https://frosthead.com

レゴが植物について知っていることを変える方法

棚にヒットしてから半世紀以上経った今でも、この謙虚なレゴブロックは、ビルディングブロックの多用途性と過去10年間の複数のライセンス契約のおかげで、大成功を収めたおもちゃのままです世界のトップ玩具メーカー)。

しかし、レゴブロックは、科学研究のツールとして研究室に持ち込まれることもあります。 たとえば、ケンブリッジ大学のチームは、レンガを使用して合成骨を構築しました。

現在、アイオワ州立大学の研究者は、植物の成長を研究するための新しい低コストの方法として、透明なレゴブロックに注目しています。 最近、PLOS One誌に発表された研究では、レンガを使用して、化学勾配が根の成長にどのように影響するかを研究するために、化学勾配のある非常に正確なセンチメートルスケールのシステムを作成できると主張しています。

化学的および環境的変化が植物の根の成長にどのように影響するかを理解することで、作物の収穫量が増加し、特定の作物が気候変動にどのように反応するかをよりよく理解できます。

アイオワ州立大学の材料科学および工学の助教授であり、論文の共著者であるルドヴィコ・カデマルティリは、レゴを使用するというアイデアは、その方法について驚くほどほとんど知られていないブレーンストーミングセッションから生まれたとSmithsonian.comに語った植物は環境の変化に対応します。

「植物科学と作物学の開発が必要な最も重要な分野の1つであるというコンセンサスが高まっています」とCademartiri氏は言います。 「作物の収量を改善したい場合、植物が非常に複雑な環境の手がかりにどのように反応するかを学ぶ必要があります。」

彼は、このテーマについてまだ詳しくわかっていない理由の一部は、これらの正確な種類の実験に利用できるツールが不足しているためだと言います。 単細胞または多細胞の小さな生物を研究するための高度な技術は長い間存在していましたが、植物は研究の期間を通じて小さく始まり、大きく成長するという問題があります。 温室は、すべての植物が均一な外部環境(たとえば、他の要因の中でも特に同じレベルの熱と湿度)を必要とする大規模な研究に適しています。 しかし、科学者が土壌レベルの上下に100の異なる制御された環境で100の植物をセットアップする必要があるかもしれない植物実験を想像してください。各セットアップは植物が成長するための十分なスペースを許可します。問題。

既存のマイクロ流体技術により、分子生物学者などの科学者は100万分の1メートルの精度でテスト環境を制御できますが、これらのシステムは、植物研究のためにスケールアップするのが非常に困難で費用がかかります。

Cademartiriと彼のチームがアイデアを調査し始めたときに学んだように、透明なレゴブロックは手頃な価格でありながら、真剣な研究に十分な精度の環境を作り出すという点で、幸福な媒体です。

研究者は、レゴのウェブサイトから直接個別に購入できる既製の透明なレゴピースを選択し、滅菌のためにオートクレーブに入れてから、そのピースを使用してゲルまたはその他の土壌代替物を保持する長方形の容器を構築しました。 コンテナは、さまざまなサイズに構築して、さまざまな植物のサイズまたは根の種類に対応できます。 実験が終わったら、破片を分解し、掃除して再び使用できます。

研究の別の著者である博士課程の学生カラリンドは、研究者が簡単に根の変化を見ることができるように、土壌の代用品として使用される透明なゲルをレゴのレンガが保持できるようにする方法に取り組みました、とアイオワ州ニュースサービスは報告しました。 また、構造内に特定の化学的勾配を作成する方法を考案し、植物がさまざまな化学物質にどのように反応するかを確認しました。

結果:「いくつかの理由により、レゴの性能は思ったよりもはるかに優れていました」とカデマティリは言います。

1つは、「透明なレゴはポリカーボネートでできているため、滅菌できるため、生物学的作業に最適です」と彼は言います。レンガは化学的に不活性であるため、周囲の材料と反応しません。実験を台無しにする可能性があります。

チームは、他の科学者が自分の研究に象徴的なレンガを役立つことを期待して、真剣な植物研究のためのプラットフォームとツールセットとしてレゴスを開発し続けることを目指しています。

カデマルティリは、科学者が植物研究のためにレゴをどの程度引き受けるか、または引き受けないかを伝えるのは早すぎると言いますが、彼は楽観的です。 教育者は長い間教室でレゴを使用しており、同社のマインドストームロボットラインは、人工骨の構築を支援するために使用されるほか、バーモント大学の研究者によって、形状を変化させて歩く。 そのため、少なくとも、レゴブロックは、おもちゃ箱だけでなく、研究室でも時折家を見つけ続けるでしょう。

「私たちがやったことは、私たちが考案できる最も簡単で、安価で、最も便利で、有能なツールを自分で作成することでした」とカデマルティリは言います。 「だから、他の科学者がそれらを役に立つと思っており、彼らが役立つと思う」

レゴが植物について知っていることを変える方法