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di Marco Rolandi
Il progresso nella ricerca sui nanomateriali può aiutare lo sviluppo di dispositivi per l’interfaccia con i sistemi viventi. Questi dispositivi includono sia circuiti elettronici in grado di monitorare e regolare funzioni biologiche, sia materiali nanostrutturati per l’ingegneria e la riparazione dei tessuti. Questo sviluppo potrebbe contribuire allo sviluppo di strumenti diagnostici minimamente invasivi e di terapie personalizzate. In questo progetto sono stati sviluppati nuovi dispositivi e nanomateriali a base di polisaccaridi biocompatibili. Questi polisaccaridi sotto forma di nanofibre sono chitina e derivati. Le nanofibre di chitina, biocompatibili, biodegradabili e con proprietà emostatiche; sono derivate dai gusci di granchi, gamberi, aragoste e dalle penne dei calamari. Come tali sono materiali riciclati, sostenibili ed ecocompatibili. Queste nanofibre hanno consentito di realizzare il primo bio-transistor a effetto di campo, che controlla la corrente dei protoni H+ come portatori di carica. I protoni H+ sono importanti in molti fenomeni naturali, come la sintesi dell’adenosina trifosfato nei mitocondri, l’antibiotico gramicidina e la proteina di membrana HVCN1. Questi dispositivi potrebbero fornire alla diagnostica non invasiva i mezzi per comunicare direttamente con i canali ionici nei sistemi viventi. Inoltre, con queste nanofibre è stato messo a punto un nuovo metodo per la micro- e nanofabbricazione di nanofibre di chitina auto-assemblate, accoppiando strategie di litografia per biomateriali con l’autoassemblaggio di nanofibre di chitina per creare nanostrutture biocompatibili. Queste nanostrutture sono utilizzate per un cerotto emostatico biodegradabile, per la riparazione del tessuto cardiaco danneggiato dall’infarto e per la vaccinazione di popolazioni in paesi sottosviluppati.
