Scienza

Un nuovo neurostimolatore sviluppato dagli ingegneri dell'UC Berkeley può percepire e stimolare la corrente elettrica nel cervello allo stesso tempo, offrendo trattamenti mirati ai pazienti con malattie come l'epilessia e il Parkinson.

Il dispositivo, chiamato WAND, funziona come un “pacemaker per il cervello”, controlla l'attività elettrica del cervello fornendo una stimolazione elettrica nel momento in cui rileva qualcosa di anomalo.

Questi dispositivi possono essere estremamente efficaci per prevenire tremori o convulsioni debilitanti in pazienti con una varietà di condizioni neurologiche. Gli impulsi elettrici che precedono un attacco o un tremore possono essere estremamente deboli. Per prevenire questi disturbi neurologici la frequenza e la forza della stimolazione elettrica richieste devono essere particolarmente mirate.

I precedenti dispositivi offrivano un trattamento ottimale solo dopo anni di piccoli aggiustamenti da parte dei medici. 'WAND' (Wireless Artifact-free Neuromodulation Device) è un dispositivo wireless autonomo: nel momento in cui riconosce i segni del tremore o delle convulsioni, ha la capacità di regolare autonomamente i parametri di stimolazione che inibiscono i movimenti indesiderati. Questo dispositivo a circuito chiuso può stimolare e registrare simultaneamente, ma anche regolare i parametri in tempo reale. 'WAND' può registrare l'attività elettrica su 128 canali o da 128 punti nel cervello. Un coefficiente molto elevato se si considera che i tradizionali sistemi a circuito chiuso si basano su otto canali. Per dimostrare il dispositivo, il team ha utilizzato 'WAND' per riconoscere e ritardare i movimenti specifici del braccio nei macachi Rhesus. Il dispositivo è descritto in uno studio apparso in Nature Biomedical Engineering.(1)

La dottoressa Rikky Muller,(2) una assistente professoressa di ingegneria elettronica e scienze informatiche a Berkeley spiega: “Il processo per trovare la giusta terapia di un paziente è estremamente costoso e può richiedere anni. Una significativa riduzione dei costi e della durata può potenzialmente portare a risultati e accessibilità notevolmente migliorati. Vogliamo consentire al dispositivo di capire qual è il modo migliore per stimolare un dato paziente a dare i migliori risultati. E puoi farlo solo ascoltando e registrando i segnali neurali.”

I batteri trovati nell'antico suolo irlandese bloccano la crescita dei superbatteri: nuova speranza per affrontare la resistenza agli antibiotici

Dopo aver analizzato il terreno dell'Irlanda per lungo tempo, i ricercatori hanno scoperto che esso contiene un ceppo di batteri, precedentemente sconosciuto, ed efficace contro quattro dei migliori sei superbatteri resistenti agli antibiotici, incluso l'MRSA. Uno dei ricercatori, il dottor Gerry Quinn, un ex residente di Boho, nella Contea di Fermanagh, è un conoscitore delle tradizioni curative della zona.

Tradizionalmente una piccola quantità di terreno veniva avvolta in un panno di cotone e usata per curare molti disturbi tra cui mal di denti, gola e infezioni del collo. È interessante notare che quest'area era precedentemente occupata dai Druids, circa 1500 anni fa, e dagli abitanti del Neolitico 4000 anni fa.

Secondo la recente ricerca, superbatteri resistenti agli antibiotici potrebbero uccidere fino a 1,3 milioni di persone in Europa entro il 2050. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) descrive il problema come “una delle più grandi minacce alla salute globale, alla sicurezza alimentare e allo sviluppo odierno”.

Il nuovo ceppo di batteri è stato scoperto da una squadra della Swansea University Medical School, composta da ricercatori provenienti da Galles, Brasile, Iraq e Irlanda del Nord. Il team Ha chiamato il nuovo ceppo Streptomyces sp. myrophorea.

Il terreno da loro analizzato proveniva da un'area del Fermanagh, nell'Irlanda del Nord, che è conosciuta come le Boho Highlands. È un'area di praterie alcaline e il suolo è conosciuto per le sue proprietà curative.

La ricerca di antibiotici sostitutivi per combattere la multi-resistenza ha spinto i ricercatori a esplorare nuove fonti, incluse le medicine popolari: un campo di studio noto come etnofarmacologia. Si stanno anche concentrando su ambienti in cui si possono trovare noti produttori di antibiotici come gli Streptomyces.

Il collagene è il componente fondamentale di muscoli, tessuti, tendini e legamenti nei mammiferi. È anche ampiamente usato nella chirurgia ricostruttiva e cosmetica.

Sebbene gli scienziati abbiano una buona conoscenza di come comportarsi nell'ambito tessutale, alcune proprietà meccaniche chiave del collagene su scala nanometrica rimangono ancora da scoprire. Un recente studio sperimentale condotto da ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, della Washington University di St. Louis e della Columbia University su fibre di collagene su nanoscala ha riportato le ragioni, in precedenza imprevedibili, per cui il collagene è un materiale così resistente.

Poiché una fibrilla di collagene è circa un milionesimo di dimensione della sezione trasversale di un capello umano, studiarla richiede attrezzature altrettanto piccole. Il gruppo del Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale dell'Università dell'Illinois ha progettato minuscoli dispositivi - Sistemi micro-elettro-meccanici - di dimensioni inferiori a un millimetro, per testare le fibrille di collagene.

Il dottor Debashish Das,(1) uno studioso post dottorato dell'Università dell'Illinois coinvolto nel progetto ha asserito: "Usando i dispositivi di tipo MEMS per afferrare le fibrille di collagene sotto un microscopio ottico ad alto ingrandimento, abbiamo allungato le singole fibre per imparare come si deformano e il punto in cui si rompono. Abbiamo anche ripetutamente allungato e rilasciato le fibrille per misurare le loro proprietà elastiche e non elastiche e come rispondono a ripetuti carichi."

Debashish Das ha inoltre spiegato: "A differenza di un elastico, se si stira il tessuto umano o animale e poi lo si rilascia, il tessuto non torna alla sua forma originale. Questo comportamento è stato conosciuto e compreso a livello del tessuto e attribuito allo scorrimento nanofibrillare o alla sostanza idrofila gelatinosa tra le fibrille di collagene. Le singole fibrille di collagene non sono state considerate come importanti contributori al comportamento viscoelastico complessivo, ma ora abbiamo dimostrato che i meccanismi del tessuto dissipativo sono attivi anche alla scala di una singola fibrina di collagene."