Panašiai kaip Vokietijoje yra politikų, turinčių skirtingų sričių, pavyzdžiui, inžinerijos, išsilavinimą. O Didžiojoje Britanijoje politikai yra profesionalai, mokantys gražiai kalbėti, bet ar jie moka galvoti?“ – lygina K.Misiūnas, nors ir prasitaria ilgai svarstęs, kam skirti savo balsą per praėjusius Seimo rinkimus.

Ko reikia, kad į Lietuvą atvyktų tokių jaunų tyrėjų, kaip K.Misiūnas? „Veido“ „Mini Nobelio“ laureatas svarsto, kad pamažu turi nunykti Europos ir Lietuvos atlyginimų skirtumai, nors neretai akademikas rinksis mažesnę algą dėl prestižo ar aplinkos, kurioje dirba. Tam, kad sukurtum prestižą, reikia daug metų sunkiai ir gerai dirbti, tačiau Vilnius, kaip patvirtina ir K.Misiūnas, kai kuriose biotechnologijų ir fizikos mokslų srityse jau palyginti gerai žinomas.

Todėl, pasak Karolio, svarbiausia sukurti aplinką, kad užsienio mokslininkus priimtų ne tik akademinė bendruomenė, bet ir visuomenė, o čia atvykę užsieniečiai nesijaustų žirafomis ir rastų daugiau tarptautinių profesionalų, besiremiančių šiek tiek kitokiomis sąvokomis ir vertybėmis.

„Aš stengsiuosi ir galbūt, jei pakankamai sunkiai dirbsiu, pavyks pasikalbėti dar kartą“, – atsisveikina šiuo metu Kanadoje darbo reikalais viešintis be penkių minučių mokslų daktaras K.Misiūnas, Lietuvoje vis prašomas duoti interviu po to, kai išgarsėjo užsienyje.

Shutterstock

Pažanga. ~Nanotechnologijos~ šiuo metu yra vienas tų transcendentinių žodžių, kurie sukelia euforiją, kuriuos sunku apibrėžti, bet jie reiškia tai, kas gerai. Šiuo požiūriu jis panašus į žodį ~demokratija~. O jei jums prireiktų tiksliai apibrėžti, kas yra demokratija? Labai tikėtina, kad apibrėžimas būtų arba per daug bendras ir neinformatyvus, arba per konkretus ir neišsamus, arba toks ilgas, kad niekas jo neskaitytų.

Kadaise euforiją keldavo labai skirtingi žodžiai: socializmas, fiureris, pramoninė revoliucija, mokytojas Mao, mikroelektronika. Kai kurie žodžiai kanonizuojami. Mantros ~hare krišna hare krišna, krišna krišna hare hare~ kartojimas lyg ir pakylėja net visai abejingus krišnaizmui žmones. Panašias emocijas dabar daug kam kelia šventasis žodis ~nanotechnologijos~ – net ir tiems, kurie nesusimąsto, ką gi jis galėtų reikšti.

Šios sąvokos prasmė per pastaruosius tris dešimtmečius labai pakito. XX a. aštuntajame dešimtmetyje pradėję ją vartoti Kimas Erikas Dreksleris (Kim Eric Drexler) ir jo bendraminčiai nanotechnologijas siejo su idėja pagaminti mažesnes nei ląstelė, keleto nanometrų dydžio mašinas (variklius, robotus, kompiuterius), kurie atliktų naudingus darbus, pavyzdžiui, gydytų ląstelės pažeidimus, atmosferoje naikintų CO2 arba ozoną ardančius chloro ir fluoro junginius, iš atliekų gamintų maistą.

Daug nanometrinių matmenų objektų, atliekančių tam tikras funkcijas, egzistuoja gamtoje. Kartais tos funkcijos nepageidautinos, pavyzdžiui, virusų sukeliamos ligos. Tačiau galima tikėtis jas pakeisti. Pritaikyti virusus žmogui naudingoms veikloms atlikti buvo viena pirmųjų bionanotechnologijos krypčių. Virusas yra 20–300 nm darinys, susidedantis iš genetinę informaciją saugančios nukleorūgšties, apsuptos apsauginiu baltymų apvalkalu – kapside. Virusai gali daugintis (replikuotis), tačiau tik įsiterpę į gyvą šeimininko ląstelę. Jie gali plisti gyvūnų organizmuose, augaluose, grybuose, bakterijose. Yra daug rūšių virusų, kai kurie sukelia sunkias ligas: gripą, pasiutligę, AIDS ir pan. Tačiau virusai – toli gražu nevisiškai suprasti objektai. Vien ŽIV tyrimams daugelį metų skiriamos milžiniškos lėšos, tačiau dar negalima pasigirti, kad jis jau pažintas ir mokama nuo jo apsiginti. Išmokę pakeisti virusų genomus galėsime juos priversti atlikti reikiamas funkcijas.

Žmogaus organizme yra daug neabejotinai naudingų nanomašinų. Pavyzdžiui, ATP sintazė. Už jos tyrimus 1997 m. buvo paskirta Nobelio chemijos premija. Adenozintrifosfatas (ATP) daugumoje gyvųjų organizmų yra pagrindinė energiją pernešanti molekulė. Energija joje sukaupiama prie adenozindifosfato (ADP) molekulės prisijungus dar vienam fosforo jonui, o išsiskiria vykstant atvirkštinei reakcijai. ATP sintezė vyksta ląstelės mitochondrijų vidinėje membranoje esančiame maždaug 10 nm dydžio mechaniniame malūnėlyje, vadinamame ATP sintaze. Malūnėlį suka per jį iš vienos membranos pusės į kitą judantys protonai. Veikiant šiai mechaninei jėgai, malūnėlio kamerose ADP molekulė suspaudžiama su fosforo jonu, ir po tokios priverstinės santuokos susidaro ATP molekulė. ATP sintazės malūnėliui toliau sukantis, ATP molekulė išmetama iš kameros ir keliauja ląstelėje ten, kur reikia energijos. Tenai ta prievartinė santuoka išyra, ir išsiskyrusi energija atitenka tikrajai meilei – sunaudojama naujoms molekulėms kurti.

Kita labai paplitusi nanomašina yra fotosistemos – šviesą surenkantys kompleksai. Pagrindinis žaliųjų augalų, dumblių ir melsvabakterių atliekamo šviesos energijos vertimo chemine energija mechanizmas – fotosintezė. Tai daugiapakopis procesas, kurio metu šviesos energija panaudojama elektros krūviams atskirti. Po to iš anglies dioksido ir vandens sintetinami angliavandeniai ir išsiskiria deguonis. Šviesą sugeria chlorofilai, karotenoidai ar kiti fotopigmentai ir perduoda sužadintus elektronus į fotocheminės reakcijos centrus – pigmentų, baltymų ir kt. junginių kompleksus, arba fotosistemas. Tų kompleksų matmenys – keletas nanometrų.

Taigi, nanotechnologijos atsirado daug anksčiau nei žmonės, o nanotechnologijų terminas biochemijoje atsirado anksčiau nei kitose mokslo srityse. Ilgainiui nanomokslo ir nanotechnologijų uždaviniai tapo konkretesni, o aprėptis sparčiai plėtėsi į biofiziką, biochemiją, chemiją, fiziką, elektroniką, fotoniką, spintroniką. Tai lėmė ne tik novatoriški norai, bet ir augančios technologinės galimybės. Daugelyje sričių atsirado būdų prognozuojamai gaminti nanometrų dydžio darinius ir jų sistemas. Tai kas gi tie nanodariniai? Dabar laikoma, kad jie turi turėti tris savybes.

Pirma, kaip sako pavadinimas, nanodarinys – tai toks objektas, kurio matmenys maži, nuo kelių iki kelių šimtų nanometrų. Žmogaus plauko storis yra apie 50 mikrometrų. Vadinasi, skersai jūsų plauko galima vienas prie kito išrikiuoti apie tūkstantį nanodarinių. Tiesiogiai jų įžiūrėti neįstengiame ne dėl to, kad valgome per mažai morkų, o todėl, kad jie daug mažesni už regimosios šviesos bangos ilgį, tad jų neįmanoma pamatyti įprastu būdu. Tačiau atominės jėgos mikroskopu, dabar jau įprastu prietaisu mokslinėse laboratorijose, galime gauti informacijos apie nanodarinių formą. Įsivaizduokit, kad tamsią naktį švelniai braukiate pirštu per kūną. Pagal tai, kur pirštas pakyla ir nusileidžia, galite spręsti apie kūno iškilumus ir įdubimus. Taip veikia ir atominės jėgos mikroskopas. Tik jo skiriamoji geba didesnė: įmanoma nustatyti nanometrų eilės iškilumus ir įdubimus. Be to, elektroniniu mikroskopu, kuriame bandinys apšviečiamas ne šviesa, o elektronų srautu, pagal medžiagos poveikį tam srautui galime nustatyti netgi nanodarinių vidinę struktūrą.

Antras išskirtinis bruožas – nanodariniai turi mažų matmenų lemiamų savybių, kurių dideli objektai neturi. Daugeliui nanodarinių bendra tai, kad elektronų nebegalime įsivaizduoti ir apibūdinti kaip labai labai mažų dalelių, kurių padėtį įmanoma nustatyti. Nebelieka prasmės kalbėti apie tikslią elektrono vietą erdvėje. Elektronas aprašomas bangine funkcija, o išorinių jėgų poveikis elektronui apibūdinamas ne remiantis Niutono dėsniais, o sprendžiant Šrėdingerio (Schrödinger) lygtį (yra tokia lygtis, ją paprasta užrašyti, bet sunku išspręsti). Kai banginės funkcijos aprėptis realioje erdvėje viršija nanodalelės tūrį, elektronas gali turėti ne bet kokią, o tik tam tikrą energiją, kaip atome. Taigi, mažindami nanodalelės matmenis tarsi sukuriame dirbtinį atomą, kurio savybės priklauso nuo nanodalelės matmenų. Antra vertus, šiuolaikinėje elektronikoje naudojami lustai sudaryti iš lauko tranzistorių, mažesnių nei 100 nm, tačiau tokių lustų gamyba nevadinama nanotechnologijomis, nes šių tranzistorių veikimas neparemtas mažų matmenų lemiamais efektais.

Trečias nanodarinių ypatumas yra jų gamybos būdas. Paprastai nanodariniais nėra vadinami tokie objektai, kurie gaunami įprastais, nanotechnologijoms nepriskiriamais būdais. Pavyzdžiui, beveik visuose šiuolaikiniuose žibintuvėliuose šviesa emituojama iš 2-3 nanometrų storio šviestuko aktyviosios dalies, tačiau niekas nesako, kad šviestukai yra nanotechnologijų produktas. Tokius plonus medžiagos sluoksnius leidžia auginti pramoninėje gamyboje jau įdiegtos metalo organinių junginių cheminio nusodinimo iš garų fazės ar molekulinio pluoštelio technologijos. Nanotechnologais nevadiname ir viduramžių meistrų, gaminusių spalvotus stiklus bažnyčių vitražams, nors daugelyje tų stiklų yra susiformavusios puslaidininkinės nanodalelės, suteikiančios jiems spalvą.

Nanodarinius galime gaminti „iš viršaus“ (~top down~), kai dalelė laipsniškai mažinama šalinant nuo jos medžiagą, arba „iš apačios“ (~bottom-up~), kai dalelė formuojama iš mažesnių dalelių (molekulių, atomų). Gaminant „iš viršaus“, lieka daug atliekų – nepanaudotos medžiagos. Technologijos „iš apačios“ taupesnės, bent jau taupiau naudojamos medžiagos. 1990 m. (prieš 25 metus!) firmos IBM specialistai paskelbė elektroniniu mikroskopu darytą nuotrauką, kurioje matyti IBM firmos logotipas iš pavienių ksenono atomų, sustumdytų ant nikelio kristalo paviršiaus skenuojančiojo tunelinio mikroskopo zondu (žr. 142 pav.). Žinoma, toks būdas yra toli gražu per brangus, kad būtų taikomas masinei gamybai. Bet formuoti nanodarinius galima ir visai nebrangiai. Pavyzdžiui, puslaidininkiniai nanokristalai gali augti vykstant cheminėms reakcijoms tirpale ar formuotis difunduojant ir kristalizuojantis tą puslaidininkį sudarantiems atomams jų atžvilgiu persotintoje stiklo matricoje.

Nanodariniams formuoti „iš apačios“ tikimasi plačiai panaudoti savitvarkį augimą. Sudarius tinkamas sąlygas, iš struktūrinių elementų savaime formuojasi taisyklingi dariniai. Savitvarkis augimas turi keletą specifinių savybių. Pirma, jo procesai yra grįžtami. Didelė tikimybė, kad netaisyklingai susiformavusios dalys iširs ir vėl susiformuos taisyklingai. Antras pranašumas – tai technologija be atliekų. Jei savitvarkis auginimas vyksta tinkamomis sąlygomis, visi struktūriniai nanodarinio elementai randa savo vietą ir susinaudoja. Dažniausiai bereikia struktūros šablonų, padedančių inicijuoti pradinį reikiamų elementų savaiminį augimą. Be to, vienu metu gali formuotis daug nanodarinių.

Taigi, technologijos žada daug galimybių, tačiau, kaip „Fauste“ rašė V.Gėtė, „Teorija, brolau, – sausa šaka, užtat gyvenimo vaisingas medis žydi.“1 Ar nanotechnologijos naudojamos praktiškai? Taip, naudojamos. Pavyzdžiui, puslaidininkiniai nanokristalai naudojami kaip organinių molekulių žymekliai medicinoje. Šviesos sužadintas puslaidininkinis nanokristalas šviečia. Prisegus tokį nanokristalą prie tiriamos rūšies molekulių, pagal švytėjimą galima aptikti, kur gyvame organizme jos nukeliavo. Selektyviam ženklinimui dažniausiai naudojami antikūnai, prikabinami puslaidininkinio nanokristalo paviršiuje (žr. 123 pav.). Antikūnai – tai didelės Y pavidalo baltyminės molekulės, kurias organizmo imuninė sistema naudoja patogeninėms bakterijoms ir virusams aptikti. Antikūno atšakos gale yra specifinės konfigūracijos struktūrinė atomų grupė, atitinkanti tam tikro antigeno erdvinę konfigūraciją. Todėl antikūnas gali selektyviai jungtis prie to, ir tik prie to antigeno. Antigenas (angl. ~antigen iš antibody generation~) – tai baltymo arba polisacharido molekulė, stimuliuojanti imunines reakcijas organizme. Daug pageidaujamų ženklinti biologinių objektų turi specifinius antikūnus. Taigi, prie norimo antigeno prisikabinus jo konfigūraciją atitinkančiam antikūnui su nanokristalu, visas kompleksas keliauja drauge, kaip jaunųjų automobilis su pririštais balionais. Anksčiau ženklinti būdavo naudojamos fluorescuojančios molekulės, tačiau puslaidininkiniai nanokristalai daug ilgaamžiškesni, inertiškesni, jie ryškiau švyti.

Dabar su nanotechnologijomis dažniausiai susiduriame net buityje. Kremuose nuo saulės ir šiaip geruose veido kremuose esantys cinko oksido nanokristalai sugeria ultravioletinę spinduliuotę. Grybelius ir blogą nešvarių kojinių kvapą naikina sidabro nanodalelės. Labai gaila, kad 2005 m. pradėta gaminti šokoladinė kramtomoji guma ~O’Lala Foods Choco’la~ su nanokristalais kažkodėl neišpopuliarėjo. O nanotechnologijos čia taip tiko… Ar susimąstėte, kodėl nėra šokoladinės kramtomosios gumos? Dėl labai fundamentalios priežasties: skonį suteikiantis kakavos sviestas mažina kramtomosios gumos polimerų elastingumą ir guma tampa trapi. Nanokristalai keičia paviršiaus morfologiją, todėl nanošokoladinė guma išlieka elastinga. Ir ji nebrangi: 12 pagalvėlių pakelis kainavo 1,25 dolerio. Nesuprantu, dėl kokio antinanotechnologinio sabotažo šokoladinės kramtomosios gumos neįmanoma nusipirkti ne tik Vilniuje, bet ir Amerikoje, kur komercinė jos gamyba buvo pradėta prieš dešimtmetį.

Nepaisant laikinų nesklandumų su nanošokoladine kramtomąja guma, daugelyje technologijos sričių atrandama metodų patikimai manipuliuoti nanometrinių matmenų objektais. Biotechnologai iškerpa DNR molekulių gabaliukus ir keičia juos kitais, puslaidininkių technologijos leidžia gaminti vienelektronius tranzistorius. Gaminami netgi nanodariniai, atliekantys mechanines funkcijas. Nanotechnologija tapo horizontalia technologija: tai ne naujos technologijos krypties pavadinimas, o terminas, apibūdinantis grupę technologijų, naudojamų daugelyje sričių.

Telekomunikacijos

Lotyniško žodžio ~communicare~ pagrindinė reikšmė yra ~dalytis~. Graikiškai ~tēle~ reiškia ~tolimas~. Taigi, žodis ~telekomunikacijos~ galėtų reikšti dalijimąsi duona kasdiene su tolimais giminaičiais ir pan. Tačiau 1904 m. prancūzų inžinierius ir rašytojas Eduaras Estonjė (Édouard Estaunié, 1862-1942) šiuo žodžiu pavadino bendravimą, techninėmis priemonėmis atliekamą per atstumą, tik turbūt nė nenumanė, kuo galiausiai visa tai baigsis. Informacijos teorijos tėvu vadinamas Klodas Šenonas (Claude Shannon, 1916–2001) rašė, kad „pagrindinė komunikacijos problema yra vienoje vietoje sudarytos žinutės tikslus ar apytikslis atkūrimas kitoje vietoje“. Kadangi mobiliųjų telefonų tuo metu dar nebuvo, tai Šenonas žinutę suprato plačiau – kaip duomenų seką, paveikslą, garsų grupę ir pan. Informacija žmonijos istorijoje pirmiausia buvo perduodama žodžiu. Šamanas ją perduodavo savo įpėdiniui, sena ragana – jaunesnei raganai. Paskui filosofai savo išmintį pamokymais ar dialogais perduodavo mokiniams. Šie keliaudavo iš vieno mokytojo pas kitą, kartu gabendamiesi ir įgytų žinių bagažą. Aplink žymiausius mąstytojus burdavosi mokinių grupės, formavosi mokyklos. Maždaug 385 m. pr. Kr. Platono įkurtą filosofijos mokyklą Akademiją, dievo Apolono vardu pavadintą Aristotelio filosofijos mokyklą likėjų (~Apollo Lyceus~) ir mažiau žinomas senovės Graikijos mokyklas galėtume laikyti netgi šiuolaikinių universitetų pirmtakėmis.

Norėdami savo mokymą kuo plačiau viešinti, filosofai, be žinių galios ir sugebėjimų jas skleisti, turėjo tris kelius: 1) ekstravagantišku elgesiu įsirėžti į amžininkų ir vėlesnių kartų atmintį (pavyzdžiui, apsigyventi statinėje kaip Diogenas), 2) sudominti valdovus, įgyti jų prielankumą (kaip didieji astronomai T.Brahė ir J.Kepleris) arba 3) parašyti knygą (kaip M.Kopernikas ar Č.Darvinas). Istorija parodė, kad patikimiausias yra trečiasis būdas. Žinoma, ypač pageidautina knygą išleisti globojant vienvaldžiam valdovui ar demokratinei valdžiai ir savo ekstravagantišku elgesiu ją paviešinti.

Pirmosiose „knygose“ (skirtingose pasaulio vietose jos pasirodė labai skirtingu metu) buvo rašomi, matyt, svarbiausi dalykai: sakraliniai ženklai, užkeikimai, prašymai aukštesnėms jėgoms. Tokiomis knygomis galėtume laikyti Šangų dinastijos laikų (1600–1045 pr. Kr.) įrašus ant vėžlio kiauto ir jaučio mentės. Šumerų dantiraščiu išrašytose molinėse plokštelėse dominuoja sąskaitos, skolų aprašymai. Tačiau jose randama ir astronominių stebėjimų užrašų, kitų mokslo žinių.

Dabartinėje Europos Sąjungos valstybėje Lietuvoje tarybiniais laikais iki XX a. septintojo dešimtmečio kolūkiečiai į ataskaitinį-rinkiminį kolūkio susirinkimą būdavo kviečiami krivūlėmis. Krivūlę – popierėlį su tekstu, informuojančiu, kada reikia rinktis į kolūkio kultūros namų salę, – kaimynas kaimynui perduodavo pagal nusistovėjusį eiliškumą. Panašiai kaip prieš pusę tūkstantmečio Pietų Amerikoje klestėjusioje inkų imperijoje. Inkai, neturėdami rašto, skaitinę informaciją (kada rinktis į ataskaitinį-rinkiminį susirinkimą) perduodavo spalvotų siūlų mazgeliais. Spalvos, spėjama, irgi turėjo prasmę.

Venecijos pirklys Markas Polas (Marco Polo) 1299 m. buvo paleistas iš kalėjimo, kur kameros draugui jau buvo spėjęs padiktuoti savo įspūdžius iš 24 metus trukusių kelionių po Kiniją ir kitus tolimus Azijos kraštus, 1492 m. Kolumbas atrado Ameriką, Magelano (Ferdinand Magellan) ekspedicija, 1521 m. kovose su filipiniečiais praradusi ekspedicijos vadą, 1522 m. apiplaukė pasaulį. Žmonės pradėjo keliauti vis daugiau ir toliau, o grįžę pasakodavo daugybę keistų, neįtikėtinų pasakojimų apie tolimus kraštus. Tai galėtume laikyti telekomunikacijų eros pradžia, nes informacija pradėjo keliauti iš labai tolimų kraštų – telekraštų. Iš XXI a. perspektyvos akivaizdu, kad svarbiausias telekomunikacijų parametras buvo ir tebėra informacijos perdavimo sparta. Iš pradžių informaciją apie tolimus kraštus perduodavo keliautojai. Tačiau kelionės geriausiu atveju tęsdavosi ilgai, o blogiausiu – amžinai. Pavyzdžiui, žymaus berberų kilmės keliautojo Ibn Batutos (Abu Abd Allah Muhammad, 1304–1368 ar 1369) pirmoji kelionė iš Maroko į Meką ir atgal užtruko 24 metus. Kitos jo kelionės irgi buvo netrumpos, mat reikėjo kokių 40 kupranugarių, kad būtų galima pasiimti visas žmonas ir biblioteką.

Kelionės su biblioteka ir žmonomis gal ir malonios, bet lėtos. Žinias dideliais atstumais greičiau ~pernešdavo~ profesionalūs pasiuntiniai. Bene žymiausias iš visų pasiuntinių buvo graikų pasiuntinys Feidipidas (Pheidippides), kuris, pasak legendos, 490 m. pr. Kr. nubėgo 42 km 195 m iš Maratono mūšio lauko iki Atėnų, pranešė apie pergalę prieš persus ir čia pat krito negyvas. Jo vardą dabar mažai kas pamena, bet ir dabar atsiranda keistuolių, kurie bėga tuos 42 kilometrus ir 195 metrus, atbėga pusiau gyvi ir jokios naudingos informacijos neatneša. Tačiau maratonas bėgamas nuo pat pirmųjų šiuolaikinių olimpinių žaidynių (1896 m.) ir laimėtojams atneša olimpinius medalius.

Žinioms nešioti ilgainiui susiformavo pašto tarnybos. Jos atsirado dar prieš Kristų – Persija, Indija, Kinija gali ginčytis, kur pirmiau. Pirmieji laiškai parašyti dantiraščiu ant molinių lentelių. Kadangi žmonės visada turėdavo paslapčių, tai tokius molinius laiškus įdėdavo į uždarą molinę dėžutę – dabartinio voko analogą. Ilgainiui laiškai imti gabenti sparčiau, prie pagrindinių kelių susiformavo pašto stočių tinklai. Mes turime tokį išlikusį Sankt Peterburgo-Varšuvos trakto Zarasų-Kauno ruožą, tiestą 1830-1836 m., su kas valanda kelio išmūrytomis pašto stotimis, kurių dar nemažai tebestovi. Pašto karietai atvykus į stotį, nuvargę arkliai būdavo pakeičiami pailsėjusiais, ir siuntos galėdavo keliauti toliau. Tačiau į užjūrius paštas keliaudavo itin lėtai. 1815 m. sausio 8 d. prie Naujojo Orleano įvyko didelis Britanijos ir Amerikos kariuomenių mūšis, nors pagal Belgijoje 1814 m. gruodžio 24 d. pasirašytą Gento sutartį karas jau buvo pasibaigęs. Žmonės Naujojo Orleano mūšyje žuvo dėl to, kad žinia apie taikos sutartį dar nebuvo perplaukusi Atlanto.

Daug greičiau nei paštu informaciją buvo galima perduoti semaforų linijomis, sudarytomis iš tiesioginio matomumo atstumu įrengtų stočių, kuriose panaudojant specialias mechanines sistemas informacija būdavo perduodama tam pritaikyta ženklų sistema. Semoforais naudotasi ir Romos imperijoje, bet jie veikdavo tik giedromis dienomis, kai būdavo geras matomumas. Elektrinis telegrafas veikė bet kokiu oru, bet tik nuo XIX a. devintojo dešimtmečio. Įvairias versijas tuomet siūlė net keleto šalių inžinieriai, tačiau telegrafo atradimas dažniausiai priskiriamas Samueliui Morzei. Iš visų žymių išradėjų Morzė turbūt buvo labiausiai nekvalifikuotas. Jis buvo dailininkas, vienas Niujorko nacionalinės dailės akademijos kūrėjų ir jos prezidentas. 1832 m. aplankiusiam daug Europos muziejų ir grįžtančiam Amerikon prezidentui kilo miglota mintis, kaip sukonstruoti telegrafą. Tai minčiai atsirasti padėjo ilga kelionė garlaiviu, elektromagnetizmą išmanantis bendrakeleivis ir nuo jaunų dienų kirbantis noras ką nors išrasti. Morzė susidūrė su daugybe mokslinių ir techninių problemų, bet rado patarėjų, padėjėjų ir 1844 m. sugebėjo 40 mylių ilgio telegrafo linija iš Baltimorės, kur vyko Liberalų partijos kongresas, į Kapitolijų Vašingtone perduoti žinią, ką partija išrinko kandidatu į JAV prezidentus. Morzė netgi Morzės abėcėlės neišrado. Tai gerą techninį išsilavinimą turėjusio jo padėjėjo Alfredo Veilo (A.Vail) nuopelnas. Morzė turėjo kitą Dievo dovaną, beje, gan nedažną – jis turėjo stipriai išreikštą savybę, kurią amerikiečiai vadina ~draivu~.

O Aleksandras Belas (Alexander Graham Bell, 1847–1922) turėjo kurčią žmoną. Tai jį skatino domėtis klausos aparatais. Galiausiai jis išrado telefoną ir pirmasis užpatentavo jį 1876 m. Paaiškėjo, kad laidu įmanoma ne tik perduoti trumpų ir ilgų srovės impulsų seka užkoduotą informaciją, bet ir kalbėtis per didelį atstumą beveik taip, kaip būnant greta. Po šešerių metų, 1882 m., pirmoji telefono linija Kretinga–Plungė–Rietavas buvo nutiesta ir Lietuvoje. Tobulėjant elektronikai tapo įmanoma vienu laidu vienu metu perduoti ne vieną telefono pokalbį. Po Antrojo pasaulinio karo vienu telefono kabeliu jau buvo įmanoma perduoti apie 2000 telefono pašnekesių iš karto, per septintąjį dešimtmetį šis skaičius išaugo šimteriopai.

Esminis šuolis tankinant informacijos perdavimo kanalus įvyko pradėjus naudoti šviesolaidžius. Tai plona gija iš stiklo, kvarco ar skaidraus plastiko. Perdavimo sparta labai padidėja, jei informacija perduodama ne elektros srove, o šviesolaidžiu sklindančiu šviesos pluošteliu. Jei gija pakankamai plona (šviesolaidžiuose tokios ir naudojamos), tai per jos galą į giją patekusi šviesa daug kartų atsispindi nuo gijos paviršiaus kampu, didesniu už visiško vidaus atspindžio kampą, ir sklinda šviesolaidžiu neištrūkdama į jo išorę. Visiško vidaus atspindžio mechanizmas pailiustruotas 125 pav. Įsivaizduokime: iš birios šalikelės ant asfaltuoto kelio užvažiuoja automobilis. Kairiajam priekiniam ratui užvažiavus ant asfalto, automobilis pasisuks (125a pav.). Jei automobilis juda į asfalto ribą smailesniu kampu, tai pasisuks tiek, kad vėl sugrįš į šalikelę (125b pav.). Įsivaizduokime, kad paveiksle šalikelę atitinka šviesolaidžio stiklinė gija, o asfaltą – oras aplink giją. Oru šviesa sklinda greičiau nei stiklu, todėl šviesa šviesolaidyje, kaip pavaizduota 126 pav., ir patiria daugybę vidaus atspindžių.

Šviesolaidžiu galima vienu metu perduoti daug daugiau informacijos nei laidu. Dabar viena optinio kabelio gija galima iš karto perduoti keletą milijonų telefono pokalbių. Magistralinėse ir daugelyje vietinių ryšių linijų jau nutiesti optiniai kabeliai. Ilgą laiką buvo aktuali paskutiniosios mylios problema: kaip didelio pralaidumo komunikacijų liniją nutiesti iki galutinio vartotojo. Jeigu jis gyvena kaimo vietovėje, tai vien jam ir jo šeimai pasiekti prireikia ilgos ryšių linijos. Mieste atstumai iki galutinio vartotojo nedideli, bet ryšių linijas dažnai tenka tiesti per gatves, tankiai užstatytas teritorijas, jos kertasi su kitų, neinformacinių komunikacijų (vandentiekio, kanalizacijos) linijomis. Paskutiniosios mylios problema po truputį sprendžiama, ir šviesolaidžiai pasiekia vis daugiau gyventojų ir biurų.

Labai paprastai paskutiniosios mylios problemą sprendžia bevielis ryšys: jis tiesiog ją panaikina. Jei visoje Lietuvos teritorijoje yra reikiamu atstumu pristatyta reikiamo galingumo mobiliojo ryšio stočių, tai ir pasikalbėti, ir internete panaršyti galima bet kur. Beveik taip dabar ir yra. Laimingai susiklosčius aplinkybėms, Lietuvoje turime net tris konkurencingus mobiliojo ryšio paslaugų teikėjus, tai jie iš kailio neriasi ir diegdami geresnę techniką, ir mažesnėmis kainomis viliodami vienas iš kito klientus. O ką jiems, vargšams, daryt? Pasaulio ekonomikos forumo duomenimis, 2013 m. vienam lietuviui teko po pusantros sutarties su mobiliojo ryšio tiekėjais. Pagal šį rodiklį Lietuva yra 13-oje vietoje pasaulyje. Bet tuo džiaugiantis nereikia užmiršti, kad aukštos šio rodiklio vertės skirtingose šalyse atsirado dėl skirtingų priežasčių. Kad ir kaip ten būtų, mes, lietuviai, pelnytai galime džiaugtis gerai išplėtotu mobiliuoju ryšiu ir didelės spartos interneto prieiga.

O kas gi yra tas internetas? Tai vielinėmis linijomis, optiniais kabeliais ar bevieliais ryšių kanalais visiems prieinamas tarpusavyje susietų kompiuterinių tinklų tinklas. Tačiau tas tinklas būtų bevertis, jei nebūtų sukurtas pasaulinis žiniatinklis ~www~ (~World Wide Web~). O tai tarpusavyje susijusių hipertekstinių dokumentų, prie kurių yra interneto prieiga, sistema. Tai, ką eiliniai vartotojai vadina internetu, apima abu šiuos aspektus, aparatūrinį ir programinį.

Internetas jau nuėjo ilgą kelią. XX a. nuo penktojo iki aštuntojo dešimtmečio buvo tobulinamas JAV radarinių sistemų tinklas SAGE (~Semi Automatic Ground Environment~), 1978 m. buvo išplėtota tinklinė infrastruktūra IPSS (~International Packet Switched Service~), 1986 m. CERN darbuotojas Timas Bernersas Ly (Tim Berners-Lee) sukūrė žiniatinklio ~www prototipą~, 1991 m. ~www~ pateiktas viešam naudojimui, 1994 m. Džeimsas Klarkas (James Clark) sukūrė pirmąją visame pasaulyje veikiančią interneto naršyklę „Netscape“. Pastaruoju metu internetas įsisiautėjo: įsiskverbė į bankus, prekybos tinklus, pakeitė informacijos paieškos įpročius, įdiegė naujas mokymosi formas, atpigino vaizdo pokalbius. Ir tai dar ne viskas.

Gintautas Tamulaitis

Apie autorių ir knygą

„Mokslas su prieskoniais“ – paprastai apie tai, kas nepaprasta

Gintautas Tamulaitis apie save. Gimiau viename iš septynių Lietuvoje esančių Klausučių kaimų, užaugau Suvalkijoje, aukso medaliu baigiau Kriūkų vidurinę mokyklą, Vilniaus universitete gavau fiziko diplomą su pagyrimu, apgyniau dvi disertacijas, su žmona Birute užauginau du sūnus – Giedrių ir Audrių, gavau dvi valstybines Lietuvos mokslo premijas, paskelbiau per du šimtus mokslinių straipsnių, kurie cituojami bent dukart per savaitę, aplankiau daugiau nei 50 šalių.

„Mokslas su prieskoniais“ – knyga apie gamtos reiškinius netgi tiems, kurie neturi specifinio gamtamokslinio išsilavinimo arba visiems, kam galioja fiziko D.A.Vylerio (J.A.Wheeler) suformuluotas kriterijus: „Jei šiandien nepa­stebėjai nieko neįprasto, tai diena nuėjo perniek.“ Esu labai dėkingas savo tėčiui – ypatingam Kriūkų vidurinės mokyklos fizikos mokytojui. Jis mane mokė ir, tikiuosi, šiek tiek išmokė visur įžvelgti esmę, turinčią plačią prasmę.

Ar gali Mėnulis gaminti elektrą Žemėje?

Kodėl ežerai užšąla ne nuo dugno?

Kas pakeis gintarinius kompiuterius?

Kuo mes panašūs į vandeninį kirstuką?

Kodėl juoda juodoji skylė?

Mokslas su prieskoniais. – Vilnius: Tyto alba, 2015. – 392 p. iliustr.

Viršelio dailininkas Jokūbas Jacovskis

ISBN 978-609-466-078-8

Tarptautinės technologijų ir inovacijų bendrovės „Siemens“ mokslininkams pavyko atlikti kraujo ląstelių tyrimą pasitelktus magnetinio skaitymo technologiją, naudojamą kompiuterių kietuosiuose diskuose. Tam jie sukūrė magnetinį kraujo tėkmės citometrijos prototipą, kuris gali aptikti vėžio ląsteles kraujyje. Ši technologija buvo sukurta remiantis GMR (angl. giant magnetoresistance) efektu, kurio atradėjas 2007 m. buvo apdovanotas Nobelio premija fizikos srityje.

„Kraujas yra svarbiausia diagnostinė priemonė gydytojams, kurie seka vėžio ir ŽIV gydymo veiksmingumą. Vienas iš efektyviausių metodų tam yra tėkmės citometrija, kai vizualiai yra įvertinamos pavienių ląstelių savybės. Jo dėka galima stebėti net ir vėžio ląsteles, tačiau šis būdas yra iš esmės nepakitęs nuo jo atradimo prieš keletą dešimtmečių“, – sako „Siemens“ diagnostikos ir terapijos skyriaus Lietuvoje direktorius Laurynas Vaškys.

Anot L. Vaškio tyrimą atliekant tradiciniu būdu iš kraujo mėginio reikiamiems ląstelių duomenims išgauti, reikia daug laiko ir tyrimo kaina smarkiai išauga. Dėl to ši metodologija nėra plačiai taikoma ir paprastai naudojama tik moksliniams tyrimams.

Vis dėlto „Siemens“ mokslininkų atrasta technologija ateityje leis pacientų kraujo tyrimus atlikti jų gydymo įstaigoje ir atliekant kraujo tyrimą aptikti reikiamas ląsteles. Mokslininkai tam naudoja GMR efekto jutiklį ir magnetinėmis savybėmis pasižyminčias nano daleles.

Demonstracinis modelis gali kiekybiškai aptikti gydytojo pažymėtas analizuojamas daleles kraujo mėginyje, kurio nereikia specialiai paruošti. Žymėjimas yra atliekamas naudojant magnetinėmis savybėmis pasižyminčias nano daleles. Magnetas pritraukia pažymėtas ląsteles ir jas atskiria iš mėginio. Galiausiai jos yra suskaičiuojamos GMR jutikliu.

Tokia tyrimo eiga leidžia atlikti kiekybinį, pavyzdžiui, vėžio ląstelių tyrimą. Ji suteikia tyrėjams keturis bitus informacijos apie kiekvieną tirtą ląstelę. Turėdami tokį informacijos kiekį, tyrėjai gali nustatyti ląstelės dydį ir jos judėjimo greitį – tiek informacijos pakanka tiksliai nustatyti ar tai vėžinė ląstelė, ar ne.

Pastaraisiais metais stipriai patobulėjusios celiuliozės gamybos technologijos privertė naujai pažvelgti į inovatyvius šios medžiagos panaudojimo būdus.

Per kelerius praėjusius metus pasaulio drabužių rinką sukrėtė keli ryškūs medvilnės kainų šuoliai, drabužių gamintojus priversdami iš naujo pažvelgti į dirbtinį šilką, kuris gaminamas iš medžio celiuliozės. Nors šiandien medvilnės kainos nukritusios, prognozuojama, kad šio ištekliaus kainos tik didės – dėl vis labiau šylančio planetos klimato bei ryškėjančio vandens trūkumo. Juk kilogramui medvilnės užauginti prireikia daugiau nei 10 tūkst. litrų vandens.
Taip pat nereikia pamiršti didėjančios žmonių populiacijos ir jos maisto poreikio – vis dažniau medvilnę iš jai reikalingų derlingų žemės plotų išstumia maistinės kultūros. Tuo tarpu Kinijos vidurinė klasė perka daugiau drabužių, tad tekstilės pramonė pradėjo rimtai ieškoti medvilnės alternatyvų.
Dirbtinis šilkas atrastas daugiau nei prieš šimtą metų, tačiau antroje XX a. pusėje susidomėjimas juo sumažėjo. Ši medžiaga gaminama iš medienos, kuri mechaniniu, cheminiu arba terminiu būdu sutrinama iki smulkiausių ją sudarančių gijų. Iš jų galima pagaminti tvirtesnį, geriau praleidžiantį orą bei sugeriantį drėgmę pluoštą, nei medvilnė ar drobė. Išsigandusius dėl miškų naikinimo aplinkosaugininkus galima nuraminti – drabužiams reikalingai celiuliozei gaminti puikiai tinka tokie greitai augantys augalai, kaip bambukai ar kanapės.
Beje, bambukai tampa labai geru kietmedžio pakaitalu statybų bei baldų pramonėje – iš smulkintų bambukų pagamintos plokštės tinka netgi grindų dangai.
Pernai viena didžiausių Kinijos dirbtinio šilko gamintojų „Fulida Group Holdings“ nusipirko celiuliozės fabriką „Neucel Specialty Cellulose“ Kanadoje. Kita Kanados įmonė „Fortress Paper Ltd“, iki šiol gaminusi popierių, praėjusiais metais dalį savo fabrikų perorientavo į celiuliozės, tinkamos dirbtiniam šilkui, gamybą. Įmonės direktorius Chadas Wasilenkoffas tikisi, kad per artimiausius metus ji taps didžiausia tokios celiuliozės gamintoja.
„Pirmas dalykas, kurį įsigyja tipiškas Kinijos vidurinė klasės atstovas, yra mobilusis telefonas. Iš karto po to jis imasi atnaujinti savo garderobą“, – taip savo verslo perspektyvas mato Ch.Wasilenkoffas.
„Mediniais“ drabužiais domimasi ne tik dėl pigesnės gamybos žaliavos – dirbtinis šilkas sulaukia vis daugiau ir aukštosios mados kūrėjų dėmesio. Tarkim, pernai mados namai „Isaac Mizrahi“ savo kolekcijose naudojo nemažai dirbtinio šilko.

„Medinė“ nanomedžiaga

Vis dėlto daug įdomesnė iš medžio išgaunama medžiaga yra vadinamoji nanokristalinė celiuliozė (toliau – nanoceliuliozė). Atrasta praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, didesnio susidomėjimo ji sulaukė tik pastaruoju metu, mat jai gaminti reikalingos technologijos atpigo. Kad būtų pagaminta ši medžiaga, medieną reikia susmulkinti iki ypač plonų ir gan ilgų siūlelių – nanokristalų, iš kurių paskui „suklijuojamas“ pluoštas. Šis pluoštas, be to, kad yra gaminamas iš natūralių medžiagų, pasižymi didžiuliu patvarumu. Pavyzdžiui, įmaišius jo į įprastą plastiką ar popierių, šie tampa kelis tūkstančius kartų tvirtesni. Teoriškai nanoceliuliozės pluoštas pasižymi netgi didesniu patvarumu nei neperšaunamoms liemenėms gaminti naudojamas kevlaras.
Kita šios „medinės“ nanomedžiagos savybė – ypač efektyvus drėgmės sugėrimas. Dėl šios savybės ji vis dažniau naudojama medicinoje (tvarsčiams) bei kai kuriuose kosmetikos produktuose. Nanoceliuliozės pluoštu padengti kitų medžiagų paviršiai pakeičia ir kai kurias fizines savybes. Pavyzdžiui, ja padengtas popierius gali reaguoti į elektromagnetinį lauką – o tai jau nauji nearti dirvonai elektronikos gamintojams.
Apie didėjantį susidomėjimą šia inovatyvia medžiaga byloja ir tai, kad 2011-ųjų vasarą Kanadoje įkurtos net dvi įmonės, kurios imsis masinės nanoceliuliozės gamybos bei tirs galimus naujus komercinio pritaikymo būdus.
Nanoceliuliozė yra gana egzotiška ir nauja medžiaga, užtat nemažai bendrovių ieško būdų, kaip patobulinti visiems pažįstamą celiuliozę. Tokiomis perspektyvomis ypač susidomėjo Skandinavijos šalių įmonės, juk šiose valstybėse plyti gausūs miškų masyvai.
Be aplinkosaugos ir inovacijų, šia linkme judėti verčia ir kiti motyvai – elektronikos amžiuje stipriai sumažėjusi popieriaus paklausa ir vis labiau brangstanti įvairaus plastiko gamybai naudojama nafta. Štai Švedijos bendrovė „Sodra“ pristatė pagerintą ir ypač tvirtą celiuliozę „DuraPulp“, iš kurios pradėtos gaminti kėdės, staliniai šviestuvai, vazos, – šie produktai išskirtinai lengvi, tačiau pakankamai tvirti. Taip pat ši bendrovė ėmėsi gaminti ypač lengvą ir porėtą popierių bei ypač tvirtą ir ploną kartoną, kurie ateityje pakeis pakuotėms skirtą plastiką.
Bene svarbiausia šių medžiagų savybė – jos greitai suyra ir nepalieka jokių pavojingų cheminių medžiagų.

Šiandien atrodo, kad nanotechnologijos niekam neberūpi, o juk prieš kelerius metus apie jas tiek daug kalbėta. Tad kaip šiandien naudojamasi šios mokslo srities laimėjimais?

Prieš gerą dešimtmetį pasaulyje prasidėjo tikra nanotechnologijų aušra – mokslininkai daug kalbėjo apie fantastines ateities perspektyvas ir lengvai gaudavo finansavimą moksliniams tyrimams atlikti. Verslininkai trynė rankas, įsivaizduodami, kaip šios srities laimėjimus bus galima panaudoti komerciniams tikslams, o investuotojai lengva ranka duodavo pinigų bendrovėms, jei tik jų veikloje būdavo paminėtas žodelis „nano“.

Tačiau šiandien atrodo, kad visas susidomėjimas kažkur pradingęs, o apie nanotechnologijas retai ir beišgirsi. Tai nestebina, mat šioje srityje kol kas neįvyko ypač ryškių atradimų, nepadaugėjo ir technologijos panaudojimo galimybių. Laimei, viešoji nuomonė ir populiarumas turi mažai ką bendro su technologijų teikiama nauda, mat ne tokie ryškūs nanotechnologijų panaudojimo būdai vis dėlto po truputį žengia į mūsų kasdienybę.

Štai, pavyzdžiui, jau šiandien Lietuvoje už gan padorią kainą galima nusipirkti specialių priemonių, kuriomis padengus bet kokius paviršius namuose vėliau juos valyti reikės rečiau ir tai daryti bus daug lengviau. O gaminant kosmetiką biologinės kilmės sudedamosios dalys vis dažniau keičiamos nanodalelėmis.

Tad tikriausiai vertėtų išsiaiškinti, ką reiškia tas magiškas žodelis „nano“, kaip juo papuoštos technologijos keičia kasdienį gyvenimą ir ką šiandien mums pranašauja mokslas.

Ilga nanotechnologijų istorija

Nanotechnologijos tik skamba paslaptingai, o iš tikrųjų jas perprasti nesunku. Žodis „nano“, kilęs iš graikų kalbos, reiškia „mažas“, ir šis mokslas tyrinėja būdus, kaip bet kokią medžiagą susmulkinti į ypač mažas daleles ar struktūras – vadinamąsias nanodaleles. Jos itin mažos – vidutiniškai skersmuo gali siekti vos keliolika ar kelis nanometrus (vieną milimetrą sudaro milijonas nanometrų). Tarkim, žmogaus plaukas už nanodaleles didesnis beveik šimtą tūkstančių kartų – jas sudaro vos keli medžiagos atomai ar molekulės. Susmulkintos iki tokio dydžio gabalėlių, kai kurios medžiagos įgauna naujų savybių, kurios tikriausiai pradžiugintų ne vieną alchemiką: pavyzdžiui, varis tampa skaidrus, o auksas – tirpus.

Pirmą kartą apie tokias mažas struktūras 1959 m. prabilo žymus fizikas profesorius Richardas Feynmanas. Jis teigė, kad fizikos dėsniai nedraudžia kurti tokių mažų dalelių, kurių dydis prilygtų molekulės ar atomo dydžiui, ir kad ateityje mokslininkai sukurs tokius mažus robotus, galinčius gaminti pačius save. Ši idėja skambėjo lyg iš mokslinės fantastikos romano, ir iš tiesų 1964 m. žymus lenkų fantastas Stanislawas Lemas apie tokius robotus parašė romaną „Nenugalimasis“. Beje, nanorobotų, galinčių būti įšvirkštų į žmogaus kūną ir gydančių tik ligos pažeistas ląsteles, idėja nėra užgesusi – šią sritį tiria nanomedicinos mokslas.

Įdomu, kad šiai moderniai mokslo sričiai gali būti ir daugiau nei 2 tūkst. metų. „Nanotechnologijų pamatą padėjo senovės egiptiečiai, kurie išmoko gamindami stiklą į jį primaišyti labai susmulkintų aukso dalelių ir taip suteikti jam norimą atspalvį“, – aiškina habilituotas mokslų daktaras profesorius Steponas Ašmontas.

R.Feynmano idėja patraukė daugelį mokslininkų, tarp kurių žinomiausias Ericas Drexleris, – 1986 m. jis ir išpopuliarino nanotechnologijų terminą. Tačiau ryškesni žingsniai šiame moksle žengti tik tada, kai buvo išrastas atominės jėgos mikroskopas, fizikams leidęs savo akimis pamatyti atomus. Ir jau 1989 m. fizikas Donas Eigleris pademonstravo, ką gali nanotechnologijos, iš atskirų atomų sudėliodamas žodelį IBM.

1996 m. į šią sritį pradėjo investuoti JAV kosmoso tyrimų agentūra NASA, 1997-aisiais buvo įkurta pirmoji nanotechnologijomis užsiimanti bendrovė „Zyvex“, o 2000-aisiais prezidento Billo Clintono administracija skyrė pusę milijardo dolerių įvairiems nanotechnologijų projektams.

Vėliau kilęs investuotojų ir verslo atstovų susidomėjimas buvo toks didelis, kad 2005 m. net prabilta apie besiformuojantį nanotechnologijų burbulą. Timas Harperis, Didžiojoje Britanijoje veikiančios nanotechnologijų bendrovės „Cientifica“ vadovas, šiandien skaičiuoja, kad per tą laikotarpį nereikšmingiems eksperimentams iššvaistyta apie 300 mln. dolerių.

Šiandien tiek daug apie nanotechnologijas nėra kalbama ne tik dėl to, kad nepavyko atlikti ypač ryškių atradimų, bet ir dėl to, kad ši technologija gan stipriai susipynė su kitomis mokslo sritimis, pavyzdžiui, elektronika ar biomedicina. Štai šiandien naujausiuose procesoriuose, kurie montuojami kiekviename namų kompiuteryje, veikiantys tranzistoriai yra šiek tiek didesni nei 22 nanometrai. Tai labai svarbu – kuo mažesni tranzistoriai, tuo daugiau jų telpa procesoriuje ir tuo galingesnis jis tampa. Mokslinėse laboratorijose šiandien jau įmanoma silicyje „išraižyti“ net 16 nanometrų struktūras.

Kur šiandien galima rasti nanodalelių

Šiandien nanotechnologijos labiausiai padeda žmonėms tokioje paprastoje ir buitiškoje srityje, kaip švaros palaikymas. Nanodalelėmis padengtas paviršius turi daugybę smulkių iškilumų, kurie yra daug mažesni už vandens molekulę, todėl vanduo ant tokio paviršiaus neužsilaiko ir tiesiog nuteka juo, kartu nusinešdamas ir bet kokius nešvarumus. Šiuo principu „veikia“ ir lotoso lapai – vandens lašeliai jais teka lyg stiklo karoliukai.

Šiandien jau gaminamos tokios nanodangos, skirtos įvairiems paviršiams: užpurškus tokios medžiagos ant vonios ar veidrodžio, kalkės ir nešvarumai paprasčiausiai negalės užsilaikyti ant paviršiaus, tad jo nereikės valyti ir naudoti jokių chemikalų. Tačiau tai tik laikina priemonė, todėl inžinieriai ir mokslininkai dirba ties naujomis gamybos technologijomis, kurios padėtų kuo pigiau ir paprasčiau išraižyti bet kokį paviršių tokiais nanonelygumais. Įsivaizduokime miestą, kuriame niekada nereikia plauti gatvių šviestuvų, dangoraižių stiklų, o vairuotojams nereikia rūpintis savo automobilio švara.

Kita pramonės sritis, kurioje nanotechnologijos šiandien naudojamos ypač intensyviai, yra kosmetikos gamyba. Pavyzdžiui, į kremus nuo saulės dažniausiai dedama iki nanodalelių susmulkinto cinko oksido arba titano dioksido – šios medžiagos labai gerai sugeria ultravioletinę spinduliuotę. Kitos nanomedžiagos naudojamos norimam kosmetikos atspalviui išgauti, be to, mažos dalelės geriau įsigeria į odą, todėl pagerėjo kremų efektyvumas.

Kosmetikos pramonė išties mato perspektyvų nanotechnologijų srityje. Pavyzdžiui, kosmetikos gamintoja „L’Oreal“ šiandien yra investavusi daugiau nei 600 mln. dolerių į tyrimus, susijusius su nanotechnologijomis. Tiesa, vis dar pasigirsta mokslininkų abejonių dėl nanodalelių saugumo kosmetikoje – juk jos gali gan giliai įsiskverbti į žmogaus kūną.

Kosmetikos gamintojai svarsto dar vieną nanotechnologijų panaudojimo būdą – ženklinti originalias pakuotes ypač smulkiais užrašais, kuriuos būtų galima pamatyti tik apšvietus tam tikra lazerio šviesa. „Toks „pirštų atspaudas“ padėtų kovoti su klestinčiu padirbinių verslu“, – aiškina šioje srityje dirbančios bendrovės „Nanocerox“ vadovas Michaelas Kelly.

Taip pat populiarėja tauriųjų metalų nanodalelių, pavyzdžiui, sidabro, kuris pasižymi puikiomis antibakterinėmis savybėmis, panaudojimas: jau gaminamos tokios dantų pastos, skalbimo milteliai bei geriamojo vandens filtrai.

Nanodalelės jau pradėtos intensyviai taikyti ir statybų sektoriuje. Dažniausiai į dažus dedamos įvairių cheminių medžiagų nanodalelės leidžia išgauti tikslesnį norimą atspalvį. Tarkim, chemijos bendrovė BASF per pastaruosius metus užpatentavo net 81 technologiją, susijusią su titano oksido nanodalelių naudojimu statybose. Pavyzdžiui, į cementą maišomos šios dalelės neleidžia sienoms patamsėti nuo oro užterštumo.

Į vieną medžiagą įmaišytos ypač mažos kitų medžiagų nanodalelės suteikia papildomų savybių, pavyzdžiui, bendrovė „InPore“ gamina tokį plastiką, kuris dėl nanostruktūrų yra tvirtesnis, lengvesnis ir mažiau degus. Šis principas pradėtas naudoti dar 1997 m., gaminant vėjo jėgainių sparnus. Mat juos nuolatos veikia ypač didelės perkrovos, tačiau gaminant juos iš tvirtesnių medžiagų, pavyzdžiui, metalo, gerokai padidėja svoris ir sumažėja tokios jėgainės naudingumo koeficientas.

Visi šie panaudojimo būdai neatrodo tokie žavūs, palyginti su prieš pusę amžiaus pranašautais nanorobotais, „taisančiais“ mūsų kūno organus ar gaminančiais įvairius daiktus. Tačiau mokslininkai neatideda į šalį net ir tokių drąsių nanotechnologijos panaudojimo planų.

Štai medicinoje labai intensyviai dirbama bandant atrasti būdą, kaip nanometrų dydžio kapsules su vaistais nukreipti tiksliai į ligos židinį, pavyzdžiui, į vėžinių ląstelių vidų. Taip būtų išvengta viso organizmo apnuodijimo stipriais medikamentais, be to, panašus principas padėtų tiksliau diagnozuoti šią ligą. Specialios nanodalelės pačios susirastų kūne vėžines ląsteles ir pažymėtų jas dažais, kurie, apšvietus lazerio šviesa, švytėtų.

Žinoma, yra ir drąsesnių projektų, ir jei jie pavyktų – mūsų gyvenimas pasikeistų iš esmės. Pavyzdžiui, bendrovė „Samsung“ pastaruoju metu skiria daug lėšų grafeno tyrimams – tai ypač plona, lanksti, bet kartu deimanto tvirtumu pasižyminti medžiaga. „Samsung“ planuoja iš jos gaminti lanksčius ekranus, tad netrukus galbūt galėsime atsisveikinti su įprastais išmaniaisiais telefonais – kišenėje tereikės nešiotis sulankstytą skaidrią tvirtą plėvelę, kurią išlankstę paversime ekranu.

Taikydami naujausias medicinos technologijas, vaistus ir naujausius gydymo būdus, Lietuvos medikai jau nebeatsilieka nuo Vakarų europiečių.

Pastarąjį dešimtmetį visose medicinos srityse pradėta taikyti nemažai naujų technologijų, vaistų ir naujoviškų metodų, užkertančių kelią ligoms arba pristabdančių jų progresavimą. Pasirodo, taikant naujausius gydymo metodus, šiandien galima išgydyti 50–60 proc. onkologinėmis ligomis sergančių žmonių. Skiepai padėjo suvaldyti tuberkuliozės, tymų, difterijos, hepatito B, kokliušo protrūkius. Be to, kasmet nuo mirties ir neįgalumo Lietuvoje išgelbėjama apie tūkstantį ligonių, patyrusių infarktą.

Nors mūsų šalyje širdies ligos – dažniausia mirties priežastis, dabar jau ir Lietuvoje galima pakankamai efektyviai gydyti širdies ritmo sutrikimus, širdies nepakankamumą, o jei liga nepagydoma, gydytojai gali persodinti donoro širdį.

Dangira Veličkienė iš Švenčionėlių pateko tarp penkiolikos laimingųjų, kuriems pernai pirmą kartą Lietuvoje buvo implantuotas aortos vožtuvas neatveriant krūtinės ląstos. 97 proc. šios moters kairiojo širdies vožtuvo buvo užkalkėję, todėl jai nuolat skaudėdavo galvą, kraujo spaudimas pakildavo net iki 180–200 mm Hg, sunku buvo ir kvėpuoti. Moterį reikėjo skubiai operuoti, nes tokie ligoniai po ūmios ligos diagnozės patvirtinimo išgyvena iki pusės metų. Tačiau įprastos aortos vožtuvo keitimo operacijos, kai atveriama visa krūtinės ląsta, sustabdoma širdis, prijungiama dirbtinė kraujo apytaka, išpjaunamas aortos vožtuvas ir prisiuvamas kitas, 67-erių metų moteris greičiausiai būtų neatlaikiusi.

Kritinės sveikatos būklės atvykusi į vieną privačią Vilniaus gydymo įstaigą, D.Veličkienė sužinojo, kad Santariškių klinikų Kardiologijos ir angiologijos centro direktorius prof. Audrius Aidietis nauju metodu planuoja atlikti penkiolika operacijų ypač sunkiems ligoniams, kai per nedidelį pjūvį tiesiai į širdį įvedamas kateteris ir vožtuvas implantuojamas per kelias sekundes. Tokia operacija jai ir buvo atlikta. “Būdama sanatorijoje susipažinau su ligoniais, kuriems keičiant vožtuvą prapjovė nuo kaklo iki bambos. Toks didelis pjūvis labai sunkiai gyja, jie šešias paras po operacijos gulėjo reanimacijoje. Aš tik vieną parą ten buvau, o po devynių jau išvažiavau į sanatoriją. Pati operacija truko porą valandų”, – pasakoja D.Veličkienė.

Praėjus penkiems mėnesiams po operacijos, kraujo spaudimas jai nei karto nepakilo daugiau kaip 140–80 mm Hg. Atlikti tyrimai taip pat patvirtino, kad dėl širdies moteris jokių bėdų neturi ir ateityje neturėtų jų kilti.

Viename aparate – visa kardiologijos brigada

Pasak A.Aidiečio, tokiems ligoniams kaip ponia Dangira aortos vožtuvo keitimo operacija neatveriant krūtinės ląstos – vienintelis šansas išgyventi, nes chirurgai jų neoperuoja. Priminsime, kad prieš 10–15 metų tokios galimybės nebuvo. Taip pat nebuvo įmanoma ir persodinti širdies. O dabar yra sukurtos net dirbtinės išorinės širdys – aparatai, pavaduojantys tikrąją. Kitos yra implantuojamos į žmogaus kūną. Su tokiais aparatais žmogus gali nugyventi visą jam skirtą laiką.

Svarbu paminėti, kad šiandien žmogus iš mirties glėbio išplėšiamas ir įvykus infarktui. Jeigu jis pas specialistus patenka per dvi–keturias valandas, gydytojai atveria užsikimšusią širdį maitinančią kraujagyslę. “Taip ne tik dovanojame dalį širdies, bet ir apsaugome nuo pasekmių. Anksčiau, jeigu infarktą patyręs žmogus likdavo gyvas, tai tapdavo invalidu”, – sako Kardiologijos ir angiologijos centro direktorius.

Dar viena gera žinia – nuo staigios mirties, prasidėjus širdies skilvelių virpėjimui, žmogus gali būti apsaugotas implantuojant jam kardioverterį defibriliatorių. Šis aparatas pats nustato, kad gyvybei ėmė grėsti pavojus, ir suteikia pagalbą. “Tai tarsi visa kardiologijos brigada, sudėta į vieną aparatą, sauganti žmogų visą parą. Šiandien tokius aparatus galime implantuoti visiems, kurie priklauso rizikos grupei”, – pasidžiaugia gydytojas ir atskleidžia dar vieną naujieną: šiemet pradėti šalinti trombai iš plaučių arterijos. Vietoj šios operacijos anksčiau tekdavo persodinti plaučius arba širdį.

Nanotechnologijos medicinos srityje

A.Aidiečio teigimu, taikydama naujausias technologijas kardiologijos srityje Lietuva jau neatsilieka nuo kitų Vakarų Europos šalių. Tačiau žmonių gyvybių išgelbėjama daug mažiau, nes tik nedidelę dalį operacijų kompensuoja Valstybinė ligonių kasa.

VU Onkologijos instituto Spindulinės ir medikamentinės terapijos centro vadovas Eduardas Aleknavičius taip pat tvirtina, kad lėšų, skiriamų sveikatos apsaugai, labai trūksta, todėl gyvybiškai būtina tinkamai jas panaudoti. “Štai blogos vadybos pavyzdys. Sveikatos apsaugos ministerija nutarė, kad pozitronų emisijos tomografas turi būti perkamas bendrojo profilio universitetinei ligoninei. Tačiau šis prietaisas 90 proc. atvejų naudojamas onkologinių ligonių tyrimams atlikti. Todėl iš anksto galima prognozuoti, kad įranga nebus panaudojama šimtu procentų”, – apgailestauja E.Aleknavičius.

Tačiau džiugu, kad per dešimtį metų onkologinių ligų diagnostikos srityje įvyko ryškių poslinkių. Pasak E.Aleknavičiaus, kompiuterinė tomografija, magnetinis rezonansas, mamografija tapo kasdieniais tyrimais. Pavyzdžiui, magnetinis rezonansas padeda tiksliau nustatyti ligos išplitimą ir parinkti optimalų gydymą konkrečiam ligoniui.

Prieš penkiolika–dešimt metų ultragarsu buvo galima atlikti tik tyrimus, šiandien ši technologija naudojama ir gydymui – naikinami prostatos navikai.

Ryškiausia pažanga stebima navikų medikamentinio gydymo srityje. “Krūties, žarnyno, plaučių vėžiui gydyti jau turime po kelis efektyvius taikinių terapijos preparatus”, – sako onkologas ir priduria, kad naujas perspektyvas žada nanotechnologijų įdiegimas į klinikinę praktiką. Šiuo metu onkologijos klinikose naudojami pavieniai preparatai, sukurti remiantis nanotechnologijomis, pavyzdžiui, skirti kiaušidžių vėžiui gydyti.

Taikant spindulinį gydymą šios technologijos pasitelkiamos radioaktyviesiems izotopams prijungti prie įvairių medžiagų, dalyvaujančių navikinės ląstelės gyvybiniuose procesuose, todėl apšvitinama tik pati navikinė ląstelė.

Vakcinos išstumia ligos sukėlėjus

Visi “Veido” kalbinti pašnekovai sutaria, kad mokslas sparčiai žengia į priekį ir kasmet atrandama vis naujų ligų gydymo metodų, technologijų bei vaistų. Štai dar šiemet Lietuvoje bus pradėtos operacijos, kurių metu į kairiojo prieširdžio ausytę įvedus specialų uždariklį nesusidarys krešulys ir žmogus bus apsaugotas nuo insulto. “Tai naujas žingsnis pasaulyje”, – tvirtina A.Aidietis.

Svarbu tai, kad ir užkrečiamųjų ligų srityje Lietuva žengia koja kojon su visu pasauliu. “Kai įstojome į Europos Sąjungą, farmacininkai įveža iškart visas naujas vakcinas, sukurtas Europoje ir pasaulyje”, – sako Daiva Razmuvienė, Užkrečiamųjų ligų ir AIDS centro imunoprofilaktikos skyriaus vedėja.

Ji primena, kad pasitelkus skiepus galima suvaldyti daugelį užkrečiamųjų ligų ir net visai išstumti ligų sukėlėją. D.Razmuvienė prisimena, kad, tarkime, 1995–1996 m. Lietuvoje kilus difterijos protrūkiui būta net mirties atvejų. O paskiepijus 1,5 mln. žmonių ligos plitimą pavyko nutraukti. Nuo 1996 m. iki dabar kas ketverius metus pasitaiko vos po vieną susirgimą difterija.

D.Razmuvienė pabrėžia, jog norint, kad virusas būtų visai išstumtas, nuo jo turi būti paskiepijama 80 proc. žmonių. Todėl stengiantis užkirsti kelią sunkioms ligoms į privalomojo vaikų skiepijimo kalendorių planuojama įtraukti vakciną nuo pneumokoko bakterijos, kuri ypač pavojinga vaikams iki pusės metų. Ji sukelia ausies, plaučių, smegenų uždegimą, gali užkrėsti kraują.

O šiuo metu mokslininkai kuria vakcinas nuo maliarijos, AIDS, hepatito C. “Virusai vis dar protingesni už mokslą. Negalima tiksliai numatyti, kaip pasielgs vienas ar kitas ligos sukėlėjas, tačiau technologijos taip pat sparčiai tobulėja”, – apibendrina D.Razmuvienė.