Scienza

Nuova tecnica di imaging per studiare le cellule T

Nuova tecnica di imaging per studiare le cellule T

Grazie a una nuova tecnica di imaging sono state immortalato in un video l'addestramento delle cellule T prima che attuino la neutralizzazione di batteri e virus.

Per la prima volta, gli immunologi dell'università del Texas ad Austin hanno immortalato in un video ciò che accade quando le cellule T - responsabili della neutralizzazione di batteri e virus - si sottopongono a un tipo di programma di addestramento prima di attuare l'attacco a virus e batteri nel corpo. Una nuova tecnica di imaging che fa ben sperare gli scienziati per la lotta contro le patologie autoimmuni come il diabete di tipo 1.

Una delle più potenti armi del corpo umano contro molte malattie sono le cellule T, ma nelle persone con disturbi autoimmuni queste cellule distruggono anche le cellule normali che vengono scambiate per degli invasori. Questa disfunzione causa un attacco di parti del corpo in buona salute.

La professoressa Lauren I Ehrlich, (1) uno degli autori dello studio spiega: “Le cellule T hanno l'arduo compito di riconoscere e combattere tutti i diversi patogeni che incontriamo nel corso della nostra vita, evitando di attaccare il nostro stesso tessuto sano. Queste cellule maturano nel timo, un organo appena sopra il cuore, dove vengono come educate a non attaccare il corpo.”

La ricercatrice Lauren I Ehrlich e la postdottorato Jessica Lancaster hanno immortalato in un video (2) questo processo educativo in un timo (3) di topo. Esse hanno utilizzato un paio di potenti laser che sparano a brevi impulsi e scorrono attraverso una parte di tessuto vivo ogni 15 secondi per ricostruire le posizioni, i movimenti e la segnalazione intracellulare delle cellule. Le due ricercatrici hanno osservato che, mentre le cellule T si sviluppano, altre cellule nel timo le aiutano a incontrare tutti i tipi di proteine umane ordinarie che, in seguito, le cellule T dovranno ignorare per evitare di attaccare altre parti del corpo. Le due studiose hanno appreso nuove conoscenze su come diversi tipi di cellule lavorano insieme nel timo per eseguire i test di sicurezza e, nel caso in cui una cellula T fallisca, attivano l'autodistruzione.

Nuovo metodo per creare batterie autoriparanti

Nuovo metodo per creare batterie autoriparanti

Gli ingegneri dell'Università di Tokyo hanno sviluppato un nuovo metodo per creare batterie a lunga durata e ad alta capacità.

Gli ingegneri presso l'Università di Tokyo sono sempre all'avanguardia nel trovare nuove strategie per migliorare la tecnologia delle batterie. Il professor Atsuo Yamada (1) e il suo team, hanno recentemente sviluppato un materiale che potrebbe prolungare significativamente la durata delle batterie e offrire loro anche capacità più elevate. La ricerca è stata pubblicata da Nature Communications. (2)

Dagli smartphone ai pacemaker e ora anche alle auto. Le batterie alimentano gran parte del nostro mondo e la loro importanza continua a crescere. Ci sono due aspetti particolari delle batterie che molti ritengono debbano migliorare per soddisfare i nostri futuri bisogni. Questi sono la longevità della batteria e anche la sua capacità, ovvero quanta carica può immagazzinare.

È probabile che i tuoi dispositivi utilizzino un tipo di batteria chiamata batteria agli ioni di litio. Ma un altro tipo basato sul sodio piuttosto che sul litio potrebbe presto diventare un luogo comune. Entrambi i tipi di batteria possono immagazzinare e fornire una grande quantità di carica, grazie al modo in cui i materiali costitutivi trasmettono gli elettroni nel suo sistema. Ma sia nelle batterie al litio che in quelle al sodio, cicli ripetuti di carica e utilizzo possono ridurre significativamente la capacità di stoccaggio nel tempo.

Se tu potessi vedere all'interno di una normale batteria, osserveresti strati di materiale metallico. Man mano che le batterie si caricano e scaricano, questi strati si degradano e sviluppano fessure o scaglie chiamate - errori di stacking - che riducono la capacità delle batterie di immagazzinare e fornire carica. Questi errori di stacking si verificano perché il materiale è tenuto insieme da una forza debole chiamata forza di Van der Waals, che è facilmente sopraffatta dallo stress messo sui materiali durante la carica e l'uso.

Macchina di calcolo basata sulla luce

Macchina di calcolo basata sulla luce

Macchina di calcolo che elaborando i dati alla velocità della luce. Il risultato apre importanti prospettive per lo sviluppo di tecnologie applicabili a numerosi ambiti disciplinari: dal sequenziamento genico, alla generazione di bit-coin e password sicure.

Lo studio, condotto da un gruppo di ricerca del Dipartimento di fisica della Sapienza e dell'Istituto dei sistemi complessi del Cnr, è pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.

Trovare il tragitto più corto che collega molte città, confrontando i numerosi e diversi percorsi, è un compito che diventa sempre più arduo al crescere del numero di città da visitare. Calcoli di ottimizzazione combinatoria, simili a questo, sono molto frequenti nella quotidianità, nella scienza e nell'ingegneria, ma sono difficilmente trattabili su larga scala dai computer tradizionali.

Lo sviluppo di nuovi sistemi hardware che possano risolvere efficacemente complesse ottimizzazioni è una delle sfide della scienza moderna. Una direzione promettente è quella di codificare tali problemi in modelli di Ising, modelli fisico-matematici definiti da un insieme finito di variabili (spin), che possano essere risolti da specifici processori ottici, definite macchine di Ising. Queste macchine di calcolo codificano lo stato delle variabili e le loro connessioni nell'ampiezza e nella fase del campo elettromagnetico. Elaborando i dati alla velocità della luce attraverso diversi canali spaziali e di frequenze, promettono di essere estremamente più rapide di quelle elettroniche.

Il team di ricerca del Dipartimento di fisica della Sapienza e dell'Istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isc), costituito da Davide Pierangeli e Giulia Marcucci e coordinato da Claudio Conti, ha progettato e realizzato sperimentalmente la più grande macchina di Ising mai dimostrata prima. Il risultato, pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, apre importanti prospettive per lo sviluppo di tecnologie future.

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