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Edoardo Capuano

Direttore e fondatore della testata ECplanet.

I batteri intestinali producono elettricità

I ricercatori hanno scoperto che i batteri intestinali riescono a produrre elettricità utilizzando una tecnica diversa rispetto ai più noti batteri elettrogeni

Gli scienziati della UC Berkeley hanno scoperto che un comune batterio, la Listeria monocytogenes, produce elettricità.

I batteri che producono elettricità sono stati individuati nelle miniere e nei fondali dei laghi. Gli scienziati non si sono accorti che esiste una fonte molto più a portata di mano: l'intestino umano.

Gli scienziati della UC Berkeley hanno scoperto che un comune batterio responsabile della diarrea, la Listeria monocytogenes, produce elettricità con una modalità completamente diversa rispetto ai più noti batteri elettrogeni e che centinaia di altre specie batteriche usano il medesimo processo.

Molti di questi batteri, produttori di elettricità, fanno parte del microbioma intestinale umano ma anche molti altri producono elettricità. Essi sono: gli insetti patogeni che causano la listeriosi, una malattia di origine alimentare che può anche causare aborti; I batteri che causano la cancrena (Clostridium perfringens); i batteri che provocano le infezioni contratte in ospedale (Enterococcus faecalis); alcuni batteri che provocano malattie da streptococco; altri batteri elettrogeni, come i lattobacilli. Questi ultimi sono importanti nella fermentazione dello yogurt e di molti probiotici.

Il dottor Dan Portnoy,(1) professore universitario di Berkeley nel settore molecolare nell'ambito della biologia cellulare, vegetale e microbica, sostiene: "L'interazione di una moltitudine di insetti con gli esseri umani, come i patogeni, i probiotici, nel nostro microbiota o coinvolti nella fermentazione di prodotti umani, sono elettrogenici. L'appofondimento del loro studio potrebbe dare alla scienza delle preziose informazioni su come questi batteri ci infettano o ci aiutino ad avere un intestino sano".

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.(2)

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)

La stampa 4D sarà la prossima rivoluzione tecnologica

La stampa 4D e si basa sulla stampa di nuovi materiali chiamati intelligenti, cioè sottoposti a un cambiamento strutturale controllato da uno stimolo esterno

Con la stampa 3D sono stati fatti progressi nel settore industriale, nella ricerca dai prototipi industriali, nei biomateriali degradabili utilizzati nella medicina rigenerativa. Quello che segue è il 4D: trasformare questi materiali affinché possano muoversi o mutare di fronte a stimoli esterni.

Humberto Palza Cordero,(1) ingegnere dei materiali presso l'Università del Cile,(2) asserisce che la recente capacità di creare o costruire oggetti, strato per strato, e da un modello di calcolo virtuale, noto anche come stampa 3D, ha tutte le potenzialità per rivoluzionare il nostro mondo in aspetti che vanno ben oltre la tecnologia. Questa tecnologia ha prodotto significativi cambiamenti nei modelli di business, nella logistica di produzione e nella catena di approvvigionamento, così che oggi è un pilastro fondamentale in quella che è stata definita la terza rivoluzione industriale. Ciò che accadrà in futuro, in termini geopolitici, economici, sociali, demografici e ambientali, sarà equivalente alle precedenti rivoluzioni riconducibili al motore a vapore o ai processi di industrializzazione del primo Novecento.

Sembra storia, ma solo un decennio fa l'unico modo per generare un prototipo di qualsiasi prodotto era quello di processarlo in macchine o attrezzature industriali tradizionali ad un costo molto alto. Oggi, con una semplice progettazione assistita da computer, è possibile stampare qualsiasi prototipo, accelerando le innovazioni e le iniziative in molteplici ambiti. La stampa 3D è già ampiamente utilizzata dall'industria tradizionale per la produzione di pezzi di ricambio e parti nuove per aerei, treni e automobili. La stampa 3D è l'applicazione più efficacie in sostituzione ai processi di produzione tradizionali.

Tuttavia, il grande impatto della stampa 3D verrà con l'introduzione di nuovi prodotti e tecnologie. Forse uno degli esempi più interessanti in questo contesto è l'uso della stampa 3D nella medicina rigenerativa. Un requisito fondamentale nell'uso delle cellule staminali per trattamenti avanzati di rigenerazione dei tessuti è la costruzione di un'impalcatura tridimensionale che fornisce supporto alle cellule. Questo si basa sul fatto che le nostre cellule si trovano naturalmente nei tessuti che formano strutture 3D.

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