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lunedì 8 agosto 2016

IL CHIP DELL'IBM CHE RIVELA IL TUMORE

IBM al lavoro su un chip in grado di individuare i primi segnali di tumore 

La tecnologia separa le bioparticelle su scala nanometrica, permettendo di analizzarle e di prevenire lo sviluppo della malattia

LA STAMPA 08/08/2016
IBM sta sviluppando una nuova tecnologia Lab-on-a-chip in grado, per la prima volta, di separare le particelle biologiche su scala nanometrica. Una volta separate, queste particelle possono essere analizzate per individuare i primi segni di tumore, ma non solo, quando ancora si trova nelle primissime fasi. La ricerca avviene su scala nanometrica attraverso biopsie liquide, molto meno invasive di quelle tradizionali, capaci di filtrare e analizzare le cellule del sangue o di altri liquidi corporei. 

Il ruolo di IBM, che a questo progetto sta lavorando assieme alla Icahn School of Medicine di New York, è essenziale, perché questi dispositivi sfruttano la stessa tecnologia utilizzata per i semiconduttori. Il chip, delle dimensioni di due centimetri quadrati, è in grado di separare le bioparticelle fino a una grandezza di 20 nanometri, 50 volte inferiore rispetto ai risultati ottenuti dalle precedenti tecnologie Lab-on-a-chip, come riporta la ricerca pubblicata anche da Nature Nanotechnology

«Il funzionamento del chip», si legge nella ricerca, «non è diverso da un piccolo tunnel che consente solo alle auto di dimensioni più ridotte di entrare, mentre costringe i camion a girargli attorno». Nello stesso modo, il chip di IBM usa un gamma asimettrica di colonne separate l’una dall’altra anche solo da una dozzina di nanometri (un capello umano è circa 100mila volte più spesso) in modo da dividere le cellule sulla base della loro dimensione e per il modo in cui «rimbalzano» mentre passano attraverso le tante file di colonne. Questo tipo di tecnologia, utilizzato da anni ma mai su dimensioni così ridotte, è noto come «dislocamento deterministico laterale» (DLD) ed è stato sviluppato per la prima volta nel 2004. 


Lavorando su dimensioni dell’ordine di poche decine di nanometri, il chip di IBM è in grado di separare anche gli esosomi, dei pacchetti di proteine, RNA e a volte DNA - della grandezza che varia dai 20 a oltre 100 nanometri - che sono considerati dei biomarcatori in grado di indicare la presenza di una cellula tumorale. «Gli esosomi trasportano con loro informazioni sulla cellula dalla quale sono stati originati: analizzando la dimensione, le proteine e l’acido nucleico degli esosomi si possono ottenere informazioni essenziali sulla presenza e sullo stadio di sviluppo del cancro e anche di altre malattie», si legge nella ricerca. 

La stessa tecnologia è in grado di individuare anche alcuni tipi di virus, tra cui quello responsabile per la Zika, che ha dimensioni pari a circa 40 nanometri. «La tecnologia di separazione nanometrica di IBM potrebbe rappresentare una nuova frontiera, in grado di offrirci indizi sulla sui primi segni di malattia in un paziente e quindi su come curarlo nella maniera più efficace», spiega Carlos Cordon-Cardo, professore di Scienze oncologiche alla Icahn School.  


Secondo IBM, nel giro di un anno sarà possibile determinare se questo tipo di strumento può davvero avere successo, rendendo possibile in futuro fare i checkup annuali semplicemente portando dal medico un campione di sangue, saliva o urina. «Continueremo anche a ridurre i limiti delle dimensioni delle particelle che possiamo separare, con l’obiettivo di scendere al di sotto dei 10 nanometri», ha detto Joshua Smith, scienziato a guida del team di IBM che lavora al progetto. I primi test verranno effettuati per individuare i tumori alla prostata, la tipologia di cancro più diffusa tra la popolazione maschile degli Stati Uniti. 

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