Nano-antenne wireless: la rivoluzione nella diagnosi e cura delle malattie grazie alla bioelettricità

Un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha sviluppato una tecnologia che potrebbe trasformare la medicina e la ricerca scientifica. Si tratta di nano-antenne wireless, più sottili di un capello umano, in grado di captare i segnali elettrici che le cellule scambiano per comunicare tra loro. Descritte recentemente sulla rivista Science Advances, queste antenne rappresentano un passo avanti straordinario nel campo della biologia e della diagnostica medica.

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La principale innovazione di questi dispositivi è la loro capacità di operare senza cavi elettrici, utilizzando la luce anziché la tradizionale connessione fisica. Le antenne sono progettate per captare i segnali elettrici emessi dalle cellule, un processo che è stato finora estremamente difficile da monitorare con precisione. Questi segnali sono fondamentali per il corretto funzionamento dei neuroni e di molte altre cellule, e la possibilità di misurarli con elevata sensibilità può aprire la strada a diagnosi e trattamenti più mirati per malattie come aritmie cardiache e Alzheimer.

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Le nano-antenne sono costruite utilizzando un materiale speciale che reagisce alla presenza di attività elettrica nelle vicinanze modificando la sua struttura e, di conseguenza, il modo in cui riflette la luce. Questo meccanismo consente di monitorare i segnali elettrici attraverso un semplice microscopio ottico, senza la necessità di tecnologie invasive o dispositivi complessi. Inoltre, queste antenne sono in grado di rilevare segnali fino a 2,5 millivolt, una sensibilità che supera quella degli strumenti tradizionali, che normalmente rilevano segnali di circa 100 millivolt.

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Benoît Desbiolles, il ricercatore principale, e la sua equipe hanno creato una tecnologia che permette la registrazione simultanea di segnali da migliaia di antenne, ognuna in grado di registrare un piccolo segnale elettrico in modalità wireless, con risoluzione spaziale micrometrica. "Le antenne che abbiamo sviluppato consentono la registrazione di segnali elettrici da migliaia di siti contemporaneamente, con una precisione mai vista prima", ha dichiarato Deblina Sarkar, co-autrice dello studio.

Questa capacità potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della biologia cellulare, consentendo di studiare come i segnali elettrici vengono alterati nelle malattie. Le applicazioni future potrebbero includere sensori avanzati e dispositivi ottici per la diagnostica medica, rendendo queste nano-antenne una tecnologia promettente per migliorare la salute e la cura dei pazienti.