Ο πατέρας της εξωσωματικής, οι άνθρωποι που απομόνωσαν το «μαγικό υλικό» γραφένιο και εκείνοι που ανέδειξαν τους καταλύτες οργανικών αντιδράσεων είναι τα τιμώμενα πρόσωπα των βραβείων Νομπέλ Ιατρικής, Φυσικής και Χημείας αντίστοιχα
Εβδομάδα των βραβείων Νομπέλ αυτή που μας πέρασε και για εκατοστή δέκατη φορά η Σουηδική Ακαδημία Επιστημών και το Ινστιτούτο Καρολίνσκα τήρησαν την παράδοση ανακοινώνοντας τα βραβεία Ιατρικής (τη Δευτέρα), Φυσικής (την Τρίτη) και Χημείας (την Τετάρτη). Οι εφετινοί τιμώμενοι, ένας Βρετανός, ένας Αμερικανός, δύο Ρώσοι και δύο Ιάπωνες, θα κληθούν να παραλάβουν τα βραβεία Νομπέλ 2010 σε ειδική τελετή που θα γίνει στη Στοκχόλμη στις 10 Δεκεμβρίου (ημερομηνία του θανάτου του Αλφρέδου Νομπέλ). Πληρούν άραγε οι εφετινοί αποδέκτες της μεγαλύτερης επιστημονικής τιμητικής διάκρισης την προϋπόθεση που έθεσε ο Νομπέλ «να έχουν επιφέρει τα μέγιστα οφέλη στην ανθρωπότητα»; Διαβάστε τις λεπτομέρειες των επιτευγμάτων τους και αποφασίστε μόνοι σας...
Νομπέλ Ιατρικής στον «πατέρα» 4 εκατομμυρίων παιδιών!
Μοναδικός παραλήπτης του βραβείου Νομπέλ Ιατρικής είναι ο 85χρονος βρετανός ζωολόγος- φυσιολόγος Robert G. Εdwards. Πρόκειται για τον άνθρωπο που συνέλαβε την ιδέα της εξωσωματικής γονιμοποίησης ως θεραπεία για την ανθρώπινη στειρότητα και ο οποίος έκανε τα πάντα για την υλοποίησή της.
Σήμερα, 32 χρόνια μετά τη γέννηση του πρώτου «παιδιού του σωλήνα» και με 4 εκατομμύρια ανθρώπους να χρωστούν την ύπαρξή τους στo επίτευγμα του Εντουαρντς, η υποβοηθούμενη αναπαραγωγή έχει περάσει στο συλλογικό υποσυνείδητο ως κλινική πρακτική ρουτίνας. Στις αρχές της δεκαετίας του ΄50, όμως, όταν ο Εντουαρντς άρχιζε την ερευνητική σταδιοδρομία του, η ιδέα του ήταν τουλάχιστον ανεδαφική. Βλέπετε, ως τότε η πλειονότητα των γνώσεων των επιστημόνων σχετικά με την αναπαραγωγή και την εμβρυϊκή ανάπτυξη είχε προέλθει από μελέτες σε ζώα όπως ο βάτραχος, όπου η γονιμοποίηση των ωαρίων και η ανάπτυξη του εμβρύου γίνονται εκτός σώματος. Το τι συνέβαινε στα «έγκατα» του γυναικείου αναπαραγωγικού συστήματος παρέμενε μέγα μυστήριο. Π.χ., κανείς δεν γνώριζε τις λεπτομέρειες της ωρίμανσης των ανθρώπινων ωαρίων.
Μια σημαντική πρόοδος είχε ωστόσο επιτευχθεί καθώς άλλοι επιστήμονες είχαν καταδείξει ότι η προσθήκη σπέρματος σε ωάρια κουνελιών που διατηρούνταν στον δοκιμαστικό σωλήνα μπορούσε να οδηγήσει στη γονιμοποίησή τους. Αρχικά ο Εντουαρντς αφοσιώθηκε στη διαλεύκανση της φυσιολογίας του γυναικείου αναπαραγωγικού κύκλου και με μια σειρά ευφυών πειραμάτων αποκάλυψε πότε ωριμάζουν τα ανθρώπινα ωάρια, ποιες ορμόνες ελέγχουν την ωρίμανσή τους και σε ποια χρονική στιγμή της ωρίμανσής τους μπορούν να γονιμοποιηθούν. Παράλληλα από τις εργασίες του διαλευκάνθηκαν οι συνθήκες κάτω από τις οποίες τα ανθρώπινα σπερματοζωάρια είναι ικανά να γονιμοποιήσουν το ωάριο. Οι πρώιμες αυτές πρόοδοι οδήγησαν σε μια σημαντική επιτυχία: το 1969 ο Εντουαρντς και οι συνεργάτες του πέτυχαν να γονιμοποιήσουν στον δοκιμαστικό σωλήνα το πρώτο ανθρώπινο ωάριο.
Στη φύση η σύντηξη ενός ωαρίου με ένα σπερματοζωάριο σημαίνει την έναρξη των κυτταρικών διαιρέσεων από τις οποίες θα προκύψει το ανθρώπινο έμβρυο (από τη διαίρεση του γονιμοποιημένου ωαρίου δημιουργούνται δύο κύτταρα, από τη διαίρεση αυτών των δύο τέσσερα κύτταρα, από τη διαίρεση των τεσσάρων κυττάρων οκτώ κύτταρα κ.ο.κ.). Η γονιμοποίηση του πρώτου ανθρώπινου ωαρίου από τον Εdwards δεν έδωσε το προσδοκώμενο αποτέλεσμα: οι κυτταρικές διαιρέσεις δεν άρχισαν ποτέ. Ο Εdwards, ο οποίος για τον πειραματισμό του είχε χρησιμοποιήσει ωάρια που είχαν ωριμάσει στον δοκιμαστικό σωλήνα, θεώρησε ότι το αποτέλεσμα θα ήταν καλύτερο αν μπορούσε να χρησιμοποιήσει ωάρια που είχαν ωριμάσει σε ωοθήκες εθελοντριών τα οποία δεν μπορούσε βεβαίως να αποκτήσει. Η τύχη θέλησε ο Εντουαρντς να παρακολουθήσει μια διάλεξη του γυναικολόγου Ρatrick Steptoe, ο οποίος είχε αναπτύξει την τεχνική της λαπαροσκόπησης. Η τεχνική ήταν αμφιλεγόμενη, ωστόσο επέτρεπε την εξέταση των ωοθηκών με τη βοήθεια οπτικών οργάνων τα οποία εισάγονταν από πολύ μικρές τομές. Με τη βοήθεια του Steptoe (ο οποίος πέθανε το 1988) ο Εντουαρντς παρέλαβε τα ωάρια την κατάλληλη χρονική στιγμή και παρατήρησε με ικανοποίηση πως όταν αυτά γονιμοποιήθηκαν στον δοκιμαστικό σωλήνα (για την ακρίβεια, στο τρυβλίο petri, ένα μικρό γυάλινο πιάτο με καπάκι) διαιρούνταν και έφταναν στο στάδιο των οκτώ κυττάρων.
Από την εμφύτευση ενός τέτοιου εμβρύου οκτώ κυττάρων γεννήθηκε στις 25 Ιουλίου 1978 η Louise Βrown, το πρώτο από τα «παιδιά» του Εντουαρντς. Μαζί της γεννήθηκε και το πεδίο της κλινικής εμβρυολογίας, το οποίο ανθεί και το οποίο σήμερα έχει επιλύσει πολλά θέματα γυναικείας αλλά και ανδρικής υπογονιμότητας.
Νομπέλ Φυσικής σε δύο... ξύστες μολυβιών!
Την Τρίτη 5 Οκτωβρίου ανακοινώθηκε ότι το Νομπέλ Φυσικής 2010 δόθηκε σε δύο ρώσους ερευνητές για την ανακάλυψη τις πιο λιτής μεμβράνης άνθρακα, του «μαγικού» γραφένιου. Ολα όμως άρχισαν πολύ πιο παλιά, το 1947, όταν ο Βρετανός Ρhilip R. Wallace θέλησε να αναλύσει τις ηλεκτρικές ιδιότητες του γραφίτη. Γρήγορα κατέληξε ότι το υλικό που όλοι έχουμε στα μολύβια μας απαρτίζεται από λεπτές στρώσεις μιας πολύ απλούστερης ουσίας. Η εν λόγω ουσία βαπτίστηκε γραφένιο (graphene) μόλις τo 1987, όταν οι πολύχρονες αποτυχημένες προσπάθειες να την απομονώσουν είχαν πια πείσει τους περισσότερους ερευνητές ότι δεν θα την έβλεπαν ποτέ αυτούσια.
Αυτό ήταν το κλίμα και το 2001, τη χρονιά που ένας ρωσοεβραίος καθηγητής Φυσικής, ο Αντρέ Γκέιμ, «μεταγράφηκε» στο βρετανικό Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ από το ολλανδικό πανεπιστήμιο Radboud του Ναϊμέγκεν. Την επόμενη χρονιά τον ακολούθησε ένας διδακτορικός φοιτητής του από το Radboud, ο επίσης Ρώσος Κόστια Νοβοσέλοφ, ο οποίος έγινε υπεύθυνος του εργαστηρίου του. Ο Νοβοσέλοφ έτυχε να προσέξει το πώς ετοίμαζε ένας άλλος ερευνητής τα δείγματα που θα ανέλυε σε ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο: τα συγκρατούσε με μια απλή ταινία σελοτέιπ. Μήπως;.. Ετρεξε στο γραφείο του, τύλιξε με σελοτέιπ μια μύτη μολυβιού και την έτριψε ελαφρά. Κοίταξε, αλλά δεν είδε τίποτε. Ξανακοίταξε μέσα από το μικροσκόπιο και... τρελάθηκε: ατομικές στιβάδες άνθρακα υπήρχαν εκεί! Επειτα δίπλωσε το σελοτέιπ στα δύο, το ξαναξεκόλλησε και ξανακοίταξε στο μικροσκόπιο: οι στιβάδες είχαν διαχωριστεί και στην κάθε μεριά του σελοτέιπ υπήρχε μία μόνο επιφάνεια ατόμων άνθρακα- το ως τότε «άπιαστο» γραφένιο!
Επί ενάμιση χρόνο μετά την ανακάλυψη αυτή ο Νοβοσέλοφ και ο Γκέιμ πειραματίστηκαν αδιάκοπα με το ατομικό τους «κοτετσόσυρμα» από άτομα παραταγμένα σε επίπεδα εξάγωνα και διαπίστωσαν ότι είχε ιδιότητες ασύλληπτες: αυτή η διαφανής μεμβράνη ήταν ταυτόχρονα το ελαφρύτερο και το σκληρότερο υλικό του πλανήτη, ενώ παράλληλα παρουσίαζε ελάχιστη αντίσταση στη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος! Οι δύο ερευνητές μάζεψαν τα στοιχεία τους και υπέβαλαν την εργασία τους στο περιοδικό «Science», το οποίο τη δημοσίευσε τον Οκτώβριο του 2004 υπό τον τίτλο «Εlectric field effect in thin carbon films».
Επακολούθησε μια «τρέλα χρυσού» για το γραφένιο που δεν λέει να καταλαγιάσει. Χαρακτηριστικά, τον Μάρτιο του 2008, σουηδοί και αμερικανοί ερευνητές παρουσίασαν έναν νέο τύπο φωτοδιόδου, το ονόματι «οργανικό ηλεκτροχημικό κύτταρο εκπομπής φωτός» (LΕC), κατά πολύ φθηνότερο από τις οργανικές φωτοδιόδους ΟLΕD και πλήρως ανακυκλώσιμο, φτιαγμένο από γραφένιο. Και τον Φεβρουάριο του 2010 η ΙΒΜ ανήγγειλε στο «Science» ότι χρησιμοποιώντας γραφένιο κατασκεύασε τρανζίστορ τύπου FΕΤ που θα κάνει εφικτούς επεξεργαστές υπολογιστών με συχνότητα λειτουργίας 100 GΗz!
Νομπέλ Χημείας στους εφευρέτες των οργανικών «Lego»
Το Βραβείο Νομπέλ για τη Χημεία το 2010 δόθηκε σε τρεις ανθρώπους που πραγματικά εφοδίασαν την ανθρωπότητα με ένα πολύ δυνατό εργαλείο. Ναι, μπορούμε να κάνουμε λόγο και στη Χημεία για «εργαλεία». Μόνο που είναι άλλης φύσεως. Στη συγκεκριμένη περίπτωση των εφετινών βραβείων, επινοήθηκε μια διαδικασία με βάση το παλλάδιο, ώστε άτομα άνθρακα δεσμευμένα σε διαφορετικές ενώσεις να μπορούν να ενωθούν και μεταξύ τους, αλλά με ήπιο τρόπο, γιατί οι υπάρχουσες μέθοδοι οδηγούσαν σε βίαιες αντιδράσεις, με αποτέλεσμα την παραγωγή και ανεπιθύμητων παραπροϊόντων που πολλαπλασιάζονταν στις διαδοχικές προσπάθειες διαδοχικών «συγκολλήσεων» και νέων τμημάτων ώστε να είναι πολύ δύσκολη η οικοδόμηση μεγάλων μορίων από μικρότερα τμήματα με έναν τρόπο που θυμίζει Lego. Στη δεκαετία του ΄60 ο Ρίτσαρντ Χεκ, 79 ετών σήμερα, ξεκινώντας από μια μέθοδο που προϋπήρχε, κατάφερε, χρησιμοποιώντας το παλλάδιο κυριολεκτικά σαν μεσολαβητή (καταλύτη τον ονομάζουν οι χημικοί), να κάνει να πλησιάζουν ήπια μεταξύ τους τα άτομα του σιδήρου, και μάλιστα έτσι ώστε το ένα άτομο να αισθάνεται έλξη για τα ηλεκτρόνια του άλλου. Αυτό βοήθησε να δημιουργούνται πιο εύκολα καινούργια μόρια, με βάση κυρίως τον άνθρακα. Ο Ιάπωνας Εϊτσι Νεγκίσι, 75 ετών σήμερα, βελτίωσε τη μέθοδο χρησιμοποιώντας και ψευδάργυρο, ενώ ο Ακίρα Σουζούκι, 80 ετών σήμερα, χρησιμοποιώντας το πιο ήπιο βόριο, έδωσε τη δυνατότητα στη μέθοδο να επεκταθεί και εκεί όπου η τοξικότητα του ψευδαργύρου θα δημιουργούσε προβλήματα.
Στο σημείο όπου η Σουηδική Ακαδημία Επιστημών στάθηκε ιδιαίτερα στην αιτιολόγηση της απόφασής της ήταν η δυνατότητα που έδωσε το εργαλείο αυτό να δημιουργούνται αντίγραφα μορίων που βρίσκονται στη φύση αλλά σε πολύ μικρές ποσότητες και δεν είναι εύκολα προσβάσιμα. Για παράδειγμα, ανακαλύφθηκε ένας αρκετά ατελής οργανισμός σε 33 μέτρα βάθος στη θάλασσα της Καραϊβικής, ο οποίος ακριβώς λόγω της υποτυπώδους κατασκευής του για να αμύνεται κατάφερε να φτιάχνει μια ουσία, τη δισκοδερμολίδη, πολύ δηλητηριώδη για τα κύτταρα των εχθρών του. Αυτή αποδείχθηκε ότι μπορεί να δράσει με ελπιδοφόρο τρόπο, παρεμποδίζοντας την εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων. Αν όμως δεν υπήρχε η μέθοδος των τριών, και ιδιαίτερα εδώ του Νεγκίσι, δεν θα μπορούσαν να έχουν στη διάθεσή τους οι ερευνητές αρκετές ποσότητες από την ουσία αυτή που τη συνέθεσαν στο εργαστήριο.
Και άλλες ουσίες με ιαματική δράση που βρίσκουμε σε μικρές ποσότητες στη φύση αναπαράγονται σε όσο χρειάζεται μεγάλες ποσότητες για έρευνα στο εργαστήριο, ενώ έχουν παρασκευαστεί και χρησιμοποιούνται ήδη μυκητοκτόνα, πλαστικά πολυμερή, όπως το πολυστυρένιο, και τώρα έκαναν την εμφάνισή τους οι ΟLΕDs, οι οργανικές φωτοδίοδοι που δίδουν καλύτερο και πιο οικονομικό φως. Κατά τη συνήθειά της η Σουηδική Ακαδημία βραβεύει για κάτι που έγινε πριν από 40 χρόνια, αλλά οι άνθρωποι της Χημείας παραδέχθηκαν ότι ήταν μια επιβεβλημένη βράβευση.
Πηγή: ΤΟ ΒΗΜΑ Online