اوایل سال جاری، پائولا آنتونلی (Paola Antonelli)، موزه دار ارشد بخش طراحی و معماری موزه هنر های مدرن، یک شی جذاب را به مجموعه دائمی این موزه اضافه کرد. این شی یک قطعه پلاستیکی بی رنگ در حد و اندازه های یک فلش مموری USB بود و خیلی سریع توانست روشی که دانشمندان برای ساخت و آزمایش دارو های نجات بخش استفاده می کنند را تغییر دهد. این وسیله ” اندام انسانی روی تراشه ” نام دارد.
این تراشه یک میکروچیپ با لوله های خالی مخصوص مایع های بسیار کم حجم است. این لوله ها همسو با سلول های انسانی قرار گرفته و می توانند از میان خود هوا، مواد غذایی، خون و باکتری های عفونت زا را عبور دهند. مایعات نقش مهمی در بدن ما دارند، بد نیست که با مهم ترین مایعات بدن و نقش آن ها آشنا شوید.
اندام انسانی روی تراشه همان طور ساخته می شود که شرکت هایی مثل اینتل (Intel) مغز کامپیوتر هایشان را می سازند. اما این تراشه ها به جای این که الکترون ها را از میان سیلیکون عبور دهند، مقادیر بسیار کوچک مواد شیمیایی را از سلول های ریه، روده، کبد، کلیه و قلب عبور می دهند. اسم این تکنولوژی از شبکه هایی از لوله های بسیار کوچکی که حتی در تصورتان هم نمی گنجد، یعنی همان میکروسیالات، گرفته شده است. این تکنولوژی به تراشه های ” اندام انسانی روی تراشه ” اجازه می دهد ساختار و عملکردی دقیقا مشابه اندام های بدن داشته باشد و آن ها را به بهترین ابزار برای آزمایش دارو ها تبدیل می کند.
هدف نهایی این است که کمتر از حیوانات برای آزمایش دارو ها استفاده شود و زمان و هزینه لازم برای ساختن دارو هم کاهش یابد. سال گذشته، محققان موسسه مهندسی پزشکی وایس (Wyss Institute) دانشگاه هاروارد شرکتی را به نام امولیت (Emulate) به معنای تقلید، تاسیس کرد که حالا با شرکت هایی مثل “جانسون و جانسون” (Johnson & Johnson) روی ایده آزمایش پیش بالینی کار می کند. این شرکت در حال حاضر قصد دارد تراشه های امولیت را در تحقیقات و برنامه هایش به کار گیرد.
وقتی گروه محققان هاروارد برای اولین بار در سال 2010 یافته هایشان درباره اندام انسانی روی تراشه را منتشر کردند، همه چیز کاملا علمی بود. حالا و بعد از گذشت 5 سال، نه تنها این تراشه به بهترین مجموعه طراحی دنیا راه پیدا کرده بلکه لقب “بهترین طراحی سال” را هم گرفته است.
موزه طراحی لندن هر سال یک پروژه را به عنوان بهترین پروژه سال معرفی می کند. تعدادی از برنده های قبلی عبارتند از مرکز فرهنگی حیدر علی اف در آذربایجان، یک لامپ و یک وبسایت دولتی. این که یک وسیله پزشکی ساخته دست مهندسان پزشکی برنده امسال است، علاوه بر این که ارزش این طرح را تایید می کند، نشان می دهد که چطور نظر ها درباره یک “طراحی” در حال تغییر است.
اندام انسانی روی تراشه ، ساخت موسسه وایس، بهترین طراحی سال نام گرفته است.
چرا ” اندام انسانی روی تراشه ” بهترین طراحی سال شناخته شد؟
اندام انسانی روی تراشه از لحاظ زیبایی شناسی بی نظیر است. آنتونلی، که اخیرا زیست شناسی مصنوعی را جذاب ترین پیشگام طراحی نامیده، این تراشه ها را نمونه برجسته نوآوری در طراحی می داند. او می گوید: بعضی طرح هایی که از تحقیقات علمی بیرون می آیند شکل جالبی دارند، اما این یکی متفاوت است! علاوه بر شکل جالب، کاربرد قابل توجهی هم دارد؛ یعنی ایده پشت ساخت این شی.
شکل این تراشه علاوه بر این که بسیار زیباست، درست مثل یک سیستم بیولوژیکی، عملکردش را هم بیان می کند. دونالد اینگبر (Donald Ingber)، یک مهندس پزشکی و از مدیران موسسه وایس که این تراشه را ساخته و قصد تجاری کردن آن را دارد، می گوید: بیشتر مردم می گویند شکل ظاهری از عملکرد تبعیت می کند، اما در زیست شناسی دقیقا برعکس است. راستش، درست نیست که این طور بگوییم. این یک رابطه پویاست.
ساختار یک سیستم زیستی قطعا روی کار کردن آن تاثیر می گذارد، اما اینگبر می گوید قوانین طراحی دو طرفه کار می کنند. اگر عملکرد را تغییر دهید، می توانید ساختار را با آن تنظیم کنید. او به این اشاره می کند که چطور قطر رگ های خونی تنظیم می شوند تا فشارخون در افراد با فشار خون بالا، کاهش پیدا کند. کار کردن در مقیاس میکرو، دقت بالایی می طلبد.
اندام انسانی روی تراشه با کمک کانال های میکروسیالات همسو با بافت های بدن به خوبی جایگزین ساختار های سه بعدی یک اندام می شود؛ لوله های کوچک کلیوی در کلیه، حفره های کوچک در ریه ها و رگ های کبد. سپس مکانیزم کار آن ها را تقلید می کند. برای مثال، هوای جاری در یک کانال در هنگام استفاده از یک پمپ خلا برای ایجاد یک حرکت خمیده، مدل نفس کشیدن انسان را شبیه سازی می کند. پلیمر نیمه شفاف این تراشه ها که کانال ها را در خود جا داده، به دانشمندان اجازه می دهد ببینند در داخل اندام ها در مقیاس میکرو چه می گذرد. هم چنین می توان با اتصال این نمونه های اولیه یک شبکه از کل اندام های بدن ایجاد کرد.
اندام انسانی روی تراشه یکی از اساسی ترین قوانین طراحی را رعایت کرده؛ یعنی بهره وری. اینگبر می گوید: این طراحی با سادگی فوق العاده خود، هر سیستمی را به عناصر سازنده اش تجزیه می کند تا بیشترین تاثیر را داشته باشد. او هم مثل تعدادی از محققان، باور دارد که علم خوب نیازمند فهم طراحی خوب است. قوانین حاکم بر این دو زمینه خیلی متفاوت نیستند. در اصل، طراحی در همه زمینه ها نقش دارد. دلگرم کننده است که یک جایزه بزرگ این حقیقت را به یاد ما می آورد.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.