Zephyrnet-logo

Hoe nanowetenschap fysica in de biologie brengt

Datum:

Lodewijk Minion beoordelingen Nano komt tot leven: hoe nanotechnologie de geneeskunde en de toekomst van de biologie transformeert door Sonia Contera

Nanobots in medicijnbeeldverhaal
De toekomst is nano Door de ontwikkeling van nanowetenschap kunnen biologie en geneeskunde vanuit een technisch perspectief worden benaderd. (Met dank aan: Shutterstock / FrimuFilms)

Deels showcase, deels manifest, Sonia Contera's Nano komt tot leven doet de ambitieuze poging om het wonder van de recente vooruitgang in de biologie en nanowetenschap over te brengen en tegelijkertijd te pleiten voor een nieuwe benadering van biologisch en medisch onderzoek.

Contera - een biologisch fysicus aan de Universiteit van Oxford – beslaat enorm veel terrein en beschrijft met duidelijkheid een reeks baanbrekende experimenten, waaronder het bouwen van robots en motoren op nanoschaal van zelf-geassembleerde DNA-strengen, en het incrementele maar fascinerende werk aan kunstmatig gekweekte organen.

Maar in dit interessante overzicht van nanowetenschap in de biologie weeft Contera een complex argument voor de toekomst van biologie en geneeskunde. Voor mij blinkt het boek hier echt uit. Door te pleiten voor het belang van fysica en techniek in de biologie, bekritiseert de auteur de manier waarop de biomedische industrie typisch onderzoek heeft uitgevoerd, in plaats daarvan stelt hij dat we een benadering van de biologie nodig hebben die haar eigenschappen op alle schaalniveaus respecteert, niet alleen de moleculaire.

Als bewijs hiervoor laat Contera de lezer kennismaken met experimenten met de mechanische eigenschappen van cellen, waaruit blijkt dat de juiste tweak of pinch ervoor kan zorgen dat een cel zijn eigenschappen volledig verandert. Bijzonder fascinerend is de beschrijving van werk dat laat zien dat stamcellen zich meer als hersencellen kunnen gedragen als ze op een zachter oppervlak worden gekweekt en meer als bot als ze op een harder oppervlak worden gegroeid. Zoals Contera het stelt: “Biologie maakt geen onderscheid tussen de domeinen van de wetenschap; het gebruikt ze allemaal.”

We worden echter tegengehouden, stelt ze, door institutionele traagheid. Farmaceutische bedrijven hebben sterk geautomatiseerde high-throughput-methoden bedacht om nieuwe medicijnen te testen, maar vertrouwen nog steeds op een op chemie gerichte benadering - nauwelijks beter dan geblinddoekt darten. Met nieuwe kennis uit de biofysica en biomedische technologie kunnen we in plaats daarvan de geneeskunde vanuit meerdere schalen benaderen – door nanodeeltjes te maken die zijn getagd met antilichamen en emitters om ze tegelijkertijd te behandelen en af ​​te beelden, of door de vooruitgang in 3D-geprinte weefsels te gebruiken om nieuwe processen voor “organen op een chip” te onderzoeken. . Deze nieuwe ideeën, die de biologie vanuit een technisch perspectief bekijken, stellen ons in staat onszelf te zien als machines die deel uitmaken van de fysieke en mechanische wereld om ons heen.

Ondanks de ingewikkelde ideeën die werden aangereikt Nano komt tot leven, Ik merkte dat ik nooit verzandde in technische details. Sommige van de onbekende concepten worden inderdaad geïllustreerd met snelle atoomkrachtmicroscoopbeelden uit het eigen laboratorium van de Contera, waardoor we een kijkje op nanoschaal krijgen in hoe wetenschappers weten wat er op zulke kleine schaal gebeurt.

Nano komt tot leven is gericht op zowel de algemene lezer als op wetenschappers en benadrukt en stimuleert de democratisering van de wetenschap en haar relatie tot de menselijke cultuur. Om te eindigen met een inspirerende noot, moedigt Contera ons aan om onze angst voor technologie van ons af te schudden en wetenschap te gebruiken om een ​​eerlijkere en welvarendere toekomst te creëren.

  • 2022 Princeton University Press 240pp £ 14.99pb
spot_img

Laatste intelligentie

spot_img