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Tecnologia: Il gel che ‘cammina’ da solo

Imita i motori molecolari delle cellule.

I movimenti spontanei del gel ispirati a quelli delle cellule (fonte: Tim Sanchez et al., Nature)

I movimenti spontanei del gel ispirati a quelli delle cellule (fonte: Tim Sanchez et al., Nature)

Sfere gelatinose in grado di muoversi in modo autonomo: grazie alla biomimetica, l’imitazione della natura, la materia si fa attiva e mobile. Sfruttando le principali componenti dei ‘motori’ molecolari usati dalle cellule, un gruppo di ricercatori dell’università statunitense Brandeis, a Waltham, ha realizzato un gel in grado di muoversi autonomamente consumando energia allo stesso modo degli esseri viventi. La scoperta è pubblicata sulla rivista Nature.

Una delle caratteristiche delle cellule è quella di riuscire a deformare la loro stessa struttura, producendo così un movimento. Si tratta di un tipo di mobilità molto diverso da quella basata su elementi esterni, come le ciglia o i flagelli mobili. Il movimento ‘strutturale’ avviene invece all’interno della cellula, senza che sia necessario applicare forze all’esterno. Questo è possibile grazie al citoscheletro, una sorta di impalcatura deformabile in grado di modificare la forma della cellula e che le permettere di ‘strusciare’, in un movimento detto ‘ameboide’.

Isolando e riproducendo in laboratorio alcune delle strutture biologiche che compongono questa impalcature, i ricercatori statunitensi sono riusciti a realizzare un gel in grado di muoversi in maniera indipendente, proprio come fanno le cellule ameboidi.

Utilizzando una serie di microtubuli, sottili filamenti che danno forma al materiale, e delle molecole di chinesina, veri e propri motori capaci di ‘camminare’ lungo i microtubuli, i ricercatori sono stati in grado di far avanzare il gel. L’energia per questo movimento viene fornita da una molecola presente nel gel chiamata adenosintrifosfato (Atp), lo stesso ‘combustibile’ usato dalle cellule.

Lo studio rappresenta un importante passo in avanti nella comprensione delle meccaniche interne delle cellule, ma sopratutto per lo sviluppo di sempre più evolute applicazioni tecnologiche ispirate alla natura.

 

Translated with Google Translate

Gelatinous balls able to move on their own: thanks to biomimetics, the imitation of nature, the matter becomes active and mobile. Taking advantage of the main components of the ‘motors’ molecular used by the cells, a group of U.S. researchers from the University Brandeis, in Waltham, has developed a gel that can move independently consuming energy in the same way of living beings. The discovery is published in the journal Nature.
One of the characteristics of the cells is to be able to deform their own structure, thus producing a movement. It is a type of mobility very different from that based on external elements, such as flagella or cilia furniture. The movement ‘structural’ instead occurs inside the cell, without it being necessary to apply forces outside. This is possible thanks to the cytoskeleton, a sort of scaffold deformable able to modify the shape of the cell and that allow ‘shuffling’, in a movement known as ‘amoeboid’.
Isolating and reproducing in the lab some of the biological structures that make up this scaffolding, U.S. researchers have managed to create a gel that can move independently, just as the amoeboid cells.
Using a series of microtubules, thin filaments that give shape to the material, and the molecules of kinesin, real engines able to ‘walk’ along the microtubule, the researchers were able to advance the gel. The energy for this movement is provided by a molecule present in the gel called adenosine triphosphate (ATP), the same ‘fuel’ used by the cells.
The study represents an important step forward in understanding the internal mechanism of the cells, but especially for the development of increasingly advanced technological applications inspired by nature.

 

Fonte – Ansa.it

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