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Anche gli insetti possono spiare: la falena cyborg

settembre 8, 2009 Biotecnologia Nessun Commento

Cyber Moth

Sembra uscita da un film tipo Terminator, invece potrebbe presto diventare realtà. Il Ministero della Difesa USA sta effettuando delle ricerche allo scopo di creare delle falene cyborg, ossia degli insetti all’interno dei quali, quando essi si trovano ancora allo stato larvale, vengono impiantati dei microscopici elettrodi e un chip di controllo. La ricerca è stata presentata alla conferenza ISSCC (International Solid State Circuits Conference).

Grazie a questi elettrodi e ad un microscopico trasmettitore radio a bassissima potenza, sarà possibile controllare il volo delle falene, le quali, trasformate in piccolissimi robot e controllate a distanza, saranno in grado di trasmettere immagini o suoni, utilizzabili ad esempio per operazioni di sorveglianza o, installando dei piccolissimi sensori antigas, per la prevenzione di disastri naturali o altro.

L’energia per alimentare questi microscopici componenti elettronici sarà generata direttamente dalle falene stesse grazie al loro movimento. I componenti dovranno avere un peso ed un ingombro veramente microscopici, in quanto il peso medio di una falena è di circa 2.5 grammi, e sovraccaricarle di peso equivarrebbe a renderle impossibilitate a volare. Il consumo energetico dovrà essere ugualmente ridotto, per poter funzionare grazie al movimento della falena stessa.

In breve, la falena viene comandata tramite tre diversi chips: il primo è un microscopico apparecchio radio ricetrasmittente, collegato ad un neurostimulatore al tungsteno. Quando la radio riceve un comando, lo stimolatore manda un impulso al tessuto nervoso della falena, inducendola a muoversi in ua determinata direzione.

Il secondo chip è un processore che trasforma i dati raccolti dalla falena in segnali radio da inviare alla stazione ricevente; il terzo chip invece è il vero e proprio motore, ossia quello che trasforma il movimento della falena in energia per alimentare l’intero sistema installato al suo interno, trasformando le vibrazioni causate dal volo in energia meccanica ed elettrica.

Soldati robot, gambe robot, perfino nonni robot… il futuro è alle porte!

settembre 7, 2009 Biotecnologia Nessun Commento

Robot Suit

Nei film di fantascienza è prassi ormai comune quella di vedere guerrieri del futuro che, vestiti di un esoscheletro che li rende più simili a robot che ad esseri umani, affrontano in battaglia mostri venuti dall’altra parte dell’universo, e la letteratura di fantascienza è piena di esempi in tal senso, mentre il cinema porta sui nostri schermi films quali The Transformers.

Al giorno d’oggi, l’utilizzo degli esoscheletri, altrimenti detti vestiti robot è diventato sì piuttosto diffuso, ma il campo d’applicazione di questo tipo di biotecnologie non è certo nella lotta ad improbabili invasori alieni, quanto piuttosto, ad esempio, nell’assistenza per disabili od anziani.

Infatti, questi modernissimi sistemi sono progettati per l’assistenza di persone con difficoltà motorie, sia per assistere durante un programma di riabilitazione che, ad esempio, per migliorare le possibilità di movimento dei disabili grazie a specifiche gambe robot. Ovviamente questo è uno soltanto dei possibili campi di applicazione, ma gli utilizzi di tale tecnologia possono essere svariati, dal soccorso in montagna o in luoghi di difficile accesso per automobili o ambulanze, fino al recupero di feriti all’interno di palazzi incendiati, o al trasporto di materiale pesante.

Naturalmente, tali potenzialità non potevano non attrarre l’attenzione anche delle forze armate, infatti il Ministero della Difesa USA è impegnato nel finanziamento di progetti di applicazione degli esoscheletri in campo militare.

Tecnicamente parlando, un vestito robot è un sistema che può moltiplicare la forza umana grazie ad un controllo computerizzato. Grazie ad esso, un soldato potrebbe essere in grado di trasportare fino a 100 kg di materiale senza risentirne in termini di agilità e fluidità dei movimenti, il tutto senza perdere la capacità di combattimento.

Tali progetti potrebbero vedere la luce nell’arco di pochi anni, accanto ad applicazioni nel campo industriale o della sicurezza. Ad esempio in Giappone, dove l’invecchiamento della popolazione va di pari passo con l’avanzamento tecnologico, l’accento viene posto sull’assistenza agli anziani e sul miglioramento della qualità della loro vita. Diventeremo tutti nonni-robot? Staremo a vedere!

Nuove terapie con cellule fetali: una speranza dalla Cina per la SLA

Neuroreg

Le ricerche sulla neurorigenerazione, ossia il recupero di funzionalità da parte del sistena nervoso centrale (SNC), sono uno dei campi di ricerca più importanti nell’ambito delle neuroscienze, poiché coinvolgono, tra gli altri, differenti rami della neurochirurgia, neurologia, e perfino la medicina tradizionale cinese.

Finora, la risoluzione clinica di lesioni al SNC, ed il recupero delle relative funzioni, era considerato impossibile nonostante i continui progressi della scienza. Pertanto, i malati affetti da svariate patologie quali ad esempio il morbo di Alzheimer e quello di Parkinson, sclerosi laterale amiotrofica (o morbo di Gehrig), sclerosi multipla e mielite, o colpiti da eventi traumatici quali un infarto, erano rassegnati ad una vita in stato semivegetativo.

L’Accademia di Neuroscienze Hong Tian Ji di Pechino ha registrato miglioramenti in pazienti affetti da patologie del sistema nervoso centrale come quelle di cui sopra, grazie al trapianto di cellule gliali olfattive umane (OEG e OEC), estratte da feti abortiti naturalmente.

Le cellule vengono fatte moltiplicare in vitro e trapiantate al paziente tramite iniezioni effettuate sui lobi frontali. Bisogna notare comunque che non si tratta di un trapianto di cellule staminali, e che le cellule trapiantate hanno comunque una vita temporanea.

Altrettanto temporanei, e dipendenti dalle condizioni fisiche al momento del trapianto, sono anche i miglioramenti sui pazienti, ma questi risultati dimostrano che è possibile causare una neuro-rigenerazione ed un recupero di funzionalità in pazienti con patologie che si pensava incurabili. Il trapianto di questo tipo di cellule apre la strada a nuovi orizzonti per la cura di patologie del sistema nervoso centrale.

Reni artificiali da indossare come una cintura

Kidney

Forse non saranno mai un accessorio di moda, ma possono sicuramente migliorare la vita dei pazienti dializzati. I reni artificiali o WAK (Wearable Artificial Kidneys) sono una macchina per dialisi in miniatura, montata su una cintura, che può essere indossata consentendo al paziente di muoversi liberamente, ed allo stesso tempo beneficiare dei trattamenti medici a cui si è sottoposti.

La cintura, compresa di batterie di alimentazione, pesa 4.5 kg, comprende un filtro che funge da rene artificiale, collegato a tubi di plastica e ad un monitor che gestisce il flusso e la pulizia del sangue durante il trattamento, che dura dalle 3 alle 5 ore al giorno.

Grazie al rene portatile, vivere una vita normale non è più un sogno per pazienti in dialisi, che saranno liberi di muoversi, camminare, correre, anche compiere attività fisica, tutto questo mentre il loro rene artificiale somministra un trattamento non invasivo, guadagnandone non soltanto in salute ma anche, e soprattutto, in termini emotivi.

Un apparecchio del genere può avere un impatto di portata facilmente immaginabile sulla vita dei pazienti in dialisi, non soltanto negli aspetti appena descritti ma anche dal punto di vista economico, in quanto l’utilizzo del rene artificiale portatile permetterà di risparmiare sui costi delle strutture ospedaliere e dei costosissimi macchinari utilizzati in ospedale.

Solo per i tuoi occhi… o per le tue dita?

USB Drive

La Ennova Direct ha presentato un drive USB che promette di diventare lo standard di riferimento in fatto di sicurezza e privacy per i drives portatili.
Il nuovo drive USB, che sarà disponibile sul mercato nel primo trimestre del 2010, oltre ad avere un connettore USB retraibile e protetto, è dotato di uno schermo OLED, all’interno del quale è posizionato un microscopico scanner biometrico di impronte digitali.

Per poter accedere ai dati contenuti nel drive USB, vi basterà poggiare il dito sullo schermo OLED, e quando lo scanner avrà riconosciuto la vostra impronta digitale, lo schermo cambierà colore per segnalare l’accesso effettuato, e potrete comodamente usare il vostro drive.
Inoltre, lo schermo OLED funge anche da menu interattivo, che consente all’utente di impostare diversi livelli di accesso al contenuto del drive.

Con l’aumento dello spazio disponibile sui drive USB (fino a 64 GB ed oltre), tale forma di memoria si sta affermando come drive esterno di backup, il che aumenta i potenziali rischi per la sicurezza e privacy dei dati contenuti. Pertanto, è di vitale importanza dedicare particolare attenzione alla protezione contro accessi non autorizzati.

Inoltre, questo drive è anche dotato di un involucro protettivo, che mantiene al sicuro non soltanto il connettore USB (spesso fonte di problemi) ma anche lo schermo OLED e lo scanner, in modo da proteggere il tutto anche da agenti atmosferici o da piccoli incidenti che a volte possono rivelarsi fatali.

Affari di cuore via Internet

Wireless Pacemaker

La prima operazione per impiantare un pacemaker cardiaco fu nel 1958, e la batteria che lo alimentava si scarico’ dopo appena 3 ore. In totale, il primo paziente ricevette ben 26 diversi pacemakers nell’arco dei 43 anni successivi alla sua prima storica operazione. Da quei tempi, la cardiochirurgia e la tecnologia hanno fatto passi da gigante, fino a giungere ad un’altra pietra miliare in questo campo.

Infatti, ad una donna newyorkese e’ stato installato il primo pacemaker wireless, che permette un monitoraggio continuo delle condizioni di salute del paziente, ed e’ in grado di trasmettere i relativi dati clinici via Internet direttamente al medico curante, che viene avvisato all’istante in caso di emergenza.

Il pacemaker Accent RF, prodotto dalla St. Jude Medical negli USA, contiene un trasmettitore radio a basso assorbimento, il quale invia dati su una specifica frequenza radio verso un ricevitore. Tale ricevitore poi processa i dati grazie al suo software, e li trasmette in tempo reale al medico che ha in cura il paziente, tramite Internet.

In pratica, il paziente non deve fare nulla per inviare i dati al proprio dottore, pertanto potrà svolgere le normali attività quotidiane, guadagnandone in salute grazie al monitoraggio continuo, e beneficiandone anche a livello emotivo. Il pacemaker consente al medico di compiere controlli regolari senza avere il paziente davanti a se’, e mentre il paziente vive una vita normale, il suo pacemaker wireless ne tiene sotto controllo continuo la salute.

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