Una mattina Etienne Boulter entrò nel suo laboratorio presso l’Università della Costa Azzurra a Nizza, in Francia, con un escavatore Lego Technic sotto il braccio. Il suo piano era semplice ma ambizioso: utilizzare i pezzi del set per costruire un allungatore cellulare meccanico.
Boulter e i suoi colleghi studiano la meccanobiologia, il modo in cui le forze meccaniche come lo stiramento e la compressione influenzano le cellule, e questa attrezzatura è essenziale per la loro ricerca. Le barelle cellulari commerciali costano più di 50.000 dollari.
Ma un giorno, dopo aver giocato con il set Lego, Boulter e i suoi colleghi scoprirono un modo per costruirne uno utilizzando i suoi componenti per poco più di 200 dollari. Il suo sistema Lego allunga una piastra di silicone dove le cellule crescono. Questo processo provoca la deformazione delle cellule e imita il modo in cui le cellule della nostra pelle si allungano.
Set come questi sono ideali per essere riutilizzati, afferma Boulter: “Se utilizzi Lego Technic, hai i motori, le ruote, gli assi: tutto ciò di cui hai bisogno per costruire un sistema come questo.” Il suo modello ebbe un tale successo che dieci diversi laboratori in tutto il mondo lo contattarono per progettare la costruzione delle proprie barelle Lego a basso costo.
Boulter è uno dei tanti ricercatori che si rivolgono ai componenti Lego per costruire apparecchiature di laboratorio poco costose ma estremamente efficaci. I mattoni stessi sono durevoli e realizzati con tolleranze strette. Le offerte di Lego includono sensori in grado di rilevare vari colori, rilevare movimenti di rotazione e misurare la distanza da un oggetto. Questi strumenti fai-da-te rappresentano una soluzione creativa ed economica per gli scienziati che lavorano e cercano di contenere i costi.
Prendiamo, ad esempio, il cromatografo Lego progettato da Cassandra Quave e suo marito Marco Caputo, entrambi della Emory University negli Stati Uniti. Quave è un etnobotanico che guida un gruppo di ricerca dedicato alla documentazione delle medicine tradizionali.
La sua squadra viaggia nelle profondità delle foreste e delle giungle di tutto il mondo, raccogliendo campioni di foglie, bacche e semi valutati per il loro potenziale valore farmaceutico. Per isolare i composti chimici dai campioni di piante, Quave utilizza un meticoloso processo chiamato cromatografia, in cui il liquido vegetale distillato scorre attraverso un tubo riempito con un materiale come il gel di silice.
I tempi in cromatografia devono essere molto precisi, con piccole quantità di liquido aggiunte in momenti precisi. Aspettare questi momenti non è il miglior utilizzo del tempo di uno studente laureato. Questo è esattamente ciò che pensò Quave quando un giorno entrò nel laboratorio e vide il suo studente di dottorato Huaqiao Tang tenere in mano una provetta e guardare l’orologio. “Questo è pazzesco!” disse Quave ridendo. “Possiamo trovare una soluzione migliore!”
Quando Quave parlò a Caputo del suo problema, questi tirò fuori i Lego dall’enorme collezione dei suoi quattro figli e chiese ai suoi studenti di vedere cosa potevano fare con i giocattoli. Hanno creato un braccio robotico in grado di compiere movimenti precisi e ripetuti, aggiungendo gradualmente piccole frazioni di liquido alle provette, al fine di isolare i composti nel tessuto vegetale. Il dispositivo era così preciso nei suoi movimenti, dice Quave, che si formarono cristalli spontanei, cosa che avviene solo nelle sostanze molto pure.
All’Università di Cardiff in Galles, Christopher Thomas, Oliver Castell e Sion Coulman hanno ottenuto un successo simile costruendo uno strumento in grado di stampare celle. I ricercatori studiano le malattie della pelle, i lipidi (composti grassi) nel corpo e la guarigione delle ferite. Poiché è difficile trovare campioni ottenuti in modo etico, hanno creato una biostampante 3D con mattoncini Lego in grado di “stampare” un analogo della pelle umana stratificando inchiostro biologico che contiene cellule viventi.
In genere, queste stampanti costano più di un quarto di milione di dollari, ma la loro versione è stata realizzata per soli 550 dollari. Inizialmente i suoi colleghi erano scettici sul fatto che componenti normalmente considerati giocattoli potessero essere utilizzati in un ambiente così professionale, ma dopo aver visto la stampante in funzione si sono subito convinti. Il team ha fatto notizia a livello nazionale e altri gruppi hanno replicato il modello nei propri laboratori.
Alcuni scienziati stanno creando strumenti da portare in classe. Timo Betz dell’Università di Göttingen in Germania ha avuto l’idea di costruire un microscopio Lego mentre guardava suo figlio Emil, allora otto anni, giocare.
Quel pomeriggio Betz avrebbe dovuto parlare di scienza in una scuola locale, ma era riluttante a portare in classe il suo microscopio da laboratorio. Suo figlio acconsentì immediatamente. “Facciamolo uno!”, disse a suo padre. Insieme a Bart Vos, collega dell’università, hanno costruito un microscopio interamente realizzato con mattoncini Lego, ad eccezione di due lenti ottiche. I suoi progetti, che sono stati resi disponibili al pubblico, possono essere utilizzati da studenti dai 12 anni in su per apprendere le basi dell’ottica.
Molti di questi scienziati hanno reso i loro modelli open source, fornendoli a gruppi interessati, caricando i piani su GitHub o pubblicandoli su documenti in modo che altri laboratori possano creare le proprie versioni. Ciò è vantaggioso per i ricercatori di tutto il mondo, soprattutto quelli con finanziamenti limitati, siano essi nuovi membri di facoltà, scienziati di università più piccole o lavoratori provenienti da paesi a basso reddito. Ecco come un mattoncino di plastica rende la Scienza più accessibile a tutti.
( fonte: MIT Technology Review )
