(Foto: ©Jia Zhu – Penn State)
Lo sviluppo tecnologico in campo medico, talvolta, prende spunto dalla natura. È il caso del filone di studi, tecnologie e approcci ‘bioispirati’, che cioè imitano i processi biologici presenti nell’ambiente.
Un esempio? Un cerotto ispirato spine del cactus per raccogliere la quantità sufficiente di sudore dei pazienti diabetici e misurare i livello di glucosio (che potrà essere usato anche per una serie di altre analisi biomediche).
UN CEROTTO CHE IMITA I CACTUS
Il dispositivo è stato creato da un team di ricercatori della Pohang University of science & technology (Postech), in Corea del Sud. Si tratta di un cerotto che non necessita di alcune fonte di alimentazione esterna, progettato con una struttura simile a quella degli aghi dei cactus, piante con un’elevata capacità di sopravvivenza nel deserto grazie alle goccioline d’acqua che si formano sulla punta delle loro spine e che vengono trattenute e convogliate verso la dorsale.
Allo stesso modo il cerotto permette una raccolta di sudore più veloce rispetto ai metodi convenzionali. Un altro vantaggio è che non costringe i pazienti a fare attività fisica per produrre ingenti quantità di sudore da analizzare. Qui un maggiore approfondimento.
IL MICROROBOT STELLA MARINA
Anche la robotica può essere ‘bioispirata’. Un team della Scuola politecnica federale (Eth) di Zurigo ha realizzato un microrobot capace di somministrare farmaci alle cellule malate con estrema precisione, replicando il funzionamento della larva di una stella marina. Il microrobot si muove usando minuscole ciglia sintetiche, simili a peli. Sono l’equivalente di quelle presenti in vari sistemi biologici, e in natura servono per gestire e raccogliere cibo nei liquidi a regimi ad alta viscosità.
I piccoli peli del microrobot vengono attivati da ultrasuoni e guidano il fluido imitando quello che fanno le larve delle stelle marine – che usano le ciglia per nuotare e nutrirsi. Nel caso del dispositivo sanitario, le ciglia battenti servono per generare un vortice con un effetto di aspirazione nella parte anteriore e di spinta in quella posteriore: in questo modo il robot viene spinto in avanti, seguendo una direzione predeterminata.
In futuro, questi “micronuotatori” potrebbero essere in grado di fornire farmaci alle cellule malate con una precisione molto elevata e potrebbero essere utilizzati nel trattamento di alcuni tipi di tumori, tra cui quelli allo stomaco. Il rilascio del farmaco esattamente dove serve potrebbe renderne più efficiente l’assorbimento da parte delle cellule tumorali, e ridurre eventuali effetti collaterali.
ROBOT COME CELLULE E SEMI
Il microrobot ispirato alla stella marina, comunque, non è l’unica sperimentazione di questo tipo. Anche nel nostro paese la robotica ‘bioispirata’ e la soft robotics sono ambiti di ricerca che stanno avanzando. All’istituto di BioRobotica della Scuola superiore Sant’Anna è presente il progetto Celloids, che utilizza dispositivi robotici microscopici ispirati alle cellule.
I ricercatori della Scuola superiore Sant’Anna insieme a quelli dell’Istituto sull’inquinamento atmosferico del Cnr portano invece avanti il progetto europeo I-Seed, con soft robot miniaturizzati biodegradabili ispirati ai semi delle piante e usati per il monitoraggio dei parametri ambientali. In questo articolo sul sito di Tech2Doc è possibile trovare più informazioni sulla robotica bioispirata.
Claudia Torrisi
