Tag Archivio per: medicina

Nanotecnologie e nanomateriali per l’evoluzione della medicina

Le nanotecnologie e i nanomateriali contribuiranno sempre più al miglioramento della vita dell’uomo. Materiali a base di nanotubi di carbonio possono aiutare a riconnettere i neuroni danneggiati nelle lesioni spinali: una collaborazione internazionale di ricercatori della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste, dell’Università di Trieste e del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales CIC biomaGUNE (Spagna) è riuscita a dimostrarlo per la prima volta in modelli animali in vivo, dopo anni di studio in colture cellulari.  I nanotubi di carbonio rappresentano il materiale più promettente per costituire ponti artificiali tra neuroni danneggiati, perché ricoprono due funzioni fondamentali: possono servire da impalcatura “meccanica” di sostegno per le cellule nervose, ma anche potenziare i loro segnali di comunicazione, favorendo la maturazione di nuove cellule nervose e regolando la formazione delle sinapsi.

I ricercatori, con l’aiuto di startup innovative, possono dimostrare l’efficacia di una sorta di spugna di nanotubi di carbonio, sviluppando nuove dinamiche con i nanomateriali, intrecciati nel riconnettere le fibre nervose in una serie di animali reduci da lesione spinale.

www.giorgiotaddia.com10681“Dall’elettronica alla digitalizzazione, dalla medicina all’ingegneria ai più svariati settori industriali, anche se appena agli inizi, le nanotecnologie determinano performance notevolmente superiori a tutti gli standard precedenti“, ha recentemente dichiarato l’imprenditrice Sabrina Zuccalà, presidente di 4ward360.  Nel progredire con la medicina e la nanotecnologia per le cellule nervose bisognerà stabilire in quali condizioni si possano eseguire impianti di questo tipo: nel recente studio, l’integrazione in nanotubi di carbonio è stata inserita nella fase di lesione acuta, prima che sui neuroni morti o danneggiati si formasse tessuto cicatriziale (la cosiddetta cicatrice gliale, formata da cellule della glia, le cellule immunitarie del sistema nervoso).

Inoltre, la sfida in tale applicazione settoriale sarà quella di stabilire se le stesse connessioni presenti prima della lesione saranno ripristinate o se si stabiliscano nuove connessioni che prima non esistevano. Le sfide della medicina contemporanea sono legate alle nanotecnologie e all’utilizzo dei nanomateriali.

Le nanotecnologie e il miglioramento dei materiali di fabbricazione

I materiali legati ai processi di fabbricazione necessitano di un’importante rivisitazione settoriale. Le nanotecnologie offrono notevoli vantaggi in termini di prestazioni per i materiali e i processi di fabbricazione. Per migliorare le parti termoplastiche e metalliche usando i nanomateriali, tre lavorazioni di base del materiale risultano molto promettenti: stampaggio per iniezione usando mescole madre di termoplastiche, pastiglie madre per la colata metallica e polveri nano-strutturate per i rivestimenti metallici. Far divenire l’Italia un Paese estremamente competitivo in tema di innovazione e industrializzazione vuol dire riuscire a sviluppare in scala industriale la fabbricazione dei nuovi materiali e anche dei processi, riducendo il numero delle fasi di produzione, abbassando i costi, oltre a rendere più ecologico il processo, pur mantenendolo sicuro. In confronto agli attuali materiali commerciali, la durabilità e la durata delle parti metalliche sono state raddoppiate, con la resistenza alla trazione incrementata fino al 30% ei coefficienti di allungamento mantenuti costanti o persino migliorati. Anche l’efficienza meccanica e la durata dei componenti finali per i motori idraulici sono state incrementate, con una riduzione sia del consumo di carburante che dei costi di manutenzione.

Le nuove ed infinite opportunità per le imprese italiane sono immense, basti pensare al settore automobilistico per rispondere al mercato che richiede prestazioni ed estetica migliorate. Per i macchinari edili e agricoli, la nanotecnologia offre materiali e componenti più sottili, maggiore efficienza meccanica della trasmissione nelle macchine, minori costi di manutenzione e ridotta dipendenza dal consumo di gasolio, abbassando le emissioni di CO2. In sostanza, la gamma di possibili applicazioni è illimitata, dalle lenti dei fari per le automobili, alle turbine per l’industria idroelettrica e arrivando persino ai beni domestici  e ai dispositivi medicali, come ad esempio le importantissime ampolle per gli  esami del sangue. Basti pensare alla rivoluzione che l’utilizzo delle nanotecnologie potrebbe approntare al trasporto e al immagazzinaggio delle ampolle per i laboratori clinici e le strutture mediche o ospedaliere.

Le nanotecnologie e la medicina del futuro

La comunità scientifica e imprenditoriale internazionale sta affrontando un grande dibattito in rapporto alle possibili applicazioni delle nanotecnologie nel prossimo futuro. La nanotecnologia è destinata a diventare il futuro della medicina personalizzata per curare innumerevoli malattie, anche gravi, come il cancro. La nanoscienza e l’innovazione delle applicazione delle nanotecnologie indicano semplicemente una tecnica di manipolazione delle particelle su scala nanometrica, e cioè molecolare. Più che incutere timore questa tecnologia dovrebbe innescare dibattito sulle prospettive occupazionali e di progresso scientifico per i cittadini e i consumatori. L’etichetta “nano” non definisce una tecnologia buona o cattiva, ma identifica un modo per risolvere i problemi a livello molecolare. Ciò può rivelarsi estremamente utile, specialmente in medicina.

Uno dei problemi più acuti della medicina è rappresentato dalle biomolecole contenute nei farmaci che perdono in fretta la loro efficacia. Con i materiali bio-ibridi, come i nanocompartimenti, è possibile mantenere tutte le funzionalità di proteine ed enzimi ed assicurarsi che svolgano la loro attività. Inoltre, grazie a queste “nano capsule” sintetiche, le biomolecole sono protette e rimangono intatte. Un settore imprenditoriale e scientifico che merita estrema attenzione e che nell’immediato futuro diverrà focus prioritario per nuove dinamiche e prospettive occupazionali. Recentemente, nel corso di in un’intervista, Sabrina Zuccalà, fondatrice della società 4ward360 srl, un’azienda italiana leader in trattamenti nanotecnologici, ha dichiarato: “La nanomedicina sta prendendo sempre più piede e credibilità, sfruttando gli indubbi vantaggi e i sorprendenti risultati derivanti proprio dagli apparati nanometrici: la cinetica di un farmaco può essere migliorata con notevole efficacia, grazie a nanoparticelle in grado di rendere il medicinale più solubile, a lento rilascio nel sito bersaglio e in grado di limitare gli effetti collaterali. Nuovi nanomateriali sono in grado di cambiare le loro proprie caratteristiche una volta attivati da un segnale esterno. Un campo magnetico esterno, ad esempio, è in grado di attivare il rilascio di un farmaco intrappolato all’interno di particelle o device medici. Lo stesso campo magnetico può guidare particelle superparamagnetiche (contenuti con ossido di ferro) verso il sito bersaglio o tessuti difficilmente raggiungibili; nella diagnostica, le nanoparticelle sono utilizzate per implementare i mezzi di contrasto al fine di ottenere immagini migliori, diminuendo le criticità fisiologiche dei composti radioattivi normalmente usati. Inoltre, l’uso di nanoparticelle otticamente attive, in grado di riconoscere e depositarsi solo su tessuti malati, può portare a una diagnostica ancor più selettiva. Il nostro benessere, la medicina e la salute umana riceveranno enormi vantaggi dall’utilizzo delle nanotecnologie, una nuova visione per il nostro futuro“.  Dichiarazioni importanti che meritano attenzione per le positive prospettive delle applicazioni delle nanotecnologie per la salute degli esseri umani e per le nuove dinamiche della medicina 4.0.