{"id":22334,"date":"2023-04-21T09:53:24","date_gmt":"2023-04-21T07:53:24","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/04\/21\/dallo-studio-della-dinamica-delle-gocce-microdispositivi-piu-efficaci\/"},"modified":"2023-04-21T09:53:24","modified_gmt":"2023-04-21T07:53:24","slug":"dallo-studio-della-dinamica-delle-gocce-microdispositivi-piu-efficaci","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/04\/21\/dallo-studio-della-dinamica-delle-gocce-microdispositivi-piu-efficaci\/","title":{"rendered":"Dallo studio della dinamica delle gocce microdispositivi pi\u00f9 efficaci"},"content":{"rendered":"
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\"Dinamica<\/div>\n
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Dallo studio della dinamica delle gocce microdispositivi pi\u00f9 efficaci: la ricerca, pubblicata su Nature Communications, apre orizzonti applicativi in ambito biologico, bio-ingegneristico e farmacologico, ad esempio per la possibile realizzazione di dispositivi robotici utilizzabili nella somministrazione controllata di medicinali\u00a0<\/em><\/p>\n

Uno studio condotto congiuntamente dall\u2019Istituto per le applicazioni del calcolo M. Picone<\/a> del Consiglio nazionale delle ricerche di Roma (Cnr-Iac)<\/a>, dall\u2019Istituto Italiano di Tecnologia<\/a>, dal Dipartimento di ingegneria civile, informatica e delle tecnologie aeronautiche (DICITA) dell\u2019Universit\u00e0 degli studi Roma Tre<\/a> e dall\u2019Universit\u00e0 di Edimburgo<\/a> ha analizzato un importante meccanismo spesso coinvolto nella dinamica cellulare: come, cio\u00e8, gocce di un fluido biologicamente attivo si muovono e \u201cpassano\u201d attraverso i micropori che caratterizzano un ambiente fisiologico.\u00a0 Il meccanismo \u00e8 presente in una variet\u00e0 di contesti di rilevanza biologica, come la metastatizzazione di cellule cancerogene o la rimarginazione di ferite.<\/p>\n

La dinamica delle gocce su Nature Communications<\/h2>\n

La ricerca, pubblicata su Nature Communications <\/em><\/a>e selezionata tra gli highlight nella sezione Applied Physics and Mathematics della\u00a0rivista, <\/em>si inquadra nell\u2019ambito dello studio sui sistemi attivi che si ritrovano, a vari livelli, in molte occasioni della vita quotidiana<\/strong>: sistemi, cio\u00e8, composti da un gran numero di agenti attivi in grado di estrarre energia dall\u2019ambiente circostante e che appaiono muoversi in modo organizzato e coordinato, quali stormi di uccelli, banchi di pesci, sciami di api, eccetera. Un comportamento analogo si osserva anche su scala molto pi\u00f9 piccola, dove si possono trovare colonie di batteri, sospensioni di alghe unicellulari, proteine.<\/p>\n

\u201cNel nostro studio siamo scesi al livello dei microfluidi, prendendo in esame gocce micrometriche il cui moto \u00e8 generato da materiale cellulare attivo incapsulato all\u2019interno (estratti cellulari quali actina e miosina) per indagare come queste passano attraverso micropori che possono caratterizzare un ambiente fisiologico\u201d, spiega Adriano Tiribocchi<\/strong> del Cnr-Iac). \u201cIn queste circostanze, le gocce devono generalmente muoversi in strutture estremamente confinate, spesso di dimensioni molto pi\u00f9 piccole di quelle della goccia stessa. Anche la natura dell\u2019ambiente circostante \u2013 ad esempio il fluido in cui questi oggetti navigano \u2013 pu\u00f2 influenzare in modo considerevole il loro moto\u201d.<\/p>\n

Il ruolo delle simulazioni al computer<\/h2>\n

Al fine di comprendere in modo approfondito la dinamica di movimento, il team di ricerca ha ricostruito, mediante simulazioni al computer, il passaggio delle gocce attraverso costrizioni di varie dimensioni, in geometrie riproducibili in esperimenti di microfluidica<\/strong>.<\/p>\n

\u201cLe simulazioni hanno mostrato che il passaggio attraverso pori particolarmente piccoli avviene solo in presenza di opportune forze adesive tra la goccia e le pareti del poro, che migliorano la connettivit\u00e0 e favoriscono il passaggio con successo della goccia. Tale effetto adesivo pu\u00f2 essere realizzato sperimentalmente ricoprendo le superfici con opportune proteine<\/strong> (come fibronectina o collagene), in concentrazione diversa sulle superficie del poro\u201d, aggiunge Sauro Succi (IIT e associato Cnr-Iac). \u201cDurante questo processo, tuttavia, la complessa interazione con l\u2019ambiente circostante determina una grande variet\u00e0 nelle forme della goccia, la cui stabilit\u00e0 dipende da parametri come la velocita della goccia, l\u2019elasticit\u00e0 del materiale attivo e viscosit\u00e0 del fluido<\/strong>, nonch\u00e9 dalla struttura stessa del sistema in esame\u201d.<\/p>\n

Oltre che accrescere la comprensione dei meccanismi di funzionamento dei materiali attivi, i risultati ottenuti aprono importanti orizzonti applicativi in ambito farmaceutico, permettendo di migliorare la progettazione di micro-robot per la somministrazione controllata di medicinali, biologico, per la capacit\u00e0 di riprodurre alcuni aspetti della motilit\u00e0 cellulare e bio-ingegneristico, per la realizzazione tessuti muscolari sintetici<\/strong>.<\/p>\n<\/div>\n

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Autore: Redazione<\/p>\n

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