Scienza: Cnr, da studio gocce microdispositivi piu' efficaci =

 

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Scienza: Cnr, da studio gocce microdispositivi piu' efficaci =

Scienza: Cnr, da studio gocce microdispositivi piu' efficaci = (AGI) - Roma, 18 apr. - Uno studio condotto congiuntamente dall'Istituto per le applicazioni del calcolo "M. Picone" del Consiglio nazionale delle ricerche di Roma (Cnr-Iac), dall'Istituto Italiano di Tecnologia, dal Dipartimento di ingegneria civile, informatica e delle tecnologie aeronautiche (DICITA) dell'Universita' degli studi Roma Tre e dall'Universita' di Edimburgo ha analizzato un importante meccanismo spesso coinvolto nella dinamica cellulare: come, cioe', gocce di un fluido biologicamente attivo si muovono e "passano" attraverso i micropori che caratterizzano un ambiente fisiologico. Il meccanismo e' presente in una varieta' di contesti di rilevanza biologica, come la metastatizzazione di cellule cancerogene o la rimarginazione di ferite. La ricerca, pubblicata su Nature Communications e selezionata tra gli highlight nella sezione Applied Physics and Mathematics della rivista, si inquadra nell'ambito dello studio sui sistemi attivi che si ritrovano, a vari livelli, in molte occasioni della vita quotidiana: sistemi, cioe', composti da un gran numero di agenti attivi in grado di estrarre energia dall'ambiente circostante e che appaiono muoversi in modo organizzato e coordinato, quali stormi di uccelli, banchi di pesci, sciami di api, eccetera. Un comportamento analogo si osserva anche su scala molto piu' piccola, dove si possono trovare colonie di batteri, sospensioni di alghe unicellulari, proteine. (AGI)Sci/Tpa (Segue) 181238 APR 23 NNNN

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Scienza: Cnr, da studio gocce microdispositivi piu' efficaci (2)=

Scienza: Cnr, da studio gocce microdispositivi piu' efficaci (2)= (AGI) - Roma, 18 apr. - "Nel nostro studio siamo scesi al livello dei microfluidi, prendendo in esame gocce micrometriche il cui moto e' generato da materiale cellulare attivo incapsulato all'interno (estratti cellulari quali actina e miosina) per indagare come queste passano attraverso micropori che possono caratterizzare un ambiente fisiologico", spiega Adriano Tiribocchi del Cnr-Iac). "In queste circostanze, le gocce devono generalmente muoversi in strutture estremamente confinate, spesso di dimensioni molto piu' piccole di quelle della goccia stessa. Anche la natura dell'ambiente circostante - ad esempio il fluido in cui questi oggetti navigano - puo' influenzare in modo considerevole il loro moto". Al fine di comprendere in modo approfondito la dinamica di movimento, il team di ricerca ha ricostruito, mediante simulazioni al computer, il passaggio delle gocce attraverso costrizioni di varie dimensioni, in geometrie riproducibili in esperimenti di microfluidica. "Le simulazioni hanno mostrato che il passaggio attraverso pori particolarmente piccoli avviene solo in presenza di opportune forze adesive tra la goccia e le pareti del poro, che migliorano la connettivita' e favoriscono il passaggio con successo della goccia. Tale effetto adesivo puo' essere realizzato sperimentalmente ricoprendo le superfici con opportune proteine (come fibronectina o collagene), in concentrazione diversa sulle superficie del poro", aggiunge Sauro Succi (IIT e associato Cnr-Iac). "Durante questo processo, tuttavia, la complessa interazione con l'ambiente circostante determina una grande varieta' nelle forme della goccia, la cui stabilita' dipende da parametri come la velocita della goccia, l'elasticita' del materiale attivo e viscosita' del fluido, nonche' dalla struttura stessa del sistema in esame". Oltre che accrescere la comprensione dei meccanismi di funzionamento dei materiali attivi, i risultati ottenuti aprono importanti orizzonti applicativi in ambito farmaceutico, permettendo di migliorare la progettazione di micro-robot per la somministrazione controllata di medicinali, biologico, per la capacita' di riprodurre alcuni aspetti della motilita' cellulare e bio-ingegneristico, per la realizzazione tessuti muscolari sintetici. (AGI)Sci/Tpa 181238 APR 23 NNNN