Lebih dari setengah abad setelah menghantam rak-rak, bata Lego yang sederhana tetap menjadi mainan yang sangat sukses, berkat fleksibilitas blok bangunan serta berbagai perjanjian lisensi selama dekade terakhir (yang, baru-baru ini, melambungkan perusahaan atas Mattel untuk membuatnya menjadi pembuat mainan top di dunia).
Tetapi batu bata Lego juga kadang-kadang menemukan jalan mereka ke laboratorium sebagai alat untuk penelitian ilmiah. Sebuah tim di Universitas Cambridge, misalnya, menggunakan batu bata untuk membangun tulang sintetis.
Sekarang, para peneliti di Iowa State University telah beralih ke batu bata Lego transparan sebagai cara baru dan murah untuk mempelajari pertumbuhan tanaman. Karya yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal PLOS One, berpendapat bahwa batu bata dapat digunakan untuk membuat sistem skala sentimeter dengan gradien kimia yang sangat tepat untuk mempelajari bagaimana perubahan kimia mempengaruhi pertumbuhan akar.
Memahami bagaimana perubahan kimia dan lingkungan mempengaruhi pertumbuhan akar tanaman dapat meningkatkan hasil panen dan memberi kita pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana tanaman tertentu akan bereaksi terhadap perubahan iklim.
Ludovico Cademartiri, asisten profesor sains dan teknik material di Iowa State University dan salah satu penulis makalah, mengatakan kepada Smithsonian.com bahwa ide untuk menggunakan Lego muncul dari sesi curah pendapat yang dipicu oleh betapa sedikit yang diketahui tentang cara tersebut. tanaman merespons perubahan lingkungan.
“Ada konsensus yang berkembang bahwa itu adalah salah satu bidang terpenting yang membutuhkan pengembangan untuk ilmu tanaman dan Agronomi, ” kata Cademartiri. “Jika kita ingin meningkatkan hasil panen, kita perlu belajar bagaimana tanaman merespons isyarat lingkungan yang sangat kompleks.”
Dia mengatakan alasan mengapa kita belum tahu lebih banyak tentang subjek ini, sebagian, karena kurangnya alat yang tersedia untuk jenis eksperimen yang tepat ini. Teknik tingkat tinggi telah lama ada untuk mempelajari organisme bersel tunggal atau multi-sel kecil, tetapi tanaman menimbulkan masalah karena mereka mulai kecil dan tumbuh jauh lebih besar sepanjang waktu penelitian. Rumah kaca bekerja dengan baik untuk studi besar yang mengharuskan semua pabrik memiliki lingkungan eksternal yang homogen (tingkat panas dan kelembaban yang sama, misalnya, di antara faktor-faktor lain). Tetapi bayangkan sebuah percobaan tanaman di mana para ilmuwan mungkin perlu mengatur 100 tanaman di 100 lingkungan terkontrol yang berbeda, baik di atas dan di bawah permukaan tanah, dengan setiap pengaturan memungkinkan cukup ruang bagi tanaman untuk tumbuh, dan Anda mulai mendapatkan rasa dari masalah.
Teknologi mikrofluida yang ada memungkinkan para ilmuwan seperti ahli biologi molekuler untuk mengontrol lingkungan uji dengan ketelitian sepersejuta meter, tetapi sistem itu bisa sangat sulit dan mahal untuk ditingkatkan untuk penelitian tanaman.
Batu bata Lego transparan menghadirkan media yang bahagia, karena harganya terjangkau tetapi menciptakan lingkungan yang cukup tepat untuk studi serius, seperti yang dipelajari Cademartiri dan timnya ketika mereka mulai menyelidiki ide tersebut.
Para peneliti memilih potongan Lego transparan, yang dapat dibeli secara langsung langsung dari Situs Lego, memasukkannya ke dalam autoklaf untuk sterilisasi, kemudian menggunakan potongan itu untuk membuat wadah persegi panjang untuk menampung gel atau pengganti tanah lainnya. Wadah dapat dibuat dengan berbagai ukuran untuk mengakomodasi berbagai ukuran tanaman atau jenis akar. Saat eksperimen selesai, potongan dapat dipecah, dibersihkan, dan digunakan lagi.
Mahasiswa doktoral Kara Lind, penulis studi lain, bekerja pada cara-cara untuk memastikan batu bata Lego dapat menahan gel transparan yang digunakan sebagai pengganti tanah untuk memungkinkan para peneliti dengan mudah melihat perubahan akar, demikian dilaporkan Iowa State News Service. Dia juga mencari cara untuk membuat gradien kimia tertentu di dalam struktur, untuk melihat bagaimana tanaman bereaksi terhadap bahan kimia yang berbeda, baik itu racun atau nutrisi.
Hasilnya: "Ternyata Lego tampil jauh lebih baik dari yang kami duga, karena beberapa alasan, " kata Cademartiri.
Untuk satu, "Lego transparan terbuat dari polycarbonate, sehingga berarti dapat disterilkan, yang membuatnya ideal untuk pekerjaan biologis, " katanya. Batu bata juga lembam secara kimia, sehingga mereka tidak akan bereaksi dengan bahan di sekitarnya dan berpotensi merusak eksperimen.
Tim ini bertujuan untuk terus mengembangkan Lego sebagai platform dan alat yang ditetapkan untuk studi tanaman yang serius, dengan harapan bahwa ilmuwan lain akan menemukan batu bata ikonik yang berguna dalam penelitian mereka sendiri.
Cademartiri mengatakan masih terlalu dini untuk mengatakan sejauh mana ilmuwan akan atau tidak akan mengambil Lego untuk studi tanaman, tetapi ia optimis. Pendidik telah lama menggunakan Lego di ruang kelas, dan garis robotika Mindstorms perusahaan, selain digunakan untuk membantu membangun tulang buatan, juga telah digunakan oleh para peneliti di University of Vermont untuk membuat robot yang mengubah bentuknya untuk "belajar" bagaimana caranya. berjalan. Jadi, paling tidak kemungkinan batu bata Lego akan terus menemukan rumah sesekali di laboratorium penelitian serta kotak mainan.
“Apa yang kami lakukan adalah memaksa diri kami untuk menciptakan alat yang paling sederhana, termurah, paling mudah, dan mampu yang bisa kami rancang, ” kata Cademartiri. "Jadi, kami berharap bahwa ilmuwan lain akan menemukan mereka berguna, dan kami pikir mereka akan berguna."
