Nano-laboratorio analisi che imita il movimento delle ciglia

ciglia
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Un battito di ciglia può captare l’attenzione. Può attrarre. Può diventare uno strumento di seduzione. E forse, in un futuro, potrebbe diventare anche una sorta di “microlaboratorio” portatile in grado di consentire esami diagnostici anche nelle aree più impervie, traendo energia dalla luce del sole. Si viaggia dalla passione e dalla fisiologia fino alle nanotecnologie, imbattendosi nella ricerca pubblicata su Nature e coordinata da Itaj Cohen, docente all’Università Cornell.

Gli scienziati americani sono infatti riusciti a creare la base per futuri dispositivi di analisi portatili, basati proprio sul movimento delle ciglia che ondeggiano in base al movimento dei fluidi sulla piattaforma che le ospita. Il tutto partendo dall’osservazione di quanto avviene nel nostro organismo, senza che nemmeno ce ne accorgiamo.

Abbandonando l’ambito dell’estetica, infatti, le ciglia con i loro movimenti organizzati e fisiologici sono uno strumento fondamentale per il benessere del corpo. Pensate solamente all’azione di questi “filuzzi” quando si trovano all’interno delle vie respiratorie, con il compito di lavorare in modo integrato e coordinato come una sorta di spazzola che fa risalire il muco e i liquidi che si accumulano lungo i bronchi verso l’alto, per essere poi eliminati.

Proprio le “microciglia” costruite in laboratorio e applicate su una piattaforma su misura diventano quindi protagoniste di quella che, in futuro, potrebbe risultare una vera e propria rivoluzione nella diagnostica.

Il grande merito degli studiosi è stato infatti quello di riuscire a ricostruire, in microscala, un sistema ciliare di dimensioni ridottissime, impiegando specifiche “infrastrutture” di platino per consentire alle ciglia stesse di ondeggiare come canne al vento una volta che entrano in contatto con i fluidi. Alla base di questo futuribile “nanolaboratorio” basato sul movimento ciliare c’è ovviamente una sorta di “motorino” invisibile che riesce a rendere le singole ciglia in grado di muoversi in base al fluido che le percorre. Questo sistema energetico è stato tratto dalla micro-robotica, già impiegata dalla stessa equipe per dare movimento a robot piccolissimi.

L’attuatore che rende possibile questa funzione è simile, anche se ovviamente nel caso delle ciglia “registranti” in base al fluido che le percorre (basta magari anche una goccia di sangue per metterle in movimento e farle lavorare) l’applicazione ha natura diversa. Grazie al loro studio gli esperti sono quindi riusciti a creare un microchip che contiene circa un migliaio di ciglia artificiali di dimensioni ridottissime. Basti pensare che ogni ciglio ha una lunghezza di 50 micrometri e che un micrometro equivale ad un milionesimo di metro. Una minima tensione indotta da un fluido, come una goccia di sangue, su questa nano-piattaforma può determinare quindi un movimento impercettibile delle strutture che possono essere anche attivate in modo indipendente perché ogni piattaforma è composta da diversi micro-array autonomi.

Grazie ad un circuito speciale, poi, le ciglia potrebbe funzionare anche in modo indipendente, senza dover sottostare al controllo di un sistema informatico ad hoc.

Il fascino dell’ultrapiccolo, insomma, avanza. Anche se siamo ancora lontanissimi dalla meta, scoperte come queste possono davvero rappresentare una rivoluzione per test in aree impervie, con un microlaboratorio che grazie al sistema potrebbe analizzare anche una singola goccia di sangue. Il futuro, lo sappiamo, è dietro l’angolo. Anche se magari non lo vediamo. E potrebbe passare attraverso un semplice battito di ciglia.

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