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Disegno funzionamento sondaL’obiettivo: il silicio come materiale del futuro per rispondere a grandi sfide in campo medico

Tecnologia e scienza spesso vanno a braccetto e IBM lo sa bene: l'ultima delle invenzioni annunciate dalla multinazionale è una sonda al silicio che segna un progresso nell'ambito delle nanotecnologie e trova applicazione in ambito diagnostico. Ovvero facilita il lavoro di chi deve abbinare il nome di una malattia a un sintomo, eseguendo una serie di test su campioni biologici.

Poiché la biopsia è una procedura invasiva per il paziente, vengono prelevati, se possibile, campioni di piccole dimensioni. I patologi sono motivati ad acquisire il maggior numero di informazioni possibili da questi piccoli campioni, che possono essere anche di pochi millimetri di lunghezza. Lavorare su questa scala richiede che la colorazione sia eseguita su molte fette sottili del campione, per identificare e sottotipizzare le malattie per il trattamento, come nel caso del cancro.
La sfida per i patologi è spesso quella di eseguire un numero sufficiente di test importanti su questi campioni limitati, requisito essenziale per effettuare trattamenti personalizzati.

La colorazione dei tessuti biologici è diffusamente utilizzata nella patologia per rilevare i marker di malattia nel campione di un paziente. Nello specifico, un particolare marker di malattia si lega a un anticorpo, che viene poi colorato chimicamente sul tessuto. L’intensità del colore classifica e determina l’entità di una malattia.

Essendo la colorazione un processo laborioso, fatto di operazioni chimiche e sviluppo di fotografie, nel normale procedimento il campione potrebbe subire delle variazioni, mentre con la sonda in silicio questo non accade e, rispetto alla biopsia, è una procedura molto meno invasiva.

La sonda a forma di rombo, di otto millimetri di larghezza, consiste di una testa microfluidica di silicio con due microcanali in ciascuna punta. A differenza di una cartuccia di una stampante a getto di inchiostro, la testa aspira il liquido che inietta su una superficie. Ciò previene lo spargimento e l’accumulo del liquido sulla superficie, che può provocare una sovraesposizione.

In particolare per l'analisi di sezioni di tessuti, la sonda può trasportare un anticorpo, con una precisione millimetrica, in un'area selezionata della sezione. Poiché  l’analisi può essere effettuata su macchie e linee, anziché sull’intera sezione del tessuto, questo viene meglio conservato per eventuali test supplementari. Inoltre, sono necessari solo alcuni picolitri (un trilionesimo di litro) di liquido contenente gli anticorpi per ogni punto di analisi.

Questa ricerca si basa su decenni di esperienza di IBM con il silicio e questa nuova applicazione alle nuove micro e nanotecnologie può contribuire a risolvere grandi sfide contemporanee legate alla produzione e al consumo di energia e all’assistenza sanitaria.

I ricercatori IBM continueranno a testare e a migliorare la sonda e inizieranno a usarla in ambienti di laboratorio nei prossimi mesi. Inoltre, il team vuole esaminare specifiche applicazioni cliniche, magari con partner nel campo della patologia. La sonda microfluidica può supportare il lavoro dei patologi e diventare uno strumento di elezione per la ricerca farmacologica e la diagnostica che comporta l’uso di campioni biologici.


INFO:

http://www.ibm.com/it/


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Alessandra Babetto