Lebih dari setengah abad selepas ia memukul rak, bata Lego yang rendah hati tetap menjadi mainan yang sangat berjaya, terima kasih kepada kepelbagaian blok bangunan serta beberapa tawaran pelesenan sejak sedekad yang lalu (yang baru-baru ini meletupkan syarikat itu atas Mattel untuk membuatnya pembuat mainan di dunia).
Tetapi batu bata Lego juga kadang-kadang mendapati jalan ke makmal sebagai alat untuk penyelidikan saintifik. Satu pasukan di The University of Cambridge, misalnya, menggunakan batu bata untuk membina tulang sintetik.
Sekarang, para penyelidik di Iowa State University telah bertukar menjadi batu bata Lego yang telus sebagai cara baru, kos rendah untuk mempelajari pertumbuhan tumbuhan. Kerja, yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal PLOS One, berpendapat bahawa bata boleh digunakan untuk mencipta sistem skala yang sangat tepat, sentimeter dengan kecerunan kimia untuk mengkaji bagaimana perubahan kimia mempengaruhi pertumbuhan akar.
Memahami bagaimana perubahan kimia dan alam sekitar mempengaruhi pertumbuhan akar tanaman boleh meningkatkan hasil tanaman dan memberi kita pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana tanaman tertentu akan bertindak balas terhadap perubahan iklim.
Ludovico Cademartiri, seorang penolong profesor sains bahan dan kejuruteraan di Iowa State University dan pengarang bersama kertas itu, memberitahu Smithsonian.com bahawa idea menggunakan Legos keluar dari sesi brainstorming yang dicetuskan oleh bagaimana mengejutkan sedikit diketahui tentang cara tumbuhan bertindak balas terhadap perubahan alam sekitar.
"Terdapat persetujuan yang semakin meningkat bahawa ia adalah salah satu bidang yang paling penting yang memerlukan pembangunan untuk sains tumbuhan dan Agronomi, " kata Cademartiri. "Jika kita mahu meningkatkan hasil tanaman kita, kita perlu belajar bagaimana tumbuhan bertindak balas terhadap isyarat alam sekitar yang sangat rumit."
Dia berkata sebab kita belum tahu lebih lanjut tentang subjek ini, sebahagiannya, kerana kekurangan alat yang tersedia untuk jenis percubaan yang tepat ini. Teknik peringkat tinggi telah lama wujud untuk mengkaji organisme tunggal tunggal atau berbilang sel, tetapi tumbuh-tumbuhan menimbulkan masalah kerana mereka mula kecil dan tumbuh lebih besar sepanjang masa pengajian. Rumah hijau berfungsi dengan baik untuk kajian besar yang memerlukan semua tumbuh-tumbuhan mempunyai persekitaran luaran yang homogen (tahap panas dan kelembapan yang sama, contohnya, antara faktor lain). Tetapi bayangkan percubaan tumbuhan di mana para saintis mungkin perlu menyediakan 100 tumbuhan di 100 persekitaran terkawal yang berbeza, di atas dan di bawah paras tanah, dengan setiap persediaan yang membolehkan ruang yang cukup untuk tumbuhan berkembang, dan anda mula mendapat rasa masalah.
Teknologi mikrofluid yang sedia ada membolehkan para saintis seperti ahli biologi molekul untuk mengawal persekitaran ujian dengan kepintaran sejuta meter, tetapi sistem tersebut boleh menjadi sangat sukar dan mahal untuk meningkatkan penyelidikan tumbuhan.
Batu bata Lego telus membentangkan medium yang gembira, kerana mereka mampu tetapi mencipta persekitaran yang cukup tepat untuk kajian yang serius, seperti Cademartiri dan pasukannya belajar ketika mereka mula menyiasat idea itu.
Para penyelidik memilih kepingan Lego telus yang boleh dibeli secara langsung dari laman web Lego, meletakkannya dalam autoklaf untuk pensterilan, kemudian menggunakan kepingan untuk membina bekas segi empat untuk memegang gel atau pengganti tanah lain. Bekas boleh dibina dengan pelbagai saiz untuk menampung saiz tumbuhan atau jenis akar yang berlainan. Apabila eksperimen selesai, potongan boleh dipecahkan, dibersihkan dan digunakan lagi.
Pelajar kedoktoran Kara Lind, pengarang lain kajian itu, berusaha mencari cara untuk memastikan batu bata Lego dapat memegang gel yang telus yang digunakan sebagai pengganti tanah untuk membolehkan para penyelidik mudah melihat perubahan akar, laporan Iowa State News Service melaporkan. Dia juga berusaha untuk mencipta kecerunan kimia tertentu dalam struktur, untuk melihat bagaimana tumbuhan bertindak balas terhadap bahan kimia yang berbeza, sama ada toksin atau nutrien.
Hasilnya: "Ternyata Lego melakukan lebih baik daripada yang kita fikirkan, kerana beberapa sebab, " kata Cademartiri.
Untuk satu, "Lego telus diperbuat daripada polikarbonat, jadi ia bermakna ia boleh disterilkan, yang menjadikannya sesuai untuk kerja biologi, " katanya. Batu-batu juga tidak aktif secara kimia, jadi mereka tidak akan bertindak balas dengan bahan-bahan sekitar dan berpotensi merosakkan eksperimen.
Pasukan ini bertujuan untuk terus membangunkan Legos sebagai platform dan alat yang ditetapkan untuk kajian tumbuhan yang serius, dengan harapan ahli sains lain akan mendapati batu bata ikonik berguna dalam penyelidikan mereka sendiri.
Cademartiri mengatakan ia terlalu cepat untuk memberitahu sejauh mana saintis akan atau tidak akan mengambil Legos untuk kajian tumbuhan, tetapi dia optimis. Pendidik telah lama menggunakan Legos dalam bilik darjah, dan garis robot robot Mindstorms syarikat, selain digunakan untuk membantu membina tulang buatan, juga telah digunakan oleh para penyelidik di Universiti Vermont untuk membuat robot yang mengubah bentuknya untuk "belajar" bagaimana Jalan. Oleh itu, sekurang-kurangnya mungkin bahawa bata Lego akan terus mencari rumah sesekali di makmal penyelidikan serta kotak mainan.
"Apa yang kami lakukan adalah memaksa diri kami untuk mencipta alat yang paling mudah, paling murah, paling mudah, dan mampu yang kita boleh buat, " kata Cademartiri. "Jadi, kami berharap ahli sains lain akan mendapati mereka berguna, dan kami fikir mereka akan."
