Nanostrutture

Farmaci somministrati nel corpo umano da un microrobot

Per distribuire i farmaci il microrobot, grande come una formica,  è in grado di muoversi in vari modi e formare angoli di 90 gradi.

Grazie alle dimensioni e all'adattabilità del microrobot, sarà possibile somministrare farmaci in una zona specifica del corpo o eseguire mirate diagnosi mediche.

Un piccolo robot ispirato a un millepiedi, in grado di trasportare carichi pesanti, è stato sviluppato da un team di scienziati dell'Università di Hong Kong. Per i ricercatori questo rappresenterà un nuovo modo di somministrare farmaci all'interno del corpo umano. Progettati anche per adattarsi agli ambienti avversi, questi nuovi robot potrebbero diventare un'innovazione per la medicina.

Le piccole gambe del robot avranno la capacità di ridurre l'attrito durante lo spostamento conferendogli un movimento efficiente in tutte le superfici e in sostanze come il sangue e il muco. La relazione tra le gambe è stata studiata nei minimi particolari: gli esperti desideravano creare un dispositivo che non avesse grossi problemi di movimento all'interno del corpo umano.

“La maggior parte degli animali ha un rapporto gamba-gamba di 2:1 a 1:1. Abbiamo deciso di creare il nostro robot utilizzando un rapporto 1:1”, ha detto uno degli autori della ricerca, il dottor Shen Yajing,(1) assistente professore dell'università di Hong Kong.

Lo spessore del robot è di 0,15 millimetri, mentre ogni gamba - che ha una forma conica - misura 0,65 millimetri di lunghezza. Lo spazio tra ogni gamba è di 0,6 millimetri. Il corpo del robot è costituito da un materiale in silicone chiamato Polidimetilsiloxano a cui sono state inserite particelle magnetiche che consentono di controllare a distanza la forza elettromagnetica.

Creati nuovi sensori per monitorare la dopamina nel cervello

I neuroscienziati del MIT potranno misurare la dopamina nel cervello per più di un anno. Questo sistema li aiuterà a capire il ruolo della dopamina.

Piccole sonde installate nel cervello potrebbero monitorare i pazienti malati di Parkinson e altre patologie.

La dopamina, che all'interno del cervello funziona da neurotrasmettitore, tramite l'attivazione dei recettori dopaminici specifici e subrecettori, svolge un ruolo importante nel regolare il nostro umore, oltre a controllare il movimento. Molti disturbi, tra cui il morbo di Parkinson, la depressione e la schizofrenia, sono legati a carenze di dopamina. I neuroscienziati del MIT hanno escogitato un modo per misurare la dopamina nel cervello per più di un anno. Essi sono certi che questo nuovo sistema li aiuterà a imparare molto di più sul ruolo della dopamina nel cervello sano e malato.

“Sappiamo che la dopamina è una cruciale molecola neurotrasmettitrice nel cervello, implicata nelle condizioni neurologiche, neuropsichiatriche e nella nostra capacità di apprendere. Tuttavia, per noi è risultato impossibile monitorare i mutamenti nel rilascio online di dopamina in periodi di tempo abbastanza lunghi da riferirli alle condizioni cliniche”, afferma Ann Graybiel,(1) professoressa del MIT Institute, membro del McGovern Institute for Brain Research del MIT e uno degli autori senior dello studio.

Il dottor Michael J. Cima,(2) professore di ingegneria presso il Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria nonché membro del David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research (Massachusetts Institute of Technology MIT) per la ricerca sul cancro integrativo, e Rober Langer,(3) Professore e membro del David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research (Massachusetts Institute of Technology MIT). Entrambi sono anche autori principali dello studio. La dottoressa del MIT Helen Schwerdt è l'autore principale dell'articolo, che appare nel numero del 12 settembre di Communications Biology.(4)

In futuro nuove tecnologie per le memorie ram

Comportamento magnetico ed elettronico di due materialiGli Istituti Iom, Ismn e Spin del Cnr hanno determinato lo ’spessore critico’ dei materiali magnetici. Le prospettive di utilizzo vanno nella direzione di memorie magnetiche più performanti. Lo studio pubblicato su Nature Communication

Il team di ricerca internazionale coordinato dall’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche di Trieste (Iom-Cnr) con il contributo dell’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati di Bologna (Ismn-Cnr) e dell’Istituto superconduttori, materiali innovativi e dispositivi di Genova (Spin-Cnr) è riuscito per la prima volta a quantificare con precisione nanometrica (un nanometro, un milionesimo di millimetro) il valore dello ‘spessore critico’ di alcuni materiali magnetici utilizzati nella spintronica (spin transport electronics). Lo studio è descritto sulla rivista Nature Communication.

Questa disciplina rappresenta un campo emergente dell’elettronica: i dispositivi spintronici sono basati sul controllo dello spin, grandezza quantistica associata a un elettrone e all’informazione magnetica elementare. Lo spin può assumere solo due valori, up verso l’alto o down verso il basso, il che lo rende il candidato ideale per codificare informazioni, in analogia con il codice binario che utilizza i bit 0 e 1. “Grazie all’utilizzo della radiazione di sincrotrone, che permette di analizzare i materiali con sensibilità nanometrica, abbiamo potuto determinare che lo ‘spessore critico’ risulta essere tra i 3 e 4 nanometri: un risultato innovativo che apre le porte a conoscenze utili per chi debba realizzare nuova tecnologia basata sui materiali magnetici come le manganiti”, spiega Giancarlo Panaccione, coordinatore dello studio e ricercatore Iom-Cnr.

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