Il Laboratorio di Ricerca Navale degli Stati Uniti (NRL) è un laboratorio aziendale della Marina americana, che conduce da anni un programma multidisciplinare di ampio respiro nel campo della ricerca scientifica e dello sviluppo tecnologico avanzato. Il Laboratorio, con 2500 unità tra dipendenti e collaboratori, si trova nel sud-ovest di Washington, DC, con altro sito importante presso lo Stennis Space Center nel Mississipi. Anche questa struttura è impegnata nello studio del cervello, con una novità interessante nel campo delle neuroscienze.
In una lettera pubblicata sulla rivista NANO (novembre 2015) il Laboratorio dichiara che sono in studio dei nuovi nanomateriali, dei NanoCristalli semiconduttori chiamati QUANTUM DOTS.
I semiconduttori sono materiali che hanno una resistività (o anche una conducibilità) intermedia tra i conduttori e gli isolanti, la cui conducibilità dipende in modo diretto dalla temperatura. Essi sono alla base di tutti i principali dispositivi elettronici e microelettronici a stato solido quali i transistor, i diodi e i diodi ad emissione luminosa (LED) (Fonte Wikipedia)
Dunque biologi, chimici e teorici del US Naval Research Laboratory (NRL) sarebbero sul passo di sviluppare la prossima generazione di materiali funzionali che potrebbero permettere la mappatura delle complesse connessioni neurali nel cervello. L’obiettivo finale è quello di comprendere meglio come i miliardi di neuroni comunicano tra loro durante le normali funzioni cerebrali o nelle disfunzioni a seguito di un infortunio o di una malattia. I semiconduttori sono materiali che hanno una resistività (o anche una conducibilità) intermedia tra i conduttori e gli isolanti, la cui conducibilità dipende in modo diretto dalla temperatura. Essi sono alla base di tutti i principali dispositivi elettronici e microelettronici a stato solido quali i transistor, i diodi e i diodi ad emissione luminosa (LED).
Queste nanoparticelle che avrebbero la caratteristica di essere luminescenti potrebbero permettere tramite immagini la mappatura delle complesse connessioni neurali, andando a sondare i processi cellulari come il potenziale d’azione di membrana.
“C’è un enorme interesse per mappare tutte le connessioni dei neuroni nel cervello umano”, ha detto il dottor James Delehanty, biologo ricercatore, del Centro per la Scienza e Ingegneria Biomolecolare. “Per fare questo abbiamo bisogno di nuovi strumenti o materiali che ci permettono di vedere come i gruppi di neuroni grande comunicano tra loro, mentre, allo stesso tempo, essere in grado di concentrarsi su attività di un singolo neurone. Il nostro lavoro più recente potenzialmente apre l’integrazione di nanomateriali con voltaggio-sensibile nelle cellule vive e tessuti in una varietà di configurazioni per ottenere funzionalità di imaging in tempo reale che ancora non è attualmente possibile. ” ” I QD sono molto luminosi e fotostabili così si possono osservare per tempi lunghi e consentono configurazioni di imaging dei tessuti che non sono compatibili con i materiali attuali, per esempio, coloranti organici,” ha aggiunto Delehanty. I QD sono piccoli, fotostabili, possono essere localizzati su membrane plasmatiche cellulari ed hanno una bassa citotossicità.
“Le proprietà intrinseche di foto-stabilità (che non si modifica per reazione alla luce) superiori di QD accoppiati con la loro sensibilità di tensione eletttrica potrebbero rivelarsi vantaggiose anche per le funzionalità di imaging a lungo termine (per tempi lunghi) che non sono attualmente raggiungibili con coloranti sensibili tradizionali nella tensione organica”, ha detto Delehanty. “Prevediamo che la continua ricerca faciliterà la nascita di sonde QD sensibili alla tensione che possono essere integrate in una varietà di configurazioni di imaging.”
Un po’ complesso il discorso, ma sicuramente avvincente.
Dr. Gherardo Tosi
Psicologo – Psicoterapeuta
00152 Roma
E.mail : tosighe@libero.it
Foto: sonictech101.blogspot.com
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