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Notiziario Marketpress di
Lunedì 12 Gennaio 2009 |
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NANO TUBI DI CARBONIO: PROMETTENTI "MATERIALI INTELLIGENTI" PER LA CURA DELLE LESIONI CEREBRALI
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Bruxelles, 12 gennaio 2009 - Nell´ambito di un progetto finanziato dell´Unione europea, scienziati italiani e svizzeri hanno dimostrato che i nanotubi di carbonio migliorano la ricettività nervosa e li hanno potenzialmente eletti "candidati ottimali" per la progettazione di "materiali intelligenti" da impiegare nelle applicazioni biomediche per la cura delle lesioni cerebrali. Lo studio, pubblicato nella rivista Nature Nanotechnology, è stato parzialmente finanziato dal Sesto programma quadro (6°Pq) nell´ambito del progetto Neuronano ("Towards new generations of neuro-implantable devices: engineering neurons/carbon nanotubes integrated functional units - Verso una nuova generazione di apparecchiature impiantabili a livello neurale: progettazione di unità funzionali integrate costituite da neuroni/nanotubi di carbonio"). Il progetto Neuronano ha ricevuto un finanziamento pari a circa 1,8 milioni di euro in riferimento all´area tematica "Nanotecnologie e nanoscienze" del 6°Pq. L´obiettivo principale del progetto consisteva nell´integrazione dei nanotubi di carbonio con altre tecnologie ai fini di sviluppare biochip da impiegare nella cura delle lesioni a carico dei tessuti del sistema nervoso centrale. Il carbonio si presenta sotto numerose forme, le più famose della quali sono il diamante e la grafite. In tempi recenti l´attenzione si è concentrata in modo particolare sui nanotubi di carbonio, vale a dire molecole di carbonio di forma cilindrica estremamente forti e con proprietà elettriche eccezionali. L´oggetto di studio di quest´ultima ricerca è stata la relazione tra le proprietà elettriche dei nanotubi di carbonio e la modalità con cui si verifica l´eccitabilità neurale nel sistema nervoso centrale. Per scoprire come i nanotubi incidono sulla ricettività nervosa, gli scienziati hanno misurato l´attività elettrica delle singole cellule nervose con l´ausilio dell´analisi microscopica degli elettroni e attraverso l´applicazione di modelli teorici. I risultati dello studio dimostrano che i nanotubi di carbonio migliorano effettivamente la ricettività nervosa. Come spiegano gli autori, i nanotubi di carbonio creano contatti molto solidi con la membrana delle cellule nervose. Questo potrebbe permettere agli scienziati di creare "scorciatoie elettriche" tra i compartimenti della cellula nervosa, permettendo una maggiore rapidità nella trasmissione degli impulsi. Il modello matematico proposto dagli stessi ricercatori descrive il fenomeno e ne dimostra le conseguenze. L´importanza di questi risultati risiede nei significativi progressi raggiunti relativamente a quelli che il dottor Henry Makram dell´Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna (Epfl), in Svizzera, definisce i "tre ostacoli principali per lo sviluppo di neuroprotesi sicure": creare un´interfaccia tra le apparecchiature e il tessuto nervoso, identificare la modalità migliore per stimolare il tessuto nervoso e individuare i segnali nervosi che l´apparecchiatura deve registrare in modo che la stessa sia in grado di decidere adeguatamente e automaticamente. Secondo quanto affermato dal dottor Makram, "La nuova tecnologia di interfaccia con i nanotubi, insieme alle moderne interfacce cervello-macchina, rappresenta la chiave per lo sviluppo di tutte le neuroprotesi: per la vista, l´udito, il gusto, il movimento, l´eliminazione degli attacchi epilettici, i bypass spinali e per la cura e persino il miglioramento delle funzioni cognitive. " Il dottor Michele Giugliano dell´Epfl (attulamente presso l´Università di Anversa, in Belgio) ha affermato: "Questi risultati sono estremamente importanti per il nascente campo della neuro-ingegneria e della neuroprotesica. " Il dottor Giugliano e la coautrice dello studio, la dottoressa Laura Ballerini dell´Università di Trieste (Italia), ipotizzano che i nanotubi possano fungere da elementi essenziali nei futuri "bypass elettrici" per il trattamento delle lesioni cerebrali di origine traumatica, o nei nuovi elettrodi che rimpiazzeranno le parti metalliche nelle apparecchiature per la stimolazione elettrica profonda impiegate nella cura del morbo di Parkinson e delle forme gravi di depressione. I nanotubi di carbonio sono stati recentemente impiegati nella progettazione della memoria meccanica, nei motori elettrici in nanoscala, nonché nello sviluppo di un sensore di idrogeno e di display flessibili e display touchscreen. Un radioricevitore composto da un unico nanotubo è stato sviluppato nel 2007, mentre nel 2008 un nastro di nanotubi è stato utilizzato per azionare un altoparlante. La loro applicazione si è dimostrata interessante anche nell´ambito dello stoccaggio energetico. Secondo quanto affermato dagli autori, i meccanismi relativi all´effetto dei nanotubi sulle cellule nervose non sarebbero ancora completamente chiari, sebbene i risultati indichino che i nanotubi influiscano sul trattamento degli impulsi neurali. "Anche se in modo semplificato," concludono gli autori "queste considerazioni rappresentano un primo tentativo di collegare i fenomeni elettrici nei nanomateriali all´eccitabilità neurale, e potrebbero permettere di prevedere e progettare le interazioni tra i nanomateriali e i neuroni". Per ulteriori informazioni, visitare: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne http://www. Epfl. Ch/index. En. Html Nature Nanotechnology http://www. Nature. Com/nnano/ . |
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