„Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic“, napisao je 1973. godine Arthur C. Clarke u svjetski poznatoj knjizi Profiles of the Future (Profili budućnosti). Dovoljno razvijena tehnologija ne može se razlikovati od magije. Ili, što se također može pročitati u toj knjizi, znanost i tehnologija često učine znanstvenu fantastiku smiješnom, naivnom, djetinjastom. Zar danas nije smiješno gledati kako se posada svemirske krstarice Enterprise služi minijaturnom radio-stanicom smještenom u nekakvom bedžu, pravo rečeno mobitelom. Ono što se u doba snimanja serije činilo tehnički nedostižnim u naše vrijeme ima svako dijete… umjesto igračke. (Danas bi scenarist radio-stanicu smjestio u zub – ako uskoro i toga ne bude.)

Dovoljno razvijena tehnologija ne može se razlikovati od magije

No to ipak ne bismo mogli reći za jedano drugo tehničko čudo iz serije Star Trek. Riječ je o liječenju svjetlosnom zrakom. Sjećate li se? To je ona svjetlost koje pređe preko tijela nakon čega rane zarastaju, a ranjenici i bolesnici se bude ćili i zdravi.

Na sve me je ove misli naveo znanstveni članak što sam ga nedavno pročitao u časopisu Nature Nanotechnology: u ožujku je naime skupina znanstvenika s više američkih sveučilišta objavila članak podugačkog naslova „Photoelectrochemical modulation of neuronal activity with free-standing coaxial silicon nanowires“, čiji nam prijevod na hrvatski jezik, Fotoelektrokemijska modulacija aktivnosti neurona slobodnim koaksijalnim silicijevom nanožicama, neće mnogo pomoći.

Namjera mi nije da čitatelja ovog portala zabljesnem veleumnim riječima nego da ga upoznam s najnovijim dosezima znanosti i tehnologije. Stoga ću krenuti od bitnog. Znanstvenici su napravili fotoelektrični element, sličan onome na solarnim panelima, tako sićušan da se može smjestiti uz jednu živčanu stanicu (neuron) i baš nju elektrostilmulirati kada se na njega (i na nju) uperi laserska zraka. Tehnički detaljnije riječ je o koaksijalnom poluvodičkom elementu, nanožici, veličine manje bakterije tipa PIN na koji je naparen nekoliko atoma debeo sloj zlata. 

Promjer nanožice je od  200 do 250 nm, a na njoj se stvara struja kada se obasja zelenom svjetlošću, valne duljine 532 nm. Pri trajanju osvjetljenja od jedne stotinke sekunde (10 ms), dovoljnom da izazove podražaj neurona, na silicijevoj nanožici (silicon nanowire, SiNW) stvaraju se struje od 22 do 120 pA pri jakosti zrake od 1,7 do 8,5 mW. No pri tome ne mora doći do oštećenja neurona, jer pri energiji zrake od 5,36 μJ, još uvijek dovoljnoj da  izazove podražaj neurona, temperatura nanožice podiže se za samo 0,36 stupnja Celsiusa. To je još uvijek znatno manje od normalne varijacije tjelesne temperature koja iznosi jedan stupanj – i to kad  sasvim mirujemo.

No vratimo se primjeni, da ne kažem znanstvenoj fantastici. Autori u zaključku rada kažu kako nova metoda pruža mogućnost „modulacije staničnog nadražaja na neinzvazivni, negenetički način“ te da se može primijeniti poput lijeka.

Ovo posljednje je bitno jer se nanožice mogu injektirati, kao svaki drugi lijek, u tkivo. Štoviše, sasvim je u dometu današnje tehnologije obložiti nanožice odgovarajućom biološkom tvari zahvaljujući kojoj bi one mogle prepoznavati posve određene vrste stanica i za njih se vezati. Time se otvaraju neslućene mogućnosti primjene.

Prva pomisao kada sam pročitao sažetak članka bila je elektrostimulacija mozga, odavno primjenjivana metoda kojom se s pomoću elektroda u mozgu pobuđuju osjeti ili zaboravljena sjećanja. No to je tek prva asocijacija, jer – znamo iz biologije - živci i živčane stanice reguliraju praktički sve životne funkcije. Zahvaljujući jednostavnoj mogućnosti pobude izabranih živčanih stanica bit će moguće pokretati paralizirane udove, pa čak i vratiti vid slijepima. Nije naime teško zamisliti postavljanje fotoelektričnih nanožica na  vidni živac koji bi zahvaljujući njima preuzeo funkciju oštećene mrežnice. Naravno, na njega ne bi padala svjetlost izravno iz oka, nego bi se trebala na neki način procesirati. Zahvaljujući nanotehnologiji i minijaturizaciji elektronike, nije nemoguće sve to – i optički uređaj, i digitalni procesor i izvore svjetlosti potrebne za podraživanje vidnoga živca - smjestiti u očnu jabučicu, umjetnu dakako.

 Možda me je mašta predaleko odvela. Možda. No u današnje doba kada se „čuda događaju svakoga dana“ (kako glasi naslov jedne knjige iz moga djetinjstva) teško je odvojiti znanost od znanstvene fantastike ili – što bi rekao Arthur Clarke – tehnologiju od magije, čarobnjaštva.

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951. godine, je kemičar, umirovljeni znanstveni savjetnik u trajnome zvanju. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti: napisao je na stotine znanstveno-popularnih članaka, sedam je godina bio glavni urednik Prirode, a sada je urednik rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji. Autor je sedam izložbi u Tehničkom muzeju Nikola Tesla u Zagrebu te 12 znanstveno-popularnih knjiga. Upravo mu je izlašla još jedna, ovaj put na engleskom jeziku (The Cookbook of Life), s temom postanka života na Zemlji.