Ricerche

La retina su chip per studiare le malattie degli occhi

La retina su chip per studiare le malattie degli occhi

La nuova tecnologia, che ricrea una complessa parte della retina umana, può aiutare gli scienziati a studiare le patologie degli occhi e lo screening degli effetti collaterali provocati dai farmaci che danneggiano l'occhio.

Lo sviluppo di un retina-on-a-chip, che combina cellule umane viventi con un sistema simile a un tessuto artificiale, è stato descritto nella rivista ad accesso aperto eLife. (1) Questo strumento all'avanguardia può fornire un'utile alternativa ai modelli esistenti per lo studio delle malattie degli occhi e consentire agli scienziati di testare gli effetti dei farmaci sulla retina in modo più efficiente.

Molte malattie che causano la cecità danneggiano la retina, un sottile strato di tessuto nella parte posteriore dell'occhio la cui funzione è quella di aiutare a raccogliere la luce e a trasmettere informazioni visive al cervello. La retina è anche vulnerabile agli effetti collaterali dannosi dei farmaci usati per trattare altre malattie come il cancro. Attualmente, gli scienziati spesso fanno affidamento su animali o organoidi della retina, minuscole strutture simili alla retina coltivate da cellule staminali umane, per studiare le malattie degli occhi e gli effetti collaterali dei farmaci. Tuttavia, i risultati degli studi, condotti su entrambi i modelli, spesso non riescono a descrivere accuratamente le malattie e gli effetti dei farmaci nelle persone. Di conseguenza, un team di scienziati ha cercato di ricreare una retina a scopo di test utilizzando tecniche di ingegneria.

“È estremamente impegnativo, se non quasi impossibile, ricapitolare la complessa architettura tissutale della retina umana utilizzando esclusivamente approcci ingegneristici”, spiega il dottor Christopher Probst, ricercatore post dottorato presso il Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology di Stoccarda, Germania, e coautore principale del presente studio. (2)

Gli algoritmi di Herbert George Wells

Gli algoritmi di Herbert George Wells

Tecnologia e ricerca scientifica viaggiano su binari paralleli, uno è propulsore di progresso, l'altro contiene le paure, a volte lecite, che ogni novità porta in seno. Sono i rischi emblematici, già colti in passato da uno dei più lungimiranti scrittori di fantascienza l'inglese Herbert George Wells (1866-1946), che in merito alle conseguenze determinabili dalle novità del suo secolo, parlava di “fantasie di possibilità”.

Sorprendono le sue riflessioni in cui richiama la necessità di unificare ogni idea, forma di pensiero, scelta compiuta dall'uomo, nei vari campi del sapere, in un unicum che fosse a disposizione di tutti e che definì “cervello mondiale”. Un world brain che oggi suona simile all'Intelligenza artificiale (Ia). Quanto annunciato dallo scrittore si può affermare che si stia realmente realizzando. Dalla costruzione di quella biblioteca mondiale, di cui Google Library o Wikipedia sono l'esempio minore rispetto al Web e che costituiscono il momento preparatorio di raccolta di grandi dati, siamo giunti alla realizzazione di un super computer dotato di Intelligenza artificiale, che quei dati è in grado di utilizzare e interconnettere.

Gli esperti si chiedono se ciò costituisca un bene o un male. Nell'ottica di Wells “mente planetaria ed enciclopedia del sapere”, come spiegò lui stesso in una conferenza alla Royal Institution britannica, dovrebbero essere “a disposizione del genere umano”. Oggi alcuni colossi come Google, Amazon, Facebook, Microsoft, stanno investendo miliardi di dollari nel pensiero sintetico. C'è chi profetizza che lo sviluppo degli algoritmi nel giro di pochi anni possa portare al pensiero autonomo dell'Intelligenza artificiale.

Misurare l'Universo con la fisica quantistica

Misurare l'Universo con la fisica quantistica

Uno studio teorico apre nuove prospettive per la messa a punto di dispositivi in grado di misurare l'Universo mediante la fisica quantistica, come gli interferometri capaci di rilevare fluttuazioni dello spazio-tempo legate a onde gravitazionali in arrivo.

Pubblicato sulla rivista della American Physical Society uno studio teorico tutto italiano che apre nuove prospettive per la messa a punto di dispositivi in grado di misurare l'Universo, come gli interferometri capaci di rilevare fluttuazioni dello spazio-tempo legate a onde gravitazionali in arrivo. Ne sono autori Marilù Chiofalo, professoressa di Fisica della materia all'Università di Pisa, e il suo dottorando Leonardo Lucchesi, che ne ha fatto l'oggetto della sua tesi di laurea magistrale. Lo studio uscito sulla “Physical Review Letters” si intitola "Many-Body Entanglement in Short-Range Interacting Fermi Gases for Metrology". (1)

Al centro della ricerca “made in Pisa” ci sono i fermioni, le particelle quantistiche così chiamate in onore di Enrico Fermi. Come tutte le particelle quantistiche, a ogni fermione è associata un'onda di probabilità di essere in un certo spazio ad un dato tempo, e due di loro possono essere preparati in modo da continuare a condividere determinate caratteristiche anche se allontanati a grande distanza, come se le loro onde di probabilità fossero irrimediabilmente aggrovigliate tra loro, una proprietà che viene chiamata entanglement: è come se, lanciando due dadi, l'uscita di un numero sul primo dado garantisca l'uscita dello stesso numero sull'altro.

Nello studio, questo concetto è esteso ad un insieme di moltissimi atomi di natura fermionica: “Usando la duplice natura delle correlazioni tra atomi - spiega Marilù Chiofalo- legata alle caratteristiche quantistiche e alle forze con cui interagiscono tra loro, è come se le onde di probabilità dei molti atomi entangled formassero un ciuffo di capelli non pettinato per anni.

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