Energia meccanica prodotta da batteri grazie a nano-rotelle

Sfruttare il moto caotico dei batteri per produrre energia meccanica? Ora è possibile grazie a delle paricolari nano-rotelle. Già dal 2006 alcuni scienzati giapponesi arrivarono alla conclusione che questo era possibile, ora questa semplice curiosità scientifica, è una realtà resa possibile grazie al lavoro coordinato da Giancarlo Ruocco, direttore del dipartimento di Fisica dell'università La Sapienza di Roma e dei ricercatori dell'istituto nazionale della fisica della materia. Questo particolarissimo motore, è costituito oltre che dai microrganismi, anche da una soluzione in cui sono immersi, e da nano-rotelle che sfruttando il moto caotico dei batteri per produrre energia meccanica. Le difficoltà iniziali legate sopratutto alla resa finale e ai costi, sono state risolte. La soluzione sta nell'utilizzare microingranaggi asimmetrici con denti di diversa lunghezza, ma orientati nella medesima direzione. E' poi sufficiente inserirli nella soluzione contenente i batteri, perchè questi ultimi con il loro moto li facciano girare ad una velocità costante. Grazie a questa nuova tecnologia, sarà possibile disporre di una fonte energetica in scala minima, per la quale al momento non esistono generatori. Questo nuovo dispositivo potrà avere largo impiego anche in ambito medico, potrà ad esempio essere utilizzato per il movimento di fluidi nei chip per analisi biochimiche, tuttavia molte soluzioni sono ancora fantasiose ( si è calcolato ad esempio che con l'attività dei batteri contenuti in metro cubo di soluzione, si può ottenere energia sufficiente ad accendere una lampadina) ma le ambizione sono tante e quindi si può lasciare spazio a questi piccoli organismi che potrebbero farci fare grandi passi alimentando i microdispositivi del futuro.

SCIENZIATI SI LANCIANO NELL'IMPRESA DI SEQUENZIARE IL DNA DI 10.000 VERTEBRATI

Gli scienziati hanno una nuova ambiziosa strategia per districare la storia evolutiva degli esseri umani e dei loro "parenti" biologici. Creare un archivio genomico fatto dal DNA di circa 10.000 specie di vertebreati, il piano proposto da un consorzio internazionale di scienziati ha lo scopo di ottenere e conservare la sequenza del DNA di almeno una specie di ogni genere di mammiferi, uccelli, anfibi e pesci.

Scoperto anticorpo anti-istoni che permetterebbe il blocco dell'emorragie

Da uno studio condotto presso l'Oklahoma medical research foundation (Omrf) di Oklahoma City (USA), e pubblicato su Nature Medicine, è emersa la scoperta di un anticorpo dalle proprietà "cicatrizzanti" in grado di fermare le emorragie interne. Si è infatti visto che la fuoriuscita di sangue in seguito ad una lesione sembrerebbe essere strettamente legata con le proteine istoniche associate al DNA nel nucleo cellulare. Questi istoni sono delle proteine basiche che presentano elevate quantità di aminoacidi basici come Lisina (Lys) o Arginina (Arg). La carica fortemente positiva le rende capaci di legarsi fortemente al DNA e di neutralizzare la sua carica negativa. Vi sono cinque tipi di Istoni: H1, H2A, H2B, H3, H4. Il DNA si avvolge attorno ad una struttura proteica della Nucleosoma, costituito da un ottamero di proteine, dove il DNA compie un giro e tre quarti. L'ottamero è costituito da due copie di ciascun istone H2A, H2B, H3, H4 e costituisce il "core" dell'unità di impacchettamento più elementare del DNA. Il doppio giro di DNA è poi "sigillato" dall'istone H1.

FARMACI CANNABINOIDI: un nemico o una risorsa?

È un argomento che non si tratta spesso o, se lo si fa, lo si tratta sempre con molta cautela. Stiamo parlando dei prodotti chimici della cannabis e del loro utilizzo.
Stavolta noi di Biosproject, trascurando gli aspetti legali legati all’uso di tali sostanze, vogliamo provare ad affrontare l’argomento più che altro dal punto di vista clinico-farmacologico.

IL CLONAGGIO DEL DNA

I genomi di animali, piante e microrganismi sono troppo grandi per essere analizzati con tecniche di laboratorio come gli enzimi di restrizione e l'elettroforesi su gel che ci forniscono un metodo per analizzare semplici molecole di DNA. Nei post precedenti abbiamo descritto come si misura la lunghezza dei frammenti di restrizione; se prendiamo ad esempio il genoma dell'Escherichia coli, costituito da circa 4200 kb, la digestione di questo genoma con l'enzima di restrizione EcoRI produrrebbe all'incirca 1000 frammenti e come abbiamo, quello umano circa 700 000 diversi frammenti. Insomma il punto è che se noi sottoponessimo questi frammenti all'analisi elettroforetica quello che osserveremmo non sarebbero delle bande distinte ma uscirebbe una strisciata (smear) difficile da interpretare. Ecco allora che per analizzare ogni frammento è necessario prima di tutto purificarli uno a uno e poi amplificarli, cioè produrre molte copie identiche di ogni singolo frammento purificato. Vi sono due tecniche che consentono di portare a termine questo compito: 1) è il clonaggio del dna con cui vengono amplificati frammenti di dna. 2) La PCR con cui si può purificare e amplificare frammenti di DNA di nostro interesse più velocemente di quanto si possa fare con il clonaggio del DNA.

Come funziona il clonaggio del DNA?

Il processo può essere suddiviso in varie tappe:

PRP: funziona?

Nel corrente numero della rivista scientifica Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons si torna a parlare di PRP.

Forse vi chiederete cos'è il "PRP"?

PRP sta per Platelet-rich plasma cioè letteralmente plasma ricco di piastrine.

Le pistrine sono piccoli frammenti cellulari contenute nel sangue periferico ricche di granuli. L'azione "terapeutica" del PRP risiede proprio nei numerosi fattori di crescita (growth factors) contenuti nei granuli piastrinici (vedi immagine).

Viene usato già dalla fine degli anni '90 in chirurgia maxillofacciale e in chirurgia plastica, ma di recente è cresciuto il suo utilizzo anche nella medicina dello sport.

Come funziona il PRP?

L'uso del PRP in chirurgia maxillo facciale e plastica deriva dal fatto che sembra migliorare la guarigione delle ferite e degli innesti ossei, e i recenti studi in vitro suggeriscono che migliori anche la guarigione di tendini e muscoli.

Da qui l'uso come metodo alternativo nel trattamento di alcuni comuni condizioni mediche legate alla pratica sportiva come il gomito del tennista (tennis elbow), tendinopatie della cuffia dei rotatori, il ginocchio del saltatore (Jumper's Knee) o le infiammazioni del tendine d'Achillle.

Come si prepara il PRP?

Il plasma ricco di piastrine si ottiene molto semplicemente: dopo aver effettuato un prelievo di sangue venoso del paziente, basta centrifugare la provetta a bassa velocità. Questa procedura separa le piastrine, i frammenti cellulari più leggeri, dai globuli rossi e bianchi, più pesanti. A questo punto si preleva il liquido contenuto nella porzione superiore della provetta e si ottiene un concentrato piastrinico pronto per essere iniettato nell'area danneggiata.

L'utilizzo del PRP è notevolmente aumentato negli ultimi anni proprio perchè il processo è semplice, veloce (circa 30 minuti dal prelievo di sangue all'iniezione di PRP autologo) e relativamente sicuro per il paziente. Esistono sempre rischi di infezione connessi all'iniezione e alcuni hanni pazienti hanno riportato un aumento del dolore e dell'infiammazione al sito di iniezione, ciononostante i rischi di effetti collaterali per il singolo paziente appaiono minimi.

Nonostante i dati a disposizione siano ancora scarsi, i primi risultati appaiono promettenti: sembra che il PRP migliori il processo di guarigione! Ad oggi ciò ancora non è stato dimostato, ma la buona notizia è che sono in corso un gran numero di studi che nei prossimi anni sveleranno i reali benefici del PRP.

CISTINOSI: novità nella lotta alla malattia.

La Cistinosi è una rara malattia autosomica recessiva. La malattia è causata da un accumulo di un amminoacido la cisteina. Gli aminoacidi sono molecole organiche che, legate insieme, formano le proteine, macromolecole di fondamentale importanza per la funzionalità dele cellule. La loro scomposizione avviene nei lisosomi. La cistinosi compare quando il sistema di trasporto della cistina fuori dai lisosomi non funziona, provocando un accumulo di cistina all’interno delle cellule dell’organismo, tutto ciò causa un cattivo funzionamento della maggior parte degli organi. I primi organi ad essere colpiti sono i reni e gli occhi, successivamente sono interessati anche tiroide, fegato, muscoli, pancreas e sistema nervoso centrale.
Ebbene da La Jolla, CA - in data 17 settembre 2009 - arriva una notizia che forse può dare una speranza su una possibile cura che un giorno potrebbe essere creata.

DNA JUNK: scienziati scoprono che può essere estremamente utile nella terapia genica

Viene reso noto che degli scienziati dell'università di Edimburgo hanno identificato come una proteina permetta a sezioni di DNA junk (spazzatura) di essere tagliato e incollato nel codice genetico - una scoperta che potrebbe accelerare lo sviluppo di terapie geniche. Lo studio condotto da ricercatori dell'Università di Edimburgo, getta luce sul processo, noto a molti come trasposizione del DNA, in cui i geni che vengono spostati possono avere un effetto significativo sul comportamento dei geni vicini. Nel genoma umano, il riarrangiamento dei geni degli anticorpi ad esempio può attivare il sistema immunitario ad essere indirizzato più efficacemente contro un infezione.

PRIMA CLONAZIONE DI ANIMALE ESTINTO:

Leggendo il titolo di questo articolo ci affascina ritornare al 1993 quando veniva girato da Steven Spielberg il noto film Jurassic Park, in cui alcuni scienziati erano riusciti addirittura a riportare in vita dinosauri. In realtà quello che hanno fatto alcuni ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto per l'Agricoltura e l'Alimentazione di Madrid insieme a Jose Folch, scienziato del centro di Tecnologia Alimentare e la ricerca di Aragona, a Saragozza, è di clonare una specie di ovino estinta ; si tratta del Bucardo, un tipo di capra selvatica tipica dei Pirenei che dal 2000 è dichiarata estinta quando l’ultimo esemplare, una femmina di 13 anni chiamata Celia, fu trovata morta nel Nord della Spagna. Grazie a campioni di pelle prelevati proprio da Celia e conservati in Azoto liquido, è stato possibile clonare il primo animale estinto e riportarlo in vita.

LO STRANO CASO DELLE CELLULE STAMINALI

La notizia che segue è ormai vecchia di un mese e mezzo, infatti è stata pubblicata su Nature il 1 luglio, (qui potete trovare la traduzione completa dell'articolo di nature gli Italiani fanno causa per le cellule staminali ). Noi di biosproject anche se con ritardo abbiamo deciso di pubblicarla ugualmente. La notizia parla di tre ricercatrici italiane, tre scienziate, che hanno citato in giudizio il governo italiano per la decisione di escludere le cellule staminali embrionali da un recente bando per il finanziamento della ricerca sulle staminali. Nella bozza originale il bando non esclude le staminali embrionali, né la legge italiana impedisce del tutto la ricerca. E a questo si appellano Elisabetta Cerbai, farmacologa dell’Università di Firenze, Elena Cattaneo, dell’Università di Milano, e Silvia Garagna, dell’Università di Pavia.

MALARIA: novità per il vaccino.

La malaria è una malattia causata da un parassita chiamato Plasmodium, un protozoo, che viene trasmesso attraverso i morsi di zanzare infette. Al giorno d'oggi rappresenta la malattia più diffusa causata da parassiti. Nel corpo umano, questi parassiti si moltiplicano nel fegato, infettando i globuli rossi.
I sintomi includono febbre, mal di testa e vomito, e di solito compaiono tra i 10 ei 15 giorni dopo il morso di una zanzara infetta. Se non trattata, la malaria può degenerare diventanto estremamente pericolosa per la vita causando l'interruzione dell'afflusso di sangue agli organi vitali. In molte parti del mondo, questi parassiti hanno sviluppato resistenza ad una serie di farmaci che vengono utilizzati contro la malaria.

LA TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE.

Lo sviluppo della tecnologia del DNA ricombinante si basa sulla modificazione del DNA in provetta utilizzando gli stessi enzimi che ritroviamo all'interno delle cellule. L'avvento di tale tecnologia fu stimolato dai risultati della ricerca biochimica, che all'inizio degli anni 70 ha fornito ai biologi molecolari gli enzimi per la manipolazione del DNA in provetta. Questi enzimi sono di solito presenti all'interno delle cellule, ad esempio le DNA polimerasi coinvolte nei processi replicativi del DNA.

OSELTAMIVIR: MECCANISMO D'AZIONE

In attesa del vaccino per l'influenza A/H1N1, molte nazioni hanno richiesto scorte di antivirali, in particolare di Oseltamivir (nome commerciale Tamiflu) e di Zanamivir. Ma qual è il meccanismo d'azione di questi antivirali?