News 2015

Disfonia: create le prime corde vocali artificiali
15.12.2015 – Un team di ricerca dell’University of Wisconsin-Madison (USA) è riuscito a bioingegnerizzare in laboratorio un tessuto, flessibile e resistente, per ricreare delle corde vocali artificiali funzionanti. Il risultato, presentato su Science Translational Medicine in Bioengineered vocal fold mucosa for voice restoration, costituisce un passo importante verso il ripristino, mediante trapianto, della voce nei soggetti con gravi lesioni alle corde vocali. (Image credit: Sebastian Kaulitzki/Shutterstock.com)

Una nuova tecnologia per vedere i vasi sanguigni
27.11.2015 – Utilizzando ultrasuoni ad alta frequenza e microscopiche bolle di gas iniettate per via endovenosa, ricercatori di varie istituzioni francesi hanno sviluppato una innovativa tecnica di imaging ultraveloce in grado di ottenere immagini in tempo reale dei vasi sanguigni con una risoluzione di soli 10 micrometri. La nuova tecnologia è descritta su Nature in Ultrafast ultrasound localization microscopy for deep super-resolution vascular imaging. (Image credit: ESPCI/INSERM/CNRS)

Una pelle elettronica che percepisce anche i suoni
18.11.2015 – Un team di ricerca sudcoreano dell’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) ha sviluppato la e-skin, una “pelle ferroelettrica microstrutturata” in grado di percepire sensazioni di pressione, temperatura e suoni acustici. Lo studio è descritto su Science Advances in Fingertip skin–inspired microstructured ferroelectric skins discriminate static/dynamic pressure and temperature stimuli. (Image credit: Science Advances (2015) DOI: 10.1126/sciadv.1500661)

Viste le prime cellule tumorali in fase di sviluppo
10.11.2015 – Ricercatori della Washington University in St. Louis (USA), combinando la tecnologia di imaging PAT (Photoacoustic Tomography) con una proteina derivata da un batterio, sono riusciti a vedere le cellule tumorali ancora in fase di sviluppo all’interno di un tessuto. Lo studio è presentato su Nature Methods in Multiscale photoacoustic tomography using reversibly switchable bacterial phytochrome as a near-infrared photochromic probe. (Image credit: Junjie Yao and Lihong Wang)

Stampata in 3D una protesi con sterno e costole
02.11.2015 – Con un eccezionale intervento descritto su “European Journal of Cardio-Thoracic Surgery” in Tridimensional titanium-printed custom-made prosthesis for sternocostal reconstruction, ad un paziente malato di cancro sono stati impiantati sterno e 4 costole della gabbia toracica utilizzando una protesi in titanio, realizzata dalla CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) con la tecnologia di stampa in 3D. (Image credit: CSIRO/Lab 22, 2015)

Create strutture biologiche “bio-stampate” in 3D
26.10.2015 – Utilizzando dati di imaging medicale (TC e MRI) e una tecnica che bio-stampa in 3D idrogel su supporti di gelatina, ricercatori della Carnegie Mellon University (USA) sono riusciti a realizzare strutture biologiche complesse come femori e arterie. La ricerca è presentata su Science Advances in Three-dimensional printing of complex biological structures by freeform reversible embedding of suspended hydrogels. (Image credit: College of Engineering/Carnegie Mellon University)

“VirScan”, innovativo test per l’analisi del viroma
23.10.2015 – Ricercatori USA dell’Howard Hughes Medical Institute (HHMI) hanno sviluppato “VirScan”, una tecnologia di screening in grado di individuare quasi tutti i virus, anche quelli più rari, con un singolo test di una goccia di sangue. Presentato su Science in Comprehensive serological profiling of human populations using a synthetic human virome, il metodo fornisce una cronologia dettagliata delle infezioni virali, passate e presenti. (Image credit: Sebastian Kaulitzki/Shutterstock)

Creata una pelle artificiale che imita quella umana
16.10.2015 – Alla Stanford University è stata sviluppata una “pelle” di plastica, contenente sensori organici in nanotubi di carbonio e una elettronica flessibile, in grado di trasmettere al cervello alcune funzioni sensoriali tipiche della pelle umana, come pressione e temperatura. Il risultato, pubblicato su Science in A skin-inspired organic digital mechanoreceptor, si presta ad applicazioni su protesi di mano. (Image credit: Zhenan Bao Research Group/Stanford University, 2015)

Diagnostica oncologica: nano-diamanti per la MRI
12.10.2015 – Ricercatori dell’University of Sydney hanno sviluppato una tecnica che utilizza diamanti alla nanoscala per individuare potenziali patologie neoplastiche già nelle loro prime fasi di evoluzione. Presentato su Nature Communications in Hyperpolarized nanodiamond with long spin-relaxation times, il risultato sfrutta il processo di iperpolarizzazione per creare un segnale rilevabile da uno scanner MRI (Magnetic Resonance Imaging). (Image credit: Ewa Rej/University of Sydney)

Corteccia cerebrale simulata da un supercomputer
08.10.2015 – Nell’ambito del Blue Brain Project (BBP), un team di ricerca internazionale coordinato dall’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ha realizzato il primo modello digitale di 0,29 mm3 di corteccia cerebrale di ratto. Il supercomputer, un IBM Blue Gene/Q, ha simulato 31.346 neuroni di 55 tipi diversi, con 40 milioni di connessioni sinaptiche. Lo studio è descritto su Cell in Reconstruction and Simulation of Neocortical Microcircuitry. (Image credit: EPFL/BBP)

“BRAIN”, progetto USA per capire il cervello
05.10.2015 – Il BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) Initiative è un avanzato progetto di ricerca del NIH – National Institutes of Health (USA) che punta ad accelerare lo sviluppo e l’applicazione di tecnologie innovative per consentire ai neuroscienziati di comprendere come cellule e circuiti neurali del cervello interagiscono nello spazio-tempo, al fine di poter curare e prevenire i disturbi cerebrali. (Image credit: Liqun Luo/Stanford University, Palo Alto, CA)

Le protesi dentali del futuro saranno biomimetiche
01.10.2015 – Ricercatori dell’ETH Zürich (Svizzera) hanno fabbricato un dente artificiale con un materiale che, realizzato con più strati di differenti proprietà, contenenti piastrine di ceramica magnetizzate, è in grado di imitare la microstruttura complessa di un dente naturale. Presentato su Nature Materials in Magnetically assisted slip casting of bioinspired heterogeneous composites, lo studio apre allo sviluppo di protesi dentali biomimetiche. (Image credit: Tobias P. Niebel/ETH Zürich)

I dispositivi ingeribili saranno biodegradabili
25.09.2015 – I dispositivi e i biosensori ingeribili di prossima generazione, sia per scopi diagnostici che terapeutici, saranno intrinsecamente più sicuri di quelli in uso oggi. Pubblicato su Trends in Biotechnology, l’articolo Materials Advances for Next-Generation Ingestible Electronic Medical Devices descrive uno scenario futuro in cui sistemi, componenti e batterie verranno realizzati utilizzando solo materiali naturali e biodegradabili. (Image credit: Business Wire, 2013)

Generati reni e canali per l’escrezione urinaria
23.09.2015 – Un team di ricerca giapponese, partendo da cellule staminali ed utilizzando la nuova tecnica SWPU (StepWise Peristaltic Ureter), è riuscito a far crescere in topi e maiali un rene ed una vescica dotata di un canale per l’escrezione urinaria. Il risultato, descritto su PNAS in Urine excretion strategy for stem cell-generated embryonic kidneys, costituisce un ulteriore progresso verso una soluzione alternativa al trapianto. (Image credit: Stem Cells International/HPC)

Bioimpalcature per catturare le cellule tumorali
09.09.2015 – Utilizzando un biomateriale microporoso, ricercatori USA hanno realizzato una “bioimpalcatura” in grado di intercettare le cellule tumorali nel sangue, che possono poi essere identificate mediante la Inverse Spectroscopic Optical Coherence Tomography. Descritto su Nature Communications in In vivo capture and label-free detection of early metastatic cells, lo studio apre la strada a potenziali terapie che mirino a ridurre il rischio di metastasi. (Image credit: Joseph Xu)

Modello 3D per l’evoluzione temporale dei tumori
31.08.2015 – Presentato su Nature in A spatial model predicts that dispersal and cell turnover limit intratumour heterogeneity, un team di ricercatori di Università anglo-statunitensi ha sviluppato un modello computazionale per creare simulazioni 3D dello sviluppo dei tumori nel tempo, suggerendo miglioramenti per le terapie, come ad esempio colpire la migrazione locale delle cellule neoplastiche, anziché solo la loro crescita. (Image credit: Bartek Waclaw and Martin Nowak)

Tessuti biologici a base di gomma siliconica
21.08.2015 – Ricercatori della Harvard University (USA) hanno realizzato una gomma siliconica ultra-morbida a base di polimeri “bottlebrush” in grado di trattenere i liquidi senza gonfiarsi. Presentato su Advanced Materials in Soft Poly(dimethylsiloxane) Elastomers from Architecture-Driven Entanglement Free Design, il risultato dà la possibilità di poter sviluppare tessuti biologici umani, compreso quello cerebrale, e protesi biomediche avanzate. (Image credit: Li-Heng Cai/Harvard/SEAS)

Test del DNA: sviluppata una tecnica ultraveloce
03.08.2015 – Bioingegneri dell’University of California, Berkeley (USA) hanno sviluppato una metodo che consente, mediante l’utilizzo della luce al LED e della tecnica PCR (Polymerase Chain Reaction), di ridurre il test del DNA da oltre un’ora a pochi minuti. La procedura, presentata in Ultrafast photonic PCR su Light – Science & Application, si basa su un nuovo modo di scaldare e raffreddare i campioni da analizzare, ed è precisa e a basso costo. (Image credit: Luke Lee/BioPOETS lab)

Microelettrodi “iniettati” nel cervello di topi
12.06.2015 – Un gruppo di ricerca della Harvard University ha “iniettato” nel cervello di topi vivi una microscopica rete di elettrodi, la quale è stata in grado di integrasi con i neuroni senza scatenare una risposta immunitaria nel breve periodo. Presentato su Nature Nanotechnology in Syringe-injectable electronics, lo studio apre nuove frontiere per l’esplorazione dell’interfaccia tra strutture biologiche ed elettroniche. (Image credit: Lieber Research Group, Harvard University)

“Robot science” e medicina rigenerativa umana
08.06.2015 – Ricercatori della Tufts University (USA) sono riusciti a determinare il meccanismo che permette al verme planaria di ricostruire intere parti del corpo se tagliato a metà. Lo studio, presentato su PLOS Computational Biology in Inferring Regulatory Networks from Experimental Morphological Phenotypes: A Computational Method Reverse-Engineers Planarian Regeneration, promette sviluppi nel campo della medicina rigenerativa umana. (Image credit: Levin et al.)

Braccio robotico mosso da un uomo paralizzato
25.05.2015 – Grazie a una neuro-protesi, i cui 96 micro-elettrodi sono stati impiantati chirurgicamente in due zone della corteccia posteriore parietale (dove nascono le intenzioni), un uomo tetraplegico è riuscito a controllare il movimento di un braccio robotico a 17 DOF immaginando il movimento per intero, anziché frazionarlo in sequenze. Il risultato è presentato su Science in Decoding motor imagery from the posterior parietal cortex of a tetraplegic human. (Image credit: Caltech)

SoftHands: nuova generazione di mani robotiche
12.03.2015 – Sviluppata dall’IIT di Genova e dal Centro “E. Piaggio” di Pisa, “Pisa-IIT Softhand” è un’innovativa mano robotica priva di ruote dentate, costituita da falangi che ruotano una sull’altra e da tendini e legamenti collegati e controllati da un unico motore. In grado di fare quasi tutte le prese possibili ad mano umana, si controlla con la contrazione dei muscoli dell’avambraccio e restituisce il senso della forza esercitata. (Image credit: Agnese Abrusci/IIT) – www.softhands.eu

Un dispositivo per l’analisi del sangue in 15 min
13.02.2015 – Un team della Columbia University ha sviluppato un dispositivo, piccolo e molto economico, che consente la diagnosi di infezioni come l’HIV e la sifilide mediante una rapida analisi del sangue. Il mini-laboratorio, descritto su Science Translational Medicine in A smartphone dongle for diagnosis of infectious diseases at the point of care, è particolarmente adatto per l’impiego nei Paesi in via di sviluppo. (Image credit: Samiksha Nayak for Columbia Engineering)

Ottenuto tessuto cerebrale auto-assemblato in 3D
02.02.2015 – Ricercatori del RIKEN (Giappone) hanno indotto cellule staminali embrionali umane a differenziarsi in neuroni cerebrali, che si sono auto-assemblati spontaneamente in una struttura tridimensionale simile al cervelletto. Lo studio, presentato su Cell Reports in Self-Organization of Polarized Cerebellar Tissue in 3D Culture of Human Pluripotent Stem Cells, apre alla possibilità di poter riparare lesioni nervose con tessuti cerebrali di laboratorio. (Image credit: RIKEN)

Prodotte le prime fibre nervose sintetiche
23.01.2015 – Nello studio presentato su Nature Biotechnology in Multifunctional fibers for simultaneous optical, electrical and chemical interrogation of neural circuits in vivo, ricercatori del MIT (USA) hanno sviluppato un sistema di fibre multimodali, morbide e flessibili e con caratteristiche simili ai tessuti neurali, in grado di veicolare in modo simultaneo segnali ottici e farmaci direttamente nel cervello, insieme a segnali elettrici. (Image credit: Chi (Alice) Lu and Polina Anikeeva)

Realizzare circuiti neurali con la tecnica “pop-up”
17.01.2015 – Ricercatori statunitensi, utilizzando materiali avanzati, hanno realizzato strutture piatte 2D su supporti elastici che successivamente si “aprono” in strutture 3D più articolate. Lo studio, descritto su Science in Assembly of micro/nanomaterials into complex, three-dimensional architectures by compressive buckling, apre alla possibilità di costruire strutture biologiche minuscole e complesse, come vasi sanguigni e circuiti neurali. (Image credit: J.A.Rogers/University of Illinois)

Sviluppata una neuroprotesi per la paralisi
12.01.2015 – Descritta su Science nell’articolo Electronic dura mater for long-term multimodal neural interfaces, un gruppo di ricerca ha sviluppato “e-Dura”, un dispositivo neuroprotesico che, impiantato nel midollo spinale, ha consentito a topi paralizzati di tornare a camminare. La neuroprotesi, flessibile e allungabile, imita le proprietà meccaniche della dura madre naturale e funziona combinando una stimolazione elettrica e chimica. (Image credit: EPFL/Alain Herzog, 2015)