venerdì 6 gennaio 2017

Il cervello non smette mai di crescere: Continua a svilupparsi anche negli adulti.

Fonte: ANSA Scienze
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A sorpresa, il cervello umano ha trovato ancora il modo di stupire, superando la più consolidata delle teorie sul suo sviluppo: non è vero che una volta raggiunta l'età adulta resta uguale a se stesso, ma continua a crescere, almeno in una sua parte. Pubblicata sulla rivista Science, la ricerca è stata condotta da Jesse Gomez, dell' Istituto di Neuroscienze dell'università californiana di Stanford, e dimostra che nella parte del cervello specializzata nel riconoscere i volti si forma nuovo tessuto capace di assolvere nuove funzioni.
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Un risultato 'fantastico':
"Vediamo che questo tessuto cresce realmente", ha detto Gomez. La capacità di crescere del cervello è stata osservata in un'area che controlla una funzione importante, considerando che la capacità di riconoscere i visi è cruciale per avere una vita sociale, nei giovani come negli adulti. I risultati "indicano che ci sono dei cambiamenti concreti nel tessuto cerebrale che avvengono durante lo sviluppo, ha osservato il direttore dell' Istituto di Neuroscienze di Stanford, Kalanit Grill-Spector. "Penso - ha aggiunto - che questo sia fantastico".
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Proliferazione di microstrutture:
Finora era noto nell'infanzia e nell'adolescenza avviene un processo di eliminazione delle connessioni fra i neuroni (sinapsi) ormai diventate inutili per lasciare spazio a quelle più produttive. Adesso si è visto che avviene anche un altro cambiamento, nel quale si aggiunge qualcosa. I ricercatori hanno chiamato il fenomeno "proliferazione di microstrutture", anche se non sono ancora in grado di specificare quali sia la natura delle microstrutture. Un'ipotesi è che siano le 'ramificazioni' dei neuroni, ossia strutture chiamate dendriti che possono essere organizzate in modi diversi.
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L'esperimento:
I dati che documentano questi cambiamenti sono stati raccolti osservando il cervello in attività in 22 bambini e 25 adulti con una tecnica non invasiva come la Risonanza magnetica nucleare. E' emerso così che la regione del cervello che aiuta a riconoscere i visi continua a svilupparsi negli adulti., mentre non accade lo stesso nell'area che permette di riconoscere i luoghi, che resta invariata con il passare degli anni.
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Le prospettive:
Per Raffalella Tonini, esperta di Neuroscienze dell'Istituto Italiano di tecnologia (Iit) "è una ricerca molto interessante e importante" e segna "un notevole avanzamento" perchè potrebbe avere "implicazioni nella comprensione dei meccanismi alla base dei disordini dello sviluppo che portano a disturbi come autismo e schizofrenia". Queste nuove conoscenze aprono anche la "possibilità di identificare altri bersagli molecolari".

giovedì 5 gennaio 2017

Biomateriali a metà tra mondo vivente e inanimato - Plastiche con funzioni biologiche: cambiano colore e riparano ossa.

Fonte: ANSA Scienze
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Acqua e proteine della seta. Su questi due semplici 'ingredienti' si basa la 'ricetta' che apre la strada ad una nuova classe di materiali ibridi, al confine tra mondo vivente e inanimato. Tanto e' bastato infatti ai ricercatori della Tufts University, guidati dagli italiani Fiorenzo Omenetto e Benedetto Marelli, per sviluppare i primi biomateriali in 3D che possono essere programmati per compiere funzioni biologiche, come cambiare colore quando sono sotto sforzo o rilasciare farmaci, o ancora riparare le ossa. Il risultato, pubblicato sulla rivista dell'Accademia delle Scienze degli Stati Uniti (Pnas), puo' avere molte possibili applicazioni.

La seta, uno dei materiali più forti in natura
La struttura cristallina della seta e' unica e la rende uno dei materiali piu' forti in natura. La fibroina, la proteina che la rende resistente e si auto-assembla, ha la capacita' di proteggere altri materiali pur essendo completamente biocompatibile e biodegradabile. Grazie a queste proprieta', e' possibile costruire solidi di dimensioni molto diverse, anche piccolissime, per compiere determinate funzioni. In passato la stessa proteina e' stata utilizzata per ottenere delle spugne ma adesso si e' deciso di sfruttare altre proprieta', come la solidita' e la resistenza nel tempo: ''il nuovo materiale si comporta come una plastica dura. Ma oltre ad essere un solido, ha anche funzioni biologiche'', spiega all'ANSA Omenetto.

Viti che reagiscono al calore e producono farmaci
I ricercatori sono riusciti a costruire delle viti di fibroina: quando vengono esposte ai raggi infrarossi e scaldate fino alla temperatura di 160 gradi rilasciano enzimi o farmaci. ''Abbiamo ottenuto delle viti che si riscaldano aggiungendo delle nanoparticelle d'oro e possono assorbire le radiazioni'', continua Omenetto. In futuro, ''aggiungendo dei fattori di crescita si potranno avere delle viti ortopediche, capaci di aiutare la ricrescita delle ossa'', aggiunge. Le stesse capacita' sono state sfruttate anche per realizzare delle pinze chirurgiche che cambiano colore quando si avvicinano al loro limite meccanico.

In futuro bulloni 'sensibili' e oggetti per la casa rimodellabili
''La possibilita' di inserire degli elementi, di controllare il loro auto-assembleaggio e modificarne la forma finale, offre delle grandi opportunita' per realizzare biomateriali multifunzione'', commenta Omenetto. Anche se ancora serve molto studio, in futuro si potra' arrivare ad avere anche attrezzi, come dadi e bulloni, che sentono e segnalano le condizioni ambientali che li circondano, oppure oggetti per la casa che possono essere rimodellati.

mercoledì 28 dicembre 2016

Costruita con due atomi la radio più piccola del mondo: Realizzata ad Harvard sfruttando le proprietà dell'azoto.

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Realizzata ad Harvard sfruttando le proprietà dell'azoto, che capta le onde elettromagnetiche delle trasmissioni e le trasforma in luce. Avrà applicazioni di ogni tipo, promettono i suoi ideatori: dalle missioni spaziali ai pc quantistici.

ROMA - Grazie alla sua robustezza potrà essere usata in ogni tipo di ambiente, dalle sonde spaziali per Marte fino al corpo umano, nei pacemaker di nuova generazione, e potrebbe diventare un elemento base per i futuri pc quantistici. La microradio è il risultato del lavoro guidato da Marko Loncar, della Scuola di ingegneria e scienze applicate di Harvard, pubblicato sulla rivista Physical Review Applied.

Nel cuore di tutte le radio, per farle funzionare, deve essere presente un qualche dispositivo capace di "sentire" le onde elettromagnetiche e convertirle in un segnale che possa poi essere inviato alle casse. A svolgere questo ruolo nella nuova radio è un piccolo diamante con al centro una coppia di atomi di azoto. I due atomi sono sensibili alle onde radio in arrivo, a quando vengono "colpiti" vibrano emettendo luce. Un convertitore trasforma poi questi segnali luminosi in corrente elettrica che mette in azione le casse, riproducendo in suono il segnale radio.

Una radio "tradizionale", ma con un cuore piccolissimo e super resistente, che ne rende possibile l'impiego in qualsiasi situazione, dai dispositivi che devono funzionare all'interno del corpo umano, come possono essere i pacemaker oppure i futuri nano-trasportatori di farmaci, a situazioni "estreme" come quelle che deve affrontare una sonda spaziale.

Trasformando il segnale elettromagnetico in luce, il nuovo strumento potrebbe trovare anche applicazioni nei futuri computer quantistici con una funzione simile a quella dei tradizionali modem wi-fi. Il team di Loncar ha anche realizzato un video per spiegare l'idea alla base dell'invenzione. 

Ottenuta la prima cellula staminale sintetica: Offre tutti i benefici evitando i rischi.

Fonte: ANSA Scienze
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Funziona la prima cellula staminale sintetica. È stata realizzata per ottenere tutti i benefici delle cellule staminali, eliminando i rischi. Questa prima versione è una cellula cardiaca, ma la tecnica permette di ottenere cellule staminali artificiali di molti altri organi e tessuti. Descritto su Nature Communications, il risultato si deve al gruppo coordinato da Ke Cheng, della North Carolina State University.

Un approccio innovativo
''E' un approccio interessante e innovativo'' ha osservato il genetista Giuseppe Novelli, rettore dell'università di Roma Tor Vergata. E’ interessante anche, ha aggiunto, ''che sia stato sperimentato sia in vitro sia su topi''. Trapiantate infatti nei topi con infarto del miocardio, queste cellule si sono legate ai tessuti cardiaci e hanno riparato quelli danneggiati, con una efficacia paragonabile a quella delle cellule staminali cardiache.

Una strategia promettente nella medicina rigenerativa
Le terapie con le cellule staminali rappresentano una strategia promettente nel campo della medicina rigenerativa. Queste cellule, infatti, possono riparare tessuti o organi danneggiati, grazie alla secrezione di proteine con proprietà rigenerative. Tuttavia il trapianto di queste cellule è associato con il rischio di sviluppo di tumori e rigetto immunitario. Le cellule staminali artificiali invece hanno le stesse funzioni delle cellule staminali nella riparazione dei tessuti, senza i rischi.

Ottenute con materiale biodegradabile e biocompatibile
Sono state ottenute con un materiale biodegradabile e biocompatibile chiamato Plga (acido lattico co-glicolico) nel quale sono stati aggiunte le proteine prodotte da cellule staminali cardiache umane in coltura. Infine, queste cellule sono state rivestite con la membrana delle cellule staminali cardiache. ''Abbiamo preso il contenuto e il guscio delle staminali - ha osservato Cheng - e li abbiamo confezionati in una particella biodegradabile''. 

lunedì 12 dicembre 2016

Presto etichette 'parlanti' e finestre con previsioni meteo: Grazie a nuova tecnologia per circuiti stampabili.

Fonte: ANSA Scienze
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Finestre 'intelligenti' capaci di mostrare le previsioni meteo della giornata in base alle condizioni esterne. O ancora, etichette 'parlanti' che comunicano la temperatura dei cibi e il loro stato di conservazione. Tutto questo potrebbe diventare realtà grazie ad una nuova tecnologia che permette di stampare circuiti su superfici rigide e flessibili con costi ridotti e una risoluzione dieci volte maggiore a quella offerta dalle tecniche attuali. L'hanno sviluppata i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge (MA, USA), che pubblicano i risultati dei primi esperimenti su Science Advances.

Una nuova tecnologia
Il 'cuore' della nuova tecnologia sta in un 'timbro' spugnoso grande  quanto l'unghia di un mignolo, realizzato grazie  ad una 'foresta' di nanotubi di carbonio rivestiti da una sottilissima pellicola di polimero: questi microscopici cilindri sono stati disposti in maniera ordinata per ottenere disegni più sottili di un capello umano. Grazie a questa porosità,  il 'timbro' può essere attraversato da un 'inchiostro' elettronico formato da una soluzione contenente nanoparticelle di argento, ossido di zinco o nanocristalli semiconduttori. Per rendere il processo di stampa più efficiente, i ricercatori del Mit hanno messo a punto un macchinario con un rullo motorizzato dove scorre il substrato su cui apporre i circuiti: il sistema consente di stampare ad una velocità di avanzamento di 200 millimetri al secondo,  comparabile con quella delle attuali tecnologie di stampa industriale.

sabato 10 dicembre 2016

Come in Matrix, il cervello può interagire con la realtà virtuale: Con stimoli diretti, è riuscito a giocare con un videogioco .

Fonte: ANSA Scienze
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Non e' piu' solo fantascienza l'idea del cervello collegato direttamente al mondo virtuale di una macchina senziente, come immaginato nel film Matrix. I ricercatori guidati da Rajesh Rao, dell'universita' di Washington, sono riusciti a compiere il primo passo per dimostrare, attraverso un  videogioco, che gli esseri umani possono interagire con la realta' virtuale tramite la stimolazione del cervello. Sulla rivista Frontiers in Robotics and AI, gli studiosi descrivono quella che e' la prima dimostrazione di uomini che giocano un semplice videogioco, servendosi dei soli input dati dalla stimolazione del cervello, senza affidarsi a nessun tipo di segnale offerto da vista, udito o tatto.

Come in Matrix
I partecipanti allo studio dovevano farsi strada in 21 diversi labirinti, con due scelte, cioe' se muoversi avanti o sotto, sulla base di quello che sentivano attraverso la stimolazione visiva di un fosfene (cioe' un fenomeno visivo per cui dei puntini luminosi vengono percepiti come macchie o barre di luce). Per segnalare in quale direzione muoversi, i ricercatori  hanno generato un fosfene attraverso la stimolazione magnetica transcraniale. ''La domanda fondamentale e' - si chiede Rao - se il cervello puo' usare informazioni artificiali mai viste prima, e consegnategli direttamente per navigare in un mondo virtuale o eseguire compiti utili senza stimoli sensoriali. La risposta e' si'''. Le cinque persone studiate hanno compiuto i giusti movimenti nei labirinti il 92% delle volte, quando hanno ricevuto il segnale direttamente con la stimolazione al cervello, contro il 15% delle volte in cui non hanno avuto questa guida. Cio' dimostra anche che nuove informazioni che arrivano da sensori artificiali o generati da mondi virtuali possono essere elaborati e fatti arrivare, in modo non invasivo, al cervello per risolvere dei compiti. ''In futuro questa tecnica potrebbe essere usata per aiutare persone con deficit sensoriali, oltre che ad aprire la strada ad una realta' virtuale piu' realistica'', conclude Rao.

mercoledì 7 dicembre 2016

Il motore 'impossibile' EMDrive supera i test alla Nasa: Crea energia dal vuoto violando leggi della fisica.

Fonte: ANSA Scienze
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Il motore 'impossibile' EmDrive capace di produrre energia dal vuoto supera i primi test al centro Johnson della Nasa. I primi risultati pubblicati sulla rivista Journal of Propulsion and power indicano che il dispositivo, che viola alcuni dei principi cardine della fisica, funziona anche se debolmente. Risultati che mettono in fermento l'intera comunità scientifica ma i dubbi sono ancora molti.

Una rivoluzione per l'intera civiltà?
 "Sembra troppo bello per essere vero. Se fosse così sarebbe una rivoluzione per l'intera civiltà", ha detto all'ANSA l'esperto di propulsione spaziale Giancarlo Genta, del Politecnico di Torino. Nato da un'idea dell'ingegnere britannico Roger Shawyer il motore EmDrive sarebbe in grado di produrre una spinta senza espellere nessun propellente. Una tecnologia, che se fosse davvero funzionante, rivoluzionerebbe di fatto l'intero mondo della fisica.

La Nasa ci mette la faccia
Accolto inizialmente dagli addetti ai lavori con ovvia freddezza, EmDrive si sta però adesso ritagliando uno spazio sempre più ampio nel dibattito scientifico. I test fatti in questi anni avevano sempre lasciato spazio ai critici ma le nuove misure eseguite al centro Johnson potrebbero essere un punto di svolta. “Nonostante la spinta misurata sia piccola, sembra esserci davvero qualcosa”, ha aggiunto Genta. “E' ovvio avere ancora tutti i dubbi del caso, un sano scetticismo – ha proseguito – ma adesso c'è uno studio pubblicato su una rivista autorevole e con un'istituzione che ci mette la faccia”.