Tecnologia


nanosfereEsiste un nuovo tipo di nanoparticella che colpisce selettivamente le cellule tumorali del melanoma, più efficace di quelle sperimentate finora. Si tratta di una piccolissima sfera cava d’oro contenente un frammento di proteina, in grado di dirigersi direttamente alle cellule malate, evitando quelle sane. La proteina utilizzata è infatti un recettore abbondante in questo tipo di cancro e conferisce alle sfere la capacità di individuare i “bersagli”.

Una volta all’interno del cancro, le nanoparticelle vengono colpite con radiazioni (nel vicino infrarosso, che penetrano profondamente attraverso la superficie della pelle), si scaldano e bruciano la cellula malata. “In pratica, è come far cuocere una cellula cancerosa in acqua bollente. Più calore generano le nanosfere e più efficace è il sistema”, racconta Jin Zhang, docente di chimica e biochimica all’Università della California a Santa Cruz e coautore dello studio insieme a Chun Li dell’Università del Texas. Sperimentate finora sui topi, i nuovi nanoproiettili cavi sembrano essere otto volte più efficaci delle nanosfere piene che non contengono proteine.

Questo tipo di terapia viene considerata dai ricercatori una variante della fototerapia (o ablazione fototermica). Un trattamento in cui sono usati impulsi laser per bruciare le cellule malate in casi di tumori superficiali, ma che necessita di precisione e di un attento controllo della durata e dell’intensità perché il laser può distruggere anche le cellule sane.

I ricercatori ora sanno che è possibile migliorare di molto questa tecnica utilizzando un materiale che assorbe la luce, come una nanoparticella di metallo portata all’interno del tumore. Negli anni sono stati testati vari tipi di nanosfere, cercando la migliore combinazione tra forma e materiale.

La soluzione trovata da Zhang e colleghi – nanogusci d’oro, ciascuno dello spessore di un cinquantamillesimo di un capello umano (da 30 a 50 nanometri di diametro) – sembra finora la più promettente per l’elevata capacità di assorbimento nella regione del vicino infrarosso, per le piccolissime dimensioni e per la forma sferica, perfetta per penetrare all’interno delle cellule. L’ultimo passo è stato inserire nel guscio il recettore, conferendo alle nanoparticelle la capacità di individuare le cellule target della terapia.

Fonte: Galileo

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nanotubi3 Si allungano come un elastico e resistono più dell’acciaio: sono i muscoli artificiali. Oggi diventeranno ancora più efficienti grazie ad un nuovo materiale costituito da nanotubi di carbonio. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista Science (volume 323, numero 5921, pagine 1575-1578) con la firma di un’equipe di ricerca, già affermata nel campo dei nanomateriali, coordinata da Ray Baughman dell’Alan G. MacDiarmind Nanotech Institute, University of Texas, Dallas, Richardson.

Questo materiale di nuova generazione è in grado di allungarsi del 220% ad una velocità dell’ordine dei secondi in seguito a segnalazione elettrica. Inoltre, mostra una resistenza a temperature estreme comprese tra i -190°C e i 1600°C, un range mai rilevato prima, che ha destato interesse persino nella NASA. A questo proposito, Yoseph Bar-Cohen, scienziato del Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha dichiarato entusiasta “Da una parte abbiamo Marte, e dall’altra Venere. Bene, le loro temperature estreme ricadono nell’intervallo ammesso da questo materiale”.

Il segreto è nella sua composizione: i nanotubi sono assemblati a formare fogli di aerogel, simili ad una spugna, in grado di estendersi rapidamente come un nastro in un’unica direzione. La loro densità è simile a quella di un gas con una resistenza paragonabile a quella dell’acciaio.

Le aspettative si riversano sulle applicazioni che i muscoli artificiali costituiti da questo materiale potranno avere. In campo medico si potrà assistere ad un cambiamento radicale nell’approccio architetturale  delle protesi artificiali, ma non mancherà l’apertura di prospettive inedite anche nel settore della robotica.

 

di Nicoletta Guaragnella

 diossina1Produrre energia con combustibili fossili e zero emissioni è l’ambizioso obiettivo che si propone di raggiungere il gruppo Sofinter in collaborazione con Enel ed Eni e con l’assenso del Ministero dell’Ambiente.

Normalmente, la combustione di rifiuti industriali pericolosi produce diossine e residui organici, che rappresentano un rischio comprovato per la salute umana. L’azienda ITEA S.p.a. del gruppo Ansaldo ha brevettato e sviluppato un impianto altamente innovativo per la distruzione in sicurezza dei rifiuti tossici. Il dispositivo svolge una duplice funzione: da un lato, opera una combustione non associata all’emissione di inquinanti e polveri di nessun tipo, e dall’altro, cattura l’anidride carbonica, che viene immessa in vecchi giacimenti di gas ormai esausti. La combustione dei rifiuti pericolosi avviene ad una temperatura compresa tra i 1500 e i 1700 gradi e ad una pressione tra cinque e dieci atmosfere. L’energia deriva dalla produzione di vapore acqueo che si accompagna al processo di combustione senza fiamma. Un impianto dimostrativo ISOTHERM da 5 MWt è già attivo in Puglia, a Gioia del Colle presso la sede ITEA di ricerca e produzione. L’accordo con Enel prevede la realizzazione di un impianto ISOTHERM da 48 MWt nell’area industriale di Brindisi.

Qualora questo progetto si realizzasse, le problematiche correlate dell’inquinamento ambientale e dei suoi danni sulla salute potrebbero andare incontro ad una svolta significativa. Soprattutto in quei territori dove il problema delle emissioni dei rifiuti tossici è maggiormente sentito. Come in Puglia, per l’appunto, dove solo a Taranto è stata rintracciata il 90,3% della diossina che uccide l’Italia.

 

di Nicoletta Guaragnella

sedia-rotelleUna sedia a rotelle automatizzata interpreta l’attività cerebrale e si sposta verso il luogo desiderato. Ecco come funziona il prototipo del Politecnico di Milano

Basta un pensiero e ci si sposta senza muovere neanche un muscolo. La sedia a rotelle realizzata dal Politecnico di Milano è infatti in grado di “leggere” la nostra attività cerebrale e scegliere la direzione per portarci nel luogo desiderato. Uno strumento che potrebbe essere utile per diverse applicazioni e, in particolare, per quelle persone che hanno limitazioni nell’attività motoria.

Il Laboratorio di intelligenza artificiale e robotica del centro lombardo ha sviluppato un sistema di interfaccia tra cervello e computer (brain computer interface) basato sull’analisi dei segnali elettrici, rilevati da una cuffia dotata di elettrodi. La sedia a rotelle è collegata a questo sistema e possiede uno schermo su cui si illuminano, una alla volta, le parole relative all’ambiente domestico – come ‘cucina’, ‘bagno’, ‘salotto’. Quando una persona osserva una parola illuminata e vi si concentra, il sistema riconosce la risposta cerebrale allo stimolo luminoso di interesse. Ogni stimolo “interessante” – in questo caso una parola – all’interno di una certa sequenza, genera infatti nell’attività del cervello un particolare cambiamento (un’onda chiamata P300): riconosciuto il segnale, il computer elabora il percorso per giungere a destinazione. Poiché le onde cerebrali sono leggermente diverse per ognuno di noi, il sistema necessita di un addestramento individuale per associare, per esempio, la parola ‘cucina’ a una particolare forma della P300.

Grazie a due laser integrati nella sedia a rotelle, inoltre, il sistema è in grado di evitare gli ostacoli, mentre due telecamere puntate verso l’alto rilevano particolari disegni-guida sul soffitto che segnalano i percorsi. Si tratta ancora di un prototipo, in grado di funzionare, per adesso, solo in un ambiente chiuso. Ma il progetto prevede di rendere la sedia funzionante anche in ambienti aperti.

Fonte: Galileo

cyberspace2 Il tema della 43a Giornata Mondiale delle Comunicazioni Sociali
è stato annunciato nei giorni scorsi da Papa Benedetto XVI:
“Nuove tecnologie, nuove relazioni. Promuovere una cultura di
rispetto, di dialogo, di amicizia”.

Il messaggio è rivolto alla  generazione cosiddetta digitale, composta da coloro che delle nuove tecnologie ne hanno fatto una ragione di vita ed un modo di essere. Il cyberspace è diventato la nuova arena virtuale dove oggi è possibile cercarsi, trovarsi e relazionarsi. E in fondo, questa non è altro che la risposta moderna al desiderio fondamentale ed ancestrale degli esseri umani di entrare gli uni in rapporto con gli altri.

Su questo aspetto fa’ leva il discorso del Papa: “amare il prossimo è ciò per cui siamo stati progettati dal Creatore”. Ma può la concezione religiosa dell’amore cristiano conciliarsi con una espressione dei sentimenti che fa’ capo, ad esempio, a simboli proiettati dallo schermo di un computer o ai contenuti ermetici di un messaggio multimediale? Il suggerimento del Papa stesso è di giungere ad un compromesso, utilizzando le tecnologie di cui si dispone in modo equilibrato ed intelligente. Via libera, dunque, alle nuove forme di comunicazione, prive di regole e correzioni, ma che non si perda di vista l’integrità etica e morale. Bisognerebbe impegnarsi affinchè la libertà assoluta di espressione non si identifichi con uno svilimento dei sentimenti, nè con una superficialità di rapporti ed impoverimento di dialogo.

L’invito del Papa è di usare la comunicazione per promuovere una cultura del rispetto, del dialogo e dell’amicizia. Rispetto di un’etica e di una onestà incondizionate e non influenzate dagli input virtuali in cui costantemente ci si imbatte. Dialogo tra persone differenti, paesi, culture e religioni. Amicizia intesa come una delle ricchezze più grandi e preziose di cui l’uomo possa disporre. Questi dovrebbero diventare nel cyberspace valori portanti e risorsa condivisa anche dai paesi economicamente e socialmente emarginati.

Lo spunto di riflessione offerto dal messaggio del Papa si rivela a questo punto interessante e avulso da un significato puramente religioso. L’enorme potenziale offerto dalle nuove tecnologie può essere percepito, infatti, in un’ottica nuova in cui emerge il principio della connessione finalizzata a scopi altruistici. Grazie al cyberspace, le famiglie possono comunicare anche se divise da enormi distanze, gli studenti ed i ricercatori godere di un accesso più facile ed immediato ai documenti, alle fonti e alle scoperte scientifiche e lavorare in equipe da luoghi diversi. In questi termini, la natura interattiva dei nuovi media facilita forme più dinamiche di apprendimento e di comunicazione che contribuiscono al progresso sociale.

di Nicoletta Guaragnella

BRAIN PACEMAKERLa nuova frontiera per la cura del morbo di Parkinson potrebbe risiedere nella Deep Brain Stimulation (DBS), ovvero stimolazione
cerebrale profonda.

Un elettrodo più piccolo di un peacemaker,
ricaricabile e di lunga durata, è già in fase di sperimentazione e si sostituirebbe ai farmaci utilizzati di routine per contrastare il decorso di questa malattia.
Il morbo di Parkinson colpisce il sistema nervoso centrale con una incidenza di circa 100-180 persone ogni 100.000. I sintomi con cui si manifesta sono il tremore, la rigidità muscolare, lentezza o impossibilità dei movimenti, disturbi dell’equilibrio e dell’andatura, spesso anche disturbi del linguaggio. La stimolazione cerebrale profonda porta ad un recupero delle funzioni motorie e riduce tutti i sintomi della malattia.

Il peacemaker cerebrale è stato realizzato dalla Medtronic, azienda multinazionale leader mondiale nel campo delle tecnologie medico-terapeutiche. Il dispositivo viene impiantato sottopelle e consente la stimolazione elettrica dei gangli alla base del cervello. I vantaggi di una terapia di questo tipo rispetto ad una terapia tradizionale sono indiscussi sia dal punto di vista economico che da quello del benessere individuale dei pazienti. I risultati di una indagine scientifica hanno dimostrato, infatti, che i costi sociali diretti ed indiretti per un malato di Parkinson e per la sua famiglia verrebbero abbattuti in maniera significativa.

di Nicoletta Guaragnella

VirusUn cellulare con videocamera può essere equipaggiato con un led e filtri di plastica, collegato a un pc ed essere trasformato in un dispositivo diagnostico con cui effettuare screening per Hiv, malaria o leucemia. La tecnologia che rende possibile la trasformazione è stata sviluppata presso il NanoSystems Institute dell’Università della California di Los Angeles, dove si stanno testando i prototipi.

L’acronimo del sistema da integrare ai cellulari (o anche alle Webcam) per farli diventare strumenti di diagnosi medica è Lucas (Lensless Ultra-wide-field Cell monitoring Array platform based on Shadow imaging) ed è una sorta di microscopio senza lenti che permette di identificare cellule e microrganismi in sospensione in un campione di sangue, saliva o in qualsiasi altro fluido, e di contarli quasi istantaneamente.

Ecco come funziona: il led emette la luce che viene poi filtrata in modo che il campione sia illuminato solo da determinate lunghezze d’onda; la videocamera cattura le immagini del campione, mentre dei sensori acquisiscono le informazioni sulle particelle in soluzione. Il modo in cui si comporta la luce quando incontra le microparticelle varia infatti a seconda del tipo di ostacolo incontrato (per esempio globuli rossi o microrganismi): ciascun tipo di cellula o particella ha cioè un proprio pattern di diffrazione della luce e produce un’ombra caratteristica. A questo punto, un software interpreta le ombre, le compara con quelle di un proprio archivio ed esegue una prima diagnosi. Le immagini possono poi essere inviate tramite cellulare o Internet a un ospedale.

La versione avanzata di Lucas  – chiamata “holographic Lucas” – è stata presentata all’inizio di dicembre sulla rivista Lab on a Chip. Modificando la lunghezza d’onda della luce che colpisce il campione, il nuovo prototipo è in grado di catturare immagini olografiche delle particelle a due dimensioni, che contengono quindi molte più informazioni rispetto a quelle elaborate dalla versione precedente. 

Come spiega Aydogan Ozcan, il ricercatore che lo ha ideato, Lucas non può sostituire un microscopio, ma può essere complementare. Il microscopio produce delle immagini dettagliate, quelle fornite da Lucas sono sgranate. Il vantaggio di poter disporre di un simile dispositivo sta piuttosto nel poter effettuare in tempo reale e a basso costo dei test che invece possono richiedere diverso tempo in ospedali con risorse limitate, permettendo ai medici di monitorare la diffusione di alcune malattie.

“Questi dispositivi potrebbero avere un grande impatto sia nella pratica medica sia per le analisi di citometria (cioè nella identificazione di cellule sospese in un mezzo fluido, ndr.) che si eseguono nei laboratori di ricerca”, sostiene Ozcan: “Un citometro a flusso convenzionale identifica le cellule una alla volta, mentre Lucas può identificare migliaia di cellule in un secondo con la stessa accuratezza”. Il sistema, conclude il ricercatore, potrebbe anche essere utilizzato nei luoghi colpiti da calamità naturali per monitorare la qualità dell’acqua.

Fonte: Galileo

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