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martedì, agosto 02, 2016

NANOMATERIALI: UNA SPUGNA DI NANOTUBI DI CARBONIO PER RIPARARE LE CONNESSIONI DELLE CELLULE NERVOSE!



Oristano 2 Agosto 2016
Cari amici,
Chi l’avrebbe mai detto! Eppure le recenti scoperte scientifiche stanno aprendo vie talmente nuove e incredibilmente avveniristiche da sembrare fantascienza. I risultati dei primi test di laboratorio, eseguiti dai ricercatori della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (Sissa) in collaborazione con l'Università di Trieste, hanno dimostrato che l’inserimento di minuscole spugne, fatte di nano-tubi di carbonio, ha consentito di riparare le fibre nervose danneggiate del nostro corpo. Queste nano-spugne, inizialmente studiate dall’equipe del Prof. Maurizio De Crescenzi dell’’Università “Tor Vergata” di Roma per assorbire gli idrocarburi dispersi in mare, sono state applicate con successo, per la prima volta, al tessuto nervoso; il tentativo è stato portato avanti grazie ad un'intuizione del Dr. Maurizio Prato, chimico esperto in nanotecnologie dell'Università di Trieste. All’illustre professore nel 2014 l’Università di Roma “Tor Vergata”, conferì per merito la Laurea Honoris Causa in “Scienza e Tecnologia dei Materiali”.
Il carbonio, dunque, capace non solo di interagisce con i neuroni, ma anche di ricreare le condizioni adatte per la riparazione cellulare, facendo da ponte per guidare e sostenere la riparazione delle fibre nervose danneggiate. Per studiare l'interazione di questo materiale hi-tech con le cellule nervose, la neurofisiologa Laura Ballerini e il suo team della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (Sissa) di Trieste, lo hanno messo a contatto con due piccoli segmenti di midollo spinale di topo separati da appena 300 millesimi di millimetro. ''Inserendo un pezzo della spugna di carbonio nello spazio tra i due, si osserva una fitta crescita di fibre nervose che vanno a riempire la struttura, intrecciandosi e ripristinando la trasmissione dei segnali elettrici'', ha confermato la studiosa.
“Questi nano-tubi di carbonio hanno la sbalorditiva capacità di interagire con i neuroni, non solo per la loro struttura 3D – spiega la Ballerini - ma probabilmente anche per la loro capacità conduttiva''. Per verificare la biocompatibilità del materiale, i ricercatori lo hanno impiantato nel cervello di topi; ''a distanza di quattro e otto settimane - continua la docente - abbiamo visto che era ben tollerato, i topi erano sani e vitali''. E poi spiega: ''Non abbiamo notato segni di infiammazione, anzi, abbiamo osservato la formazione di nuovi neuroni nella nano-spugna, che a quanto pare offre un ambiente ospitale per le cellule''.
L'importante risultato globale, ottenuto grazie agli studi del gruppo di Maurizio Prato dell'Università di Trieste, in collaborazione con Maurizio De Crescenzi dell'Università di Roma "Tor Vergata" e Laura Ballerini della Sissa di Trieste, è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Science Advances, con il titolo "3D meshes of carbon nanotubes guide functional reconnection of segregated spinal explants". Il nuovo nano-materiale è stato riscontrato, infatti, in grado di fungere da vera e propria autostrada metallica in grado di ricongiungere l’interrotta comunicazione elettrica tra i neuroni.
Ma, per noi comuni mortali, come possiamo immaginare queste “nano-spugne” capaci di riconnettere le fibre nervose? «Dal punto di vista macroscopico il materiale appare come una matassa di colore nero molto leggera capace di galleggiare sull’acqua (essendo molto idrofobica), e di assorbire oli e inquinanti dell’acqua (metalli pesanti, solventi organici) – spiega Manuela Scarselli, che si è occupata della sintesi e preparazione di campioni di spugne adatti alla ricerca in oggetto, – mentre la struttura interna nanoscopica può essere pensata come una matassa tridimensionale formata da milioni di nano-tubi intrecciati dove circa il 90% del suo volume è costituito dagli spazi vuoti tra i nano-tubi stessi. Il fatto che questa struttura si autosostiene avendo una forma propria e mantenga inalterate le proprietà uniche dei nano-tubi di cui è costituita, ha reso possibile il suo utilizzo sia come elemento di sostegno per la crescita di fibre nervose, sia come trasduttore di segnale elettrico tra porzioni staccate di tessuto”.
«Questi materiali – spiega Laura Ballerini della Sissa, coordinatrice dello studio appena pubblicato – potrebbero essere molto utili per rivestire gli elettrodi che si usano nel trattamento dei disordini motori, come ad esempio il tremore del Parkinson, perché ben accettati dai tessuti».
Cari amici, personalmente credo che questa che ho riportato oggi sia davvero una scoperta straordinaria. Certo, è ancora troppo presto per parlare di possibili applicazioni sull'uomo, ma la strada imboccata appare quella giusta. Come sostiene la Dottoressa Ballerini, "non vogliamo creare false speranze, ma di sicuro abbiamo aperto una nuova linea di ricerca. Nel prossimo futuro, invece, potremmo provare questi materiali per ricoprire gli elettrodi impiantati nel cervello per l'elettrostimolazione contro i disturbi del movimento come il Parkinson, che ad oggi perdono efficienza nel tempo proprio perché causano la formazione di tessuto cicatriziale intorno".
Il futuro, cari amici, ci riserverà ancora molte grandi sorprese!
A domani.
Mario

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