TV programa
 

Horoskopai
 
SEKITE MUS Registruotiems varototojams
Paieška
LIETUVAKOMENTARAIPASAULISKULTŪRAISTORIJALŽ REKOMENDUOJAEKONOMIKASPORTAS
Šeima ir sveikataPrie kavosŽmonėsGimtasis kraštasMokslas ir švietimasTrasaKelionėsKonkursaiNamų pasaulisGamtaAugintiniai
MOKSLAS IR ŠVIETIMAS

Lietuviškos "akys" - kosmosui

2013 09 17 6:00
Sostinės Katedros aikštėje jau veikia paroda „European Space Expo“, supažindinanti su kosmoso technologijų praktiniu taikymu kasdienėje veikloje. Oresto Gurevičiaus (LŽ) nuotrauka

Rytoj, rugsėjo 18 dieną, Vilniuje prasideda tarptautinė kosmoso konferencija "Space Economy in the Multipolar World (SEMWO)". Ketvirtus metus iš eilės vyksiančiame renginyje aktualius kosmoso ekonomikos klausimus aptars mokslininkai, verslininkai, kosmoso programų vadovai iš JAV, Japonijos, Europos Sąjungos, Rusijos ir Kinijos.

Biochemikas prof. Valdas Laurinavičius neabejoja, kad lietuvių mokslininkų kuriamos technologijos gali prisidėti įgyvendinant kosmoso programas. Tokie būtų ir biojutikliai, garantuojantys patikimą gyvybės palaikymo sistemų veiklą, kad uždarose erdvėse išgyventų žmonės. Biochemijos institute kuriamiems biojutikliams ir gyvybės palaikymo sistemoms skirtas prof. V.Laurinavičiaus pranešimas bus perskaitytas per SEMWO konferenciją.

Jokių klaidų

Biochemijos instituto mokslininkai bene vieninteliai Lietuvoje kuria biojutiklius. Šioje srityje tyrėjai dirba dar nuo sovietmečio, buvo įtraukti į tuometinės Sovietų Sąjungos kosmoso programą ir pasaulio mastu kai kuriais atžvilgiais yra pionieriai. 1989 ir 2010 metais prof. V.Laurinavičiui kartu su kolegomis paskirta Lietuvos mokslo premija.

Biochemijos instituto direktorius ir Bioanalizės skyriaus vedėjas prof. V.Laurinavičius LŽ pasakojo, kad tokiose uždarose sistemose kaip požeminis bunkeris, povandeninis ar kosminis laivas būtina garantuoti tinkamą oro, slėgimo, drėgmės, temperatūros ar vandens būklę. Gyvybės palaikymo sistema turi veikti patikimai. Net ir nedidelė klaida gali grėsti žmonių gyvybėms, todėl reikia imtis visų priemonių, kad jokių klaidų nebūtų.

Pirmiausia gyvybės palaikymo sistema turi turėti grįžtamąjį ryšį. Pavyzdžiui, kosminiame laive reikiamai temperatūrai palaikyti neužtenka nuolat šildyti, apskaičiavus, kiek laipsnių papildomai pridėti per valandą. Reikia matuoti, kas toje aplinkoje vyksta, turėti "akis", t. y. įvairių jutiklių rinkinį, padėčiai kontroliuoti.

Kitas dalykas, neįmanoma pasiimti į kosminį laivą vandens atsargų ilgesniam laikui. Reikia regeneruoti jau panaudotą vandenį, kad būtų galima vėl naudoti. Pagrindinis komponentas, išeinantis su šlapimu ir sunkiausiai atsikratomas, yra karbamidas, dar vadinamas urėja arba šlapalu. Lietuvių mokslininkai sukūrė biojutiklius, kurie atpažįsta karbamidą ir išmatuoja jo koncentraciją. Maža to, sukūrė net bioreaktorius: per tam tikras kolonėles leidžiamas skystis ir jame esantis karbamidas suskaldomas į amoniaką ir anglies dioksidą. Juos atskirti ir surinkti nebėra jokių sunkumų. Šiuo atveju biojutikliai panaudojami ir regeneraciniams procesams.

Arba kas gali žinoti, kiek ir kokių vaistų reikės kosmose?! Todėl ten geriau vežtis, pasak biochemiko, pačias technologijas, ir vaistų pasigaminti, kai jų reikės, ir būtent tokių, kokių reikės konkrečiam žmogui. Tradiciniai medikamentai jau nueina į praeitį. Pradėti kurti vadinamieji individualūs vaistai. Jie dažniausiai yra baltyminės prigimties ir nukreipti prieš specifinį organizmo susirgimą.

Šiuo metu Biochemijos instituto mokslininkai farmacijos srityje bendradarbiauja su kompanija "Bayer". Farmacininkus domina lietuvių kuriami fermentai, reikalingi technologiniams procesams.

Atpažinti ir išmatuoti

Prof. V.Laurinavičius skaitys pranešimą apie biojutiklius ir gyvybės palaikymo sistemas rytoj Vilniuje prasidedančioje tarptautinėje kosmoso konferencijoje "Space Economy in the Multipolar World (SEMWO)". / Romo Jurgaičio nuotrauka

"Pasaulyje įvairiausių jutiklių sukurta devynios galybės, - sakė prof. V.Laurinavičius. - Mūsų jutikliai skirti matuoti aplinkoje įvairias medžiagas, tarkim, iškvepiamą alkoholį ore, gliukozę kraujyje ar pieno rūgštį, išsiskiriančią su prakaitu ir galinčią būti maisto produktuose. Pirmiausia tas medžiagas aplinkoje turi kas nors atpažinti. Įsivaizduokite, gliukozės kraujyje yra mažiau nei vienas procentas. Kaip jį tiksliai pagauti, kad netrukdytų visi kiti? Čia daug nesvarstydami kopijuojame gamtą. Ląstelė turi baltymus, vadinamus fermentais, kurie atpažįsta savo medžiagą ir pagreitina, katalizuoja, valdo jos cheminius virsmus. Bet svarbiausia - atpažįsta. Galbūt galima paimti iš gamtos, iš ląstelės, šiuos baltymus ir naudoti kaip atpažinimo elementus? Jie atpažins objektą, o mes tą atpažinimą paversime jau matuojamuoju elektriniu signalu."

Kai jutiklių konstrukcijose naudojamos biologinės medžiagos, sukuriami vadinamieji biojutikliai. Biochemijos instituto mokslininkai naudoja iš mikroorganizmų išskirtus arba jų gaminamus fermentus. Pradėjo dar sovietiniais laikais nuo biojutiklių gliukozei kraujyje matuoti. Gliukozės koncentracija kraujyje - skiriamasis cukrinio diabeto rodiklis. Vis daugiau žmonių visame pasaulyje serga cukriniu diabetu. Liga turi labai ilgą inkubacinį periodą ir neretai žmogus nežino, kad serga, todėl nesigydo. Kitas dalykas, kai žmogus jaučiasi blogai, jis turi žinoti, ar per daug, ar per mažai gliukozės jo kraujyje. Susileisti insulino ar suvalgyti saldainį? Padaryta klaida gali brangiai kainuoti. Todėl taip svarbu buvo sukurti patikimus ir šiuolaikiškus būdus gliukozei matuoti.

Tiek žemėje, tiek kosmose

Biochemijos instituto mokslininkai sukūrė iš viso apie 30 įvairiausių biojutiklių - alkoholiui, pieno rūgščiai, cholesteroliui, šlapimo rūgščiai ar penicilinui matuoti. Jų taikymo sritys taip pat gali būti įvairiausios. Pavyzdžiui, kontroliuoti maisto kokybę. Juk svarbu žinoti, ar pieno pakelyje yra penicilino?! Arba pieno rūgštis, išsiskirianti per rūgimo procesą, leidžia nustatyti vos prasidėjusį ir dar nejaučiamą produkto rūgimą. Suaugusiam žmogui toks produktas gal ir nepakenks, tačiau kūdikiui gali sukelti liūdnų padarinių.

Prof. V.Laurinavičius prisiminė Europos Komisijos projektą, kai kartu su vokiečiais ir švedais kūrė biojutiklius vyno pramonei ir Tokajaus regiono vyno gamyklose išbandė gliukozės, acto rūgšties, alkoholio matuoklius. Tokių sistemų reikėjo vengrams, senąsias technologijas pakeitusiems šiuolaikinėmis, kai vynas rauginamas, vynuogių sulčių pripildžius vertikaliai stovinčias 60 tonų cisternas. Jei rūgimo procesas pasiseka, gaunamas geros kokybės vynas. Jei nelabai - laukia didžiuliai nuostoliai. Jų galima išvengti investavus į valdymo sistemas, į "akis", kad būtų galima kontroliuoti, kas vyksta tose cisternose. Jei, tarkim, alkoholio koncentracija didėja ne taip, kaip turėtų būti geram vynui, galbūt laikas imtis kokių nors priemonių ir gelbėti vyno kokybę.

Dar sovietmečiu, praėjusio amžiaus devintą dešimtmetį, Biochemijos instituto tyrėjai buvo įtraukti į tuometinės Sovietų Sąjungos kosmoso programą. Turėjo kurti jutiklius uždaroms sistemoms, kad tiktų ne tik kosminiams laivams, bet ir požeminiams bunkeriams ar povandeniniams laivams. Vienas uždavinių buvo sukurti jutiklius alkoholiui ore matuoti. Atrodytų, kam tai galėtų būti reikalinga, tačiau, pavyzdžiui, povandeninio laivo įgula, išvykdama į kelionę, pasiimdavo šviežios duonos, supakuotos polietileno maišuose panaudojant alkoholio garus, kad nesiveistų pelėsis. Jei tokioje uždaroje sistemoje maišai netyčia prakiurtų, padariniai būtų neprognozuojami. Galimos prevencinės priemonės - maisto saugykloje, kur laikoma duona, įrengti daviklį, nuolat matuojantį, ar nėra ore alkoholio. Jei yra, įsijungia signalas ir imamasi atitinkamų veiksmų.

Patikimoje draugijoje

Kodėl dabar kosmoso programoms reikėtų lietuvių sukurtų biojutiklų? Toks užsakymas, pasak prof. V.Laurinavičiaus, yra procesas. Sukūrus jutiklį gali paaiškėti, kad reikės vienaip ar kitaip ką nors keisti. Visokiausi pakeitimai įmanomi tik pažįstant technologiją kaip nuluptą ir per keliasdešimt metų savo rankomis apčiupinėjus daugybę įvairiausių daviklių. Jei tyrėjų grupė gali profesionaliai spręsti iškylančius uždavinius, su ja bus bendradarbiaujama. Tokių grupių pasaulyje nedaug.

"Kodėl iki šiol nesame kosmoso programose?! - retoriškai klausė Biochemijos instituto direktorius. - Šis klubas labai uždaras dėl kelių priežasčių. Pirmiausia, kurti technologijas kosminiams laivams - labai geras verslas. Pašaliečių per daug nereikia, tačiau geri specialistai, turintys gerų technologijų, bus pakviesti. Kitas dalykas - saugumo problemos. Jei dirbi kosmoso programose, prieini prie daugybės informacijos. Tarkim, jei gaminsi kam nors daviklius, turi žinoti, kaip veikia visa sistema, o tai yra daugybės dar nepatentuotų išradimų rinkinys. Trečia, sukuriamos pažangiausios technologijos gali būti taikomos ne tik kosmose, bet ir žemėje. Pavyzdžiui, labai daug tekstilės gamintojų norėtų perimti kosmosui gaminamos specialios aprangos technologijas. Priežasčių visuma lemia, kad kosmoso technologijas plėtosime tik tokioje gerai pažįstamoje, patikimoje draugijoje, priklausančioje Europos kosmoso agentūrai. Todėl Lietuvos kosmoso asociacija atlieka labai gerą darbą, kad pakliūtume į šį klubą. Nors jau dabar yra Lietuvoje institucijų, kurios po truputį įsitraukia į kosmoso programas ar dirba jose bendradarbiaudamos su užsienio partneriais, priklausančiais tarptautinėms kosmoso asociacijoms."

DALINKIS:
0
0
SPAUSDINTI
MOKSLAS IR ŠVIETIMAS
Rubrikos: Informacija:
AugintiniaiEkonomikaFutbolasGamtaĮkainiai
Gimtasis kraštasIstorijaJurgos virtuvėKelionėsInfoblokai
KomentaraiKonkursaiKovos menaiKrepšinisReklaminiai priedai
KultūraLengvoji atletikaLietuvaLŽ rekomenduojaPrenumerata
Mokslas ir švietimasNamų pasaulisPasaulisPrie kavosKontaktai
SportasŠeima ir sveikataTrasaŽmonėsKarjera
Visos teisės saugomos © 2013-2016 UAB "Lietuvos žinios"