Ecco le «navette» che eliminiamo dal sangue batteri e tossine in cinque minuti

Una nuova, interessante e innovativa soluzione per i batteri super resistenti. L’idea è venuta a un team di ingegneri provenienti dall’Università della California di San Diego i quali sembrano essere riusciti a dar vita a uno strumento nanotecnologico che consentirà di limitare al minimo i danni causati dai batteri super resistenti. La scoperta potrebbe quindi aprire la strada a metodi semplici e veloci per ripulire i liquidi biologici contaminati. E quale liquido non è così tanto a rischio contaminazione, se non il sangue umano?

Nanorobots

Gli ingegneri hanno dato vita a dei minuscoli nanorobot che funzionano per mezzo di ultrasuoni. Questi sono in grado di decontaminare il sangue o altri liquidi biologici sia dai batteri che dalle tossine che essi producono. Al momento si tratta ancora di un progetto proof-of-concept, ma l’obiettivo è quello di creare strumenti sempre più innovativi per difenderci dagli agenti patogeni.

Nanofili d’oro

Nel progetto realizzato dagli scienziati statunitensi, tutto il materiale utilizzato è infinitamente piccolo. I nanorobots, per esempio, sono stati costruiti grazie a dei nanofili in oro. Ma non solo: ci sono anche membrane piastriniche e globuli rossi. Per comprenderne le dimensioni, possiamo dire che dispositivi finiti sono circa 25 volte più piccoli della larghezza di un capello. Il prodotto che ne deriva - unico al mondo - consente di eliminare tutte le sostanze che contaminano un liquido biologico. Infatti, la membrana piastrinica si lega ai patogeni, tra questi anche il temibile Staphylococcus aureus o MRSA

Perché proprio l’oro?

La scelta dei nanofili d’oro è stata fatta allo scopo di permettere ai nanorobot di essere spostati facilmente da personale esperto. Oggi sappiamo, infatti, che questo genere di metalli risponde agli ultrasuoni. Attraverso questi, quindi, il team di ricerca è riuscito a farli viaggiare nel flusso ematico e farli dirigere esattamente dove volevano. Le onde ultrasoniche possono spingere i nanobot nel sangue fino a 35 micrometri al secondo.

I super robot

«Integrando rivestimenti cellulari naturali su nanomacchine sintetiche, possiamo conferire nuove capacità a robot di piccole dimensioni come la rimozione di agenti patogeni e tossine dal corpo e da altre matrici. Questa è una piattaforma proof-of-concept per diverse applicazioni terapeutiche e di biodossificazione», ha spiegato Wang.

Evita il biofouling

Un’altra interessante capacità conferita ai nanobot che possiedono membrane naturali è che queste impediscono il processo di biofouling, ovvero un meccanismo in cui le proteine si depositano sulla superficie di un corpo estraneo. Se ciò avvenisse, i nanobot non riuscirebbero a funzionare. Ma riconoscendole come materiale vivo, non accade. Le membrane cellulari sono state fuse insieme attraverso l’uso di onde sonore ad alta frequenza.

Pochi minuti

Dopo solo cinque minuti di iniezione, i nanobot sono riusciti a ripulire i campioni di sangue contaminati da MRSA e tossine. Rispetto ai campioni non trattati, il livello dei batteri era sceso di tre volte. Chiaramente nonostante i risultati ottenuti siano molto ottimistici, la strada è ancora lunga affinché il prodotto possa essere utilizzato su larga scala. Il prossimo passo, comunque, sarà quello di testare i dispositivi su modello animale e sostituire l’oro con i materiali biodegradabili. I nanobot sono stati creati utilizzando processi sperimentati dalle équipe di Joseph Wang e Liangfang Zhang, professori del Dipartimento di NanoEngineering della UC San Diego Jacobs School of Engineering. Il team di Wang ha progettato e costruito i nanobot e i mezzi per la propulsione a ultrasuoni, mentre il team di Zhang ha sviluppato il processo utilizzato per rivestirli con membrane cellulari naturali. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Science Robotics.