เส้นกั้นที่บางลง และอนาคตของวัสดุศาสตร์ชีวภาพ...สู่สิ่งมีชีวิต

เส้นกั้นระหว่างวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น กับสิ่งมีชีวิต กำลังถูกทำให้เบลอลงทุกขณะ  นักวิจัยได้ทำการค้นพบวัสดุที่สามารถส่งสัญญานทางชีวภาพออกมาได้
โดยเจ้าวัสดุที่ว่านี่สามารถสร้างเมตาบอลิซึม การจำลองตัวเอง และทำงานอย่างเป็นระบบ ทำให้ถึงจะไม่ใช่สิ่งมีชีวิตก็ทำให้ใกล้เคียงเป็นที่สุด
เจ้าโคตรวัสดุนี้มันคืบคลานเหมือนกับว่าเป็นราเมือก  สร้างชิ้นส่วนใหม่ขึ้นมาในขณะที่ชิ้นส่วนเก่านี้กำลังสลายไป นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ
แม้แต่การแข่งขันกันระหว่างตัวอย่างวัสดุในห้องวิจัย

ซึ่งเป็นเรื่องที่ดูบ้ามาก แต่มันเป็นจริง ต่อไปแนวคิดจักรกลชีวภาพก็คงจะมาแล้ว ภายใต้กระบวนการสุดแปลกประหลาด ที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า dashหัวเราะNA  เจ้าวัสดุนี้มีคุณสมบัติที่น่ากลัว อันการประกอบและการสังเคราะห์วัสดุที่มีลำดับชั้น เช่นเดียวกับ DNA ในสิ่งมีชีวิต หลักฐานชัดเจนสำหรับเมแทบอลิซึมและการฟื้นฟูจะถูกเข้ารหัสในวัสดุชีวภาพ "พวกเรากำลังสร้างสิ่งใหม่ขึ้นครับ วัสดุที่มันดูเหมือนสิ่งมีชีวิตเป็นคอนเซ็ปต์ที่เหมาะสมกับมันที่สุด มันมีแม้กระทั่งเมตาบอลิซึมในแบบของตัวเอง" แดน เหลา นักวิจัยวัสดุชีวภาพกล่าวว่า  " มันยังไม่ใช่สิ่งมีชีวิต แต่มันก็เข้าใกล้กับชีวิตมากกว่าวัสดุใหนๆ ที่เคยสร้างมา นั่นมันเป็นสิ่งที่สุดยอดมากครับผม" การที่สิ่งมีชีวิตใดๆ จะถูกถือว่าเป็นชีวิตได้ มันต้องมีคุณสมบัติสำคัญ อย่าง
การเปลื่ยนแปลงสภาพของตัวเอง เซลล์ใหม่จะถูกสร้างขึ้น ในขณะที่เซลล์เก่าจะถูกผลัดทำลายไป การสังเคราะห์ทางชีวภาพและการย่อยสลายทางชีวภาพเป็นองค์ประกอบสำคัญของการดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างยั่งยืนและต้องการการเผาผลาญเพื่อรักษารูปแบบและหน้าที่ของมันนะครับ  และในเจ้าวัสดุชีวภาพของเรานี่ ผ่านระบบนี้โมเลกุลของดีเอ็นเอจะถูกสังเคราะห์และประกอบเป็นรูปแบบตามลำดับชั้นทำให้เกิดบางสิ่งที่สามารถทำให้กระบวนการเติบโตและสลายตัวแบบต่อเนื่องเป็นไดนามิกเป็นอิสระ ซึ่งนั่นสุดยอดไปเลย แต่ที่สำคัญคือแกนกลางของโครงการ dash คือ การใช้งานวัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษในการที่ สามารถทำให้สสารมาเกาะรวมตัวกันเป็นโพลิเมอร์ และวิวัฒนาการไปสู้การคงอยู่ในรูปแบบที่ใหญ่และทรงพลังยิ่งกว่า สายของดีเอ็นเออาจมีความยาวตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตร จนไปถึงความยาวนับร้อยๆ นิ้ว โดยทั้งหมดวัสดุนี้ก่อตัวมาจากนิวคลีโอไทด์เพียง 25 ตัวเท่านั้น เมื่อมันรวมตัวและเคลื่อนใหวผ่านปฏิกิริยาเคมี  มันจะทำให้สารเคมีเหลวที่เต็มไปด้วยพลังงาน ไหลไปทั่วร่างของมัน เพื่อทำให้กระบวนการทางดีเอ็นเอ ในสารสร้างสายโพลิเมอร์หรือชิ้นส่วนใหม่ของตัวเองขึ้นมา "ทุกสิ่งทุกอย่างที่มันทำคือมันเคลื่อนที่ไปเพื่อสิ้นสุดกระบวนการ ทุกกระบวนการที่เกิดขึ้นเป็นกลไปภายในตัวของเจ้า
วัสดุนี้ทั้งหมด ชีวิตเริ่มต้นมื่อไม่กี่พันล้านปีจากสารเคมีง่ายๆ อาจเป็นได้เช่นเดียวกับเจ้าวัสดุนี้เอง และเราค่อนข้างมันใจด้วยว่ามันเริ่มต้นแบบนั้น
เหลากล่าว ถึงเจ้าวัสดุชีวภาพชนิดนี้จะอยู่ในสภาพที่พึ้นฐานอย่างยิ่ง  แต่กระนั้นมันจะสร้างรากฐานสำหรับอนาคตเกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่จะสามารถสร้างและซ่อมแซมตัวเองได้อย่างอิสระ โดยปราศจากการเข้ามาแทรกแซงของมนุษย์นั่นเอง เจ๋งใช่มั้ยละครับ
พวกเขาอาจถึงขั้นผลิตพวกตัวเองออกมาเป็นกองทัพได้ในวันใดวันหนึ่ง นี่คือการคาดการณ์ของเหล่านักวิทยาศาสตร์  เราได้ค้นพบแล้วว่าวัสดุชีวภาพจะสามารถสร้างเกราะกันไฟ ไล่ฉลาม  และเป็นโลป้องกันอาวุธยิง มันจะขยายตัวมากถึงหนึ่งหมืนเท่าเมื่อสัมผัสกับน้ำ สไลม์นี้มีความสามารถในการป้องกันการโจมตีถึงห้าเท่า เมื่อเทียบกับเหล็กขนาดเท่ากัน จึงเป็นไปได้ว่าเราจะเอาสารประกอบโปรตีนที่ผลิตจากพวกอีโคไลนี่เอามาใช้งานในการสงคราม
ในฐานเกราะป้องกันอาวุธยิงของข้าศึกที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า และไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม 
นอกจะใช้งานทางการทหาร และศาสตร์ความรู้เกี่ยวกับหุ่นยนต์แล้ว  นักวิทยาศาสตร์ยังสามารถทำได้ในระดับของผลิตอวัยวะเทียมในรูปแบบของโอริกามิชีวภาพออกมา อาจใช้ซ่อมแซมกล้ามเนึ้อส่วนแขนขา ตับอ่อน หรือแม้แต่หัวใจ ถึงจะฟังดูประหลาด แต่นักวิทยาศาตร์ไม่ได้สร้างวัสดุชีวภาพอันนี้ออกมาจากมนุษย์  แต่พวกเขาใช้หมูและวัวที่ไม่เป็นที่ต้องการ มาใช้งานในการทดลองนี้ และเอาชิ้นส่วนเนึ้อเยือของมันมาเพาะ เพื่อช่วยเหลือผู้ป่วยที่ต้องการอวัสวะ หรือฟึ้นฟูอาการบาดเจ็บ ของผู้ป่วยที่ต้องการฮอร์ดมนเพราะโรคมะเร็ง ผู้ป่วยที่ผ่านคีโมและรังสีจะมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นผ่านเทคโนโลยีนี้ จากการทดลองในมนุษย์อาสาสมัคร ความที่มันเป็นวัสดุชีวภาพจะทำให้เกิดการแพ้ต่ำกว่า และเป็นประโยชน์ต่องานด้านสเต็มเซลล์
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอดังนั้นจึงเป็นอีกก้าวสำคัญในแวดวงวิทยาศาสตร์ กับงานวิจัยชิ้นนี้ ที่ในอนาคตเราจะพัฒนาต่อเนื่อง เพื่อให้มันตอบโต้กับปัจจัยสำคัญ
อย่างอยาหารที่เร่งการเติบโต หรือว่าแสงสว่าง รวมถึงอายุขัยที่ยืนยาวขึ้น และความสามารถในการวิวัฒนาการตัวเองได้เช่นกัน
“ การออกแบบยังคงดั้งเดิม แต่พวกเขาแสดงเส้นทางใหม่ในการสร้างเครื่องจักรแบบไดนามิก(มีคุณสมบัติทางชีวิตภาพ)จากชีวโมเลกุล” Shogo Hamada หนึ่งในนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์กล่าว "เราอยู่ในขั้นตอนแรกของการสร้างหุ่นยนต์ที่เหมือนมีชีวิตโดยการเผาผลาญอาหารเทียม และเราหวังว่ามันจะวิวัฒนการได้"

“ แม้จากการออกแบบที่เรียบง่ายเราก็สามารถสร้างพฤติกรรมที่ซับซ้อนเช่นการแข่งขังการเผาผลาญอาหารเทียมสามารถเปิดพรมแดนใหม่ในหุ่นยนต์ได้
” และผู้จัดทำบทความก็หวังมากกับเครื่องจักรชีวภาพนี้

https://www.youtube.com/watch?v=LjoTYoqpf6Q

อ้างอิง
https://en.wikipedia.org/wiki/Slime_mold
https://www.sciencealert.com/cornell-engineers-create-a-robotic-material-that-displays-3-of-the-key-traits-for-life?perpetual=yes&limitstart=1
https://curiosmos.com/scientists-create-machines-made-of-biomaterials-and-properties-of-living-organisms/
https://news.cornell.edu/stories/2019/04/engineers-create-lifelike-material-artificial-metabolism
https://en.wikipedia.org/wiki/Polymer
https://www.sciencealert.com/this-synthetic-super-slime-is-the-us-navy-s-latest-line-of-defence
https://www.sciencealert.com/scientists-are-making-actual-origami-out-of-real-body-organs
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่