Un nanorobot ibrido può identificare e catturare una singola cellula

Ricercatori dell’università di Tel Aviv in Israele hanno creato un microrobot delle dimensioni di una singola cellula biologica che naviga utilizzando sia l’elettricità che i campi magnetici ed è in grado di identificare e catturare una singola cellula.

Questo apre le porte a una vasta gamma di applicazioni: ispirandosi ai nuotatori biologici come i batteri, gli spermatozoi, i ricercatori hanno sviluppato un microrobot che ha le dimensioni di circa 10 micron di diametro.

Un micron è un milionesimo di metro quindi un millesimo di millimetro, quindi parliamo di 10 millesimi di millimetro di diametro.

Questo microrobot ha la capacità di muoversi all’interno del corpo in modo autonomo e controllato da un operatore, che si trova ovviamente all’esterno del corpo stesso.

E’ molto interessante l’utilizzo di un campo magnetico per spingere il microrobot: questa cosa è chiamata anche micromotore, non richiede carburante o contatto diretto tra il magnete ed i tessuti del corpo, e può essere guidato con precisione e può funzionare in un’ampia gamma di temperature e conducibilità della soluzione in cui si trova.

I micromotori alimentati elettricamente offrono vantaggi come il caricamento il trasporto e rilascio selettivo del carico, quindi di sostanze medicamentose o altre cose di questo tipo, e la possibilità di utilizzare l’elettricità per deformare le cellule.

I microrobot che hanno operato finora, basandosi su un meccanismo di guida elettrico, non erano efficaci in certi ambienti, che sono caratterizzati da una conduttività elettrica relativamente alta, come un ambiente fisiologico, dove l’azionamento elettrico è meno efficace.

Qui entra in gioco il meccanismo magnetico complementare, che è molto efficace indipendentemente dalla conduttività elettrica dell’ambiente.

Una volta assemblato il sistema di propulsione ibrido, i ricercatori hanno hanno potuto dimostrare le capacità del microrobot, lo hanno usato per catturare un singolo globulo rosso, o cellule tumorali, o un singolo batterio, dimostrando che il microrobot è in grado di distinguere tra una cellula sana ed una danneggiata, da un farmaco o una cellula morente, o una che sta subendo un processo naturale di suicidio, l’apoptosi cellulare, di cui abbiamo parlato lungamente in molti video.

Una volta catturata la cellula può essere trasferita a uno strumento esterno per ulteriore analisi.

Il vantaggio del microrobot ibrido è che può catturare anche delle cellule non marcate, quindi cellule che non siano state precedentemente attaccate in qualche modo da una sostanza iniettata dall’esterno, per identificare e selezionare rispetto a delle altre.

In realtà il microrobot è in grado di rilevarne lo stato senza bisogno di marcatore ulteriori; questo è il primo studio ad aver intrapreso un rilevamento di cellule apoptotiche, quelle in fase di suicidio, senza etichettamento chimico basato su un microrobot.

Questo nuovo sviluppo fa avanzare significativamente la tecnologia in due aspetti principali: la propulsione ibrida e la navigazione attraverso due diversi meccanismi elettrico e magnetico.

Inoltre un microrobot ha una maggiore capacità di identificare e catturare una singola cellula, senza bisogno di marcatura, etichettatura chimica, per test locali e per il recupero e il trasporto da uno strumento esterno.

I test del microrobot sono stati effettuati al di fuori del corpo umano, ma i ricercatori sperano che possa essere presto testato in vivo, su un corpo vero, dato il suo potenziale di ampia applicazione.

Tra le altre cose la tecnologia supporterà diverse aree: la diagnosi medica a livello di singola cellula, l’introduzione di farmaci o geni nelle cellule specifiche, l’editing genetico, appunto, che permette di cambiare il DNA specifico di una cellula o gruppi di cellule, il trasporto di farmaci ad una specifica destinazione all’interno del corpo umano, la pulizia dell’ambiente da particelle inquinanti, quindi andare selettivamente a prendere uno per uno, con la pinzetta, magari sostanze come metalli pesanti, cose di questo tipo, lo sviluppo di farmaci e la creazione di un laboratorio su una singola particella.

Questo studio è stato pubblicato sulla rivista “Advanced Science” ed è qualcosa che ci porta vicino a cose che abbiamo visto in molti film di fantascienza, per esempio le nanosonde Borg nelle serie di Star Trek.

Il concetto che sciami di microrobot a livello cellulare, o perfino molecolare, possano riuscire a introdursi nel corpo ed essere iniettati, e poi possono andare, con un comportamento collettivo di sciame, a fare un qualche tipo di funzionalità utile è molto importante, molto avanzato.

Ultimamente ci si concentra di più sul fatto che questi microrobot siano passivi, cioè ricevano i comandi e perfino energia per muoversi per operare dall’esterno, piuttosto che renderli autonomi ed intelligenti per fatto proprio.

Questo è molto furbo, perché ci permette di avere dei macchinari di grandi dimensioni, di grandi potenza rispetto a quello che si potrebbe caricare a bordo di una cosina grossa pochi millesimi di millimetro e questi macchinari esterni possono avere tutta l’intelligenza, per esempio dell’intelligenza artificiale, di sistemi di continuo monitoraggio, sistemi risonanza magnetica, sistemi anche soltanto di ecografia continua, che permettono quindi di pilotare questi robot a livello proprio di singole cellule e quindi, in un futuro neanche troppo remoto, possiamo immaginare che siano possibili dei trattamenti che ripuliscano il corpo umano da cellule, per esempio tumorali o altre cellule, per esempio senescenti, quindi invece di senolitici chimici, diventa possibile la rimozione meccanica delle cellule senescenti e tutta una serie di altre attività, che possono andare quindi a colpire a livello delle singole molecole, all’interno delle singole cellule, in un modo che non è possibile per sostanze chimiche di qualunque tipo, per quanto complicate possano essere.

Questo tipo di tecnologia è estremamente promettente ed è qualcosa che ci accompagnerà da un futuro prossimo in poi per sempre e migliorerà continuamente le sue capacità.

Ricorda che la medicina ufficiale è importante e vanno seguite le indicazioni dei medici abilitati.

Non diciamo che queste cose si vanno a sostituire ad una vita sana, a una dieta equilibrata e al fatto di andare a farsi controllare tutte le volte che serve e assumere tutti i medicinali che ci vengono prescritti.

Questi sono potenziamenti che ci fanno rimanere operativi, lucidi e in grado di goderci la vita.

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