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Naso bio-elettronico scoprira' malattie
Immaginiamo un mondo in cui le malattie possano essere riconosciute in modo assai precoce, semplicemente dallodore del corpo umano... si potrebbero eliminare molti degli esami piu invasivi e si potr
Immaginiamo un mondo in cui le malattie possano essere riconosciute in modo assai precoce, semplicemente dall'odore del corpo umano... si potrebbero eliminare molti degli esami piu' invasivi e si potrebbe trattare il paziente prima che la patologia diventi inguaribile. E' con questa speranza che un gruppo di ricercatori del Politecnico di Milano, sotto la guida del professor Marco Sampietro, sta sperimentando da circa tre anni un 'naso' bio-elettronico capace di rilevare la presenza di determinati composti.
Questo dispositivo potrebbe essere utilizzato per la diagnosi precoce dei tumori (si parla di applicazioni nel settore dei carcinomi polmonari, diagnosticabili analizzando il respiro del paziente), dove la rapidita' dell'intervento e' di vitale importanza. O per il controllo della qualita' dei cibi, per la sicurezza nei processi industriali, l'individuazione di sostanze e materiali sospetti, fumi pericolosi, fughe di gas: un panorama ancora inesplorato di applicazioni, una strada aperta dai due americani Richard Axel e Linda Buck che l' anno scorso hanno avuto il Nobel proprio per lo studio dei recettori olfattivi.
Sul cammino da loro tracciato, queste ricerche rientrano in un ampio progetto promosso dalla Comunita' Europea in cui oltre all'Italia (Politecnico di Milano e Istituto Nazionale di Fisica della Materia di Lecce), sono coinvolte la Spagna (Laboratorio di Nanobioingegneria di Barcellona) e la Francia (biologi dell' INRA di Parigi e chimici dell'Universita' di Lione), per la realizzazione di un naso artificiale che si serva dei recettori olfattivi presenti negli esseri viventi.
''E' un'affascinante ricerca di bio-elettronica - afferma il responsabile italiano, prof.
Marco Sampietro del Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano - in cui si tenta di estrarre un segnale elettrico dall'interazione fra le proteine che si trovano nel naso (e che fungono da recettore olfattivo) e gli odori. Quello presente in natura e' infatti un sistema particolarmente preciso ed efficace che ci proponiamo di riprodurre e sfruttare per numerose applicazioni''.
Lo scienziato e i suoi collaboratori del Politecnico hanno estratto alcune proteine/recettori dal naso del maiale (''ne contiene circa 600, che 'lavorano' cooperando tra loro'') e le hanno inserite in un sistema elettrico. ''Lo scopo - spiega il ricercatore - era quello di utilizzare la loro sensibilita' agli odori, in un sistema in cui fosse possibile misurare l'eventuale segnale elettrico che esse fossero in grado di emettere''. Una proprieta' non scontata: non si sapeva cioe' se di fronte a un odore, esse cambiassero la loro risposta elettrica e se questa eventuale risposta fosse misurabile.
''Era pero' - afferma Sampietro - una nostra speranza, che si e' avverata: abbiamo preso non una singola proteina ma un gruppo di proteine/recettori e le abbiamo messe, in una capsula grande quanto una palla da tennis, in presenza di un insieme di segnali odoranti e siamo riusciti a misurare diversi segnali elettrici in relazione all'intensita' degli odori. Abbiamo constatato, cioe', che a seconda del numero degli odoranti immessi el sistema, il segnale elettrico emesso dai recettori cambiava''.
Ora Sampietro ne e' certo: ''La costruzione di un naso bio- elettronico e' fattibile e presto saremo in grado di realizzarla''. E' un progetto ambizioso. E le difficolta' non mancano perche', partiti da un sistema macroscopico, bisognera' entrare nell'infinitamente piccolo: ''Si pensi, per esempio - continua lo scienziato - alla non facile manipolazione delle singole proteine e alla costruzione di contenitori di dimensioni nanometriche in cui inserirle. Se non vengono mantenute nel loro ambiente ideale, infatti, le proteine perdono facilmente la loro struttura e la loro funzionalita'. L' ostacolo piu' grosso resta pero' quello di estrarre da questo mondo nanometrico il segnale elettrico. Per farlo, occorre realizzare un contatto elettrico tra gli atomi della singola proteina e un elettrodo metallico, senza dimenticare che il segnale prodotto da un oggetto biologico di queste dimensioni e' a dir poco evanescente''.
La ricerca, dunque, e' agli inizi, ''anche se - precisa lo scienziato - la tecnologia per selezionare le proteine c'e' gia' e in 2-3 anni sara' sviluppata. Fatto questo bisognera' lavorare a tirar fuori il segnale elettrico e io prevedo altri cinque anni di lavoro''. Il sogno e' arrivare all'apparecchio tascabile, magari usa e getta, in grado di riconoscere qualunque sostanza, semplicemente analizzando l'odore emesso dalle molecole che la compongono.
Fonte: (26/01/2005)
Pubblicato in Medicina e Salute
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