Más de medio siglo después de que llegó a los estantes, el humilde ladrillo de Lego sigue siendo un juguete tremendamente exitoso, gracias a la versatilidad del bloque de construcción y a los múltiples acuerdos de licencia durante la última década (que, más recientemente, catapultó a la compañía sobre Mattel para hacerlo El mejor fabricante de juguetes del mundo).
Pero los ladrillos de Lego también han llegado ocasionalmente a los laboratorios como herramientas para la investigación científica. Un equipo de la Universidad de Cambridge, por ejemplo, utilizó los ladrillos para construir huesos sintéticos.
Ahora, los investigadores de la Universidad Estatal de Iowa han recurrido a los ladrillos transparentes de Lego como una forma novedosa y de bajo costo para estudiar el crecimiento de las plantas. El trabajo, publicado recientemente en la revista PLOS One, argumenta que los ladrillos se pueden usar para crear sistemas altamente precisos a escala de centímetros con gradientes químicos para estudiar cómo los cambios químicos afectan el crecimiento de las raíces.
Comprender cómo los cambios químicos y ambientales afectan el crecimiento de las raíces de las plantas podría aumentar el rendimiento de los cultivos y darnos una mejor comprensión de cómo reaccionarán ciertos cultivos al cambio climático.
Ludovico Cademartiri, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad Estatal de Iowa y coautor del artículo, dijo a Smithsonian.com que la idea de usar Legos surgió de una sesión de lluvia de ideas provocada por lo sorprendentemente poco que se sabe sobre la forma Las plantas responden a los cambios ambientales.
"Existe un consenso creciente de que es una de las áreas más importantes que necesita desarrollo para la ciencia de las plantas y la agronomía", dice Cademartiri. "Si queremos mejorar los rendimientos de nuestros cultivos, necesitamos aprender cómo responden las plantas a las señales ambientales muy complejas".
Él dice que la razón por la que aún no sabemos más sobre el tema es, en parte, debido a la falta de herramientas disponibles para este tipo preciso de experimentos. Las técnicas de alto nivel han existido durante mucho tiempo para estudiar pequeños organismos unicelulares o multicelulares, pero las plantas presentan un problema porque comienzan siendo pequeñas y crecen mucho más a lo largo del tiempo de estudio. Los invernaderos funcionan bien para grandes estudios que requieren que todas las plantas tengan un ambiente externo homogéneo (el mismo nivel de calor y humedad, por ejemplo, entre otros factores). Pero imagine un experimento de plantas en el que los científicos podrían necesitar establecer 100 plantas en 100 entornos controlados diferentes, tanto por encima como por debajo del nivel del suelo, con cada configuración permitiendo suficiente espacio para que la planta crezca, y empiece a tener una idea de la problema.
Las tecnologías microfluídicas existentes permiten a los científicos, como los biólogos moleculares, controlar los entornos de prueba con la precisión de una millonésima parte de un metro, pero esos sistemas pueden ser muy difíciles y costosos de ampliar para la investigación de plantas.
Los ladrillos transparentes de Lego presentan un medio feliz, ya que son asequibles pero crean entornos lo suficientemente precisos para un estudio serio, como aprendieron Cademartiri y su equipo cuando comenzaron a investigar la idea.
Los investigadores eligieron piezas de Lego transparentes disponibles en el mercado, que se pueden comprar individualmente directamente del sitio web de Lego, las colocaron en un autoclave para la esterilización, luego usaron las piezas para construir contenedores rectangulares para contener el gel u otro sustituto del suelo. Los contenedores se pueden construir en diferentes tamaños para acomodar diferentes tamaños de plantas o tipos de raíz. Cuando termina un experimento, las piezas se pueden descomponer, limpiar y usar nuevamente.
La estudiante de doctorado Kara Lind, otra autora del estudio, trabajó en formas de garantizar que los ladrillos de Lego pudieran contener los geles transparentes que se usan como sustitutos del suelo para permitir a los investigadores ver fácilmente los cambios en las raíces, informó el Servicio de Noticias del Estado de Iowa. También descubrió formas de crear gradientes químicos específicos dentro de las estructuras, para ver cómo las plantas reaccionan a diferentes químicos, ya sean toxinas o nutrientes.
El resultado: "Resultó que Lego se desempeñó mucho mejor de lo que pensábamos, por un par de razones", dice Cademartiri.
Por un lado, un "Lego transparente está hecho de policarbonato, lo que significa que puede esterilizarse, lo que lo hace idealmente adecuado para el trabajo biológico", dice. Los ladrillos también son químicamente inertes, por lo que no reaccionarán con los materiales circundantes y potencialmente estropear experimentos.
El equipo apunta a continuar desarrollando Legos como una plataforma y un conjunto de herramientas para el estudio serio de plantas, con la esperanza de que otros científicos encuentren útiles los ladrillos icónicos en su propia investigación.
Cademartiri dice que es demasiado pronto para saber hasta qué punto los científicos tomarán o no Legos para el estudio de las plantas, pero es optimista. Los educadores han estado usando Legos durante mucho tiempo en las aulas, y la línea de robótica Mindstorms de la compañía, además de ser utilizada para ayudar a construir huesos artificiales, también ha sido utilizada por investigadores de la Universidad de Vermont para crear robots que cambien su forma para "aprender" cómo caminar. Por lo tanto, al menos es probable que los ladrillos de Lego continúen encontrando un hogar ocasional en los laboratorios de investigación, así como en la caja de juguetes.
"Lo que hicimos fue obligarnos a crear las herramientas más simples, baratas, convenientes y capaces que pudimos idear", dice Cademartiri. "Entonces, esperamos que otros científicos los encuentren útiles, y creemos que lo harán".
