Una nano-batteria... nell'occhio

In futuro potrebbe alimentare una retina artificiale e contribuire a curare certe forme di cecità. Il progetto inaugurerà un nuovo centro di ricerca statunitense dedicato alla nanomedicina

Albuquerque (USA) - Un team di ricercatori del Sandia National Laboratories, insieme a scienziati di altri istituti di ricerca americani, sta sviluppando una batteria nanometrica che in futuro potrebbe essere impiantata in un occhio per alimentare una retina artificiale.

Il progetto verrà condotto in un nuovo centro di ricerca di prossima apertura, il National Center for Design of Biomimetic Nanoconductors (NCDBN), la cui costruzione è stata finanziata dal National Eye Institute of the National Institutes of Health (NIH) per sviluppare e sperimentare nuove nanotecnologie per la medicina.

L'NCDBN, con sede nell'università Urbana-Champaign dell'Illinois, controllerà l'intero ciclo di sviluppo, che va dall'ideazione fino alla produzione, dei dispositivi medici basati sulle nanotecnologie. Il primo obiettivo del nuovo istituto di ricerca sarà quello di progettare una nuova classe di dispositivi capaci di generare elettricità. Il fabbisogno di elettricità è da considerare primario nel caso in cui non ci sia possibilità di alimentare tramite rete elettrica le apparecchiature. Inoltre, la possibilità di fornire dispositivi che vengano integrati all'interno di un sistema vivente, detta la necessità di trovare fonti diverse di alimentazione.
Per questo motivo, le batterie che alimenteranno tutte le apparecchiature che il centro di ricerca svilupperà, saranno delle bio-batterie, capaci di immagazzinare elettricità direttamente dal corpo umano. Infatti, il progetto della retina artificiale non potrebbe essere completo se non vi fosse un'alimentazione di tipo biologico.

Insieme alle retine artificiali, le nano-batterie potrebbero contribuire a risolvere certi tipi di cecità causati dalla degenerazione maculare. Il gruppo di scienziati del Sandia si occuperà in modo particolare di progettare al computer modelli tridimensionali della batteria molecolare, e simulare la sua interazione con la retina artificiale e l'occhio. Ma i campi di applicazione della bio-batteria potrebbero essere ben più ampi: questa potrebbe infatti alimentare un'ampia varietà di microscopici chip in grado di curare o alleviare certe malattie e infermità.

Per giungere alla progettazione di questi dispositivi, Susan Rempe, responsabile del gruppo di ricerca, afferma quanto sia importante l'apporto fornito dai programmi di modellazione grafica. "I nostri esperti di modellazione ci facilitano il compito mostrandoci come le strutture riescano a lavorare assieme. Le informazioni che riceviamo da questi programmi ci fanno capire quanta energia è necessaria per lo spostamento di determinate componenti e quindi di quale tipo di microbatteria è necessaria".

La grande utilità dei software di modellazione e previsione è dimostrata anche "dalla possibilità di visualizzare su schermo ciò che si riesce ad immaginare e quindi, successivamente, a progettare".

Il team della Rempe conta di riuscire presto a sviluppare nuovi dispositivi impiantabili capaci di sopperire alle funzioni biologiche che risultano lese o addirittura mancanti in alcuni soggetti.

Interessante notare che tutti i software di grafica sui quali lavorano i ricercatori del centro di ricerca di Sandia utilizzano sistemi operativi basati su Linux.

L'NCDBN è solamente uno dei tasselli del grande mosaico che, con un fondo di 43 miliardi di dollari, fa parte del programma di ricerca sulle nanotecnologie inaugurato nel 2003 dagli USA con il progetto di ricerca medica. Un progetto che presto si arricchirà di altri due sedi presso l'University of California a San Francisco e la Columbia University di New York.
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