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Arrestare l’invecchiamento con nanoparticelle antiossidanti, nello spazio

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Down to the microscopic level, nanoparticles show promising properties. A team of experts in Italy has spent years tailoring tiny inorganic materials and analysing their behaviour. Some have magnetic properties, others are able to give electrical stimuli. In this picture, a peculiar type of nanoparticle is mimicking the biological activity of enzymes in living organisms. These ceramic particles, called nanoceria, are chemically designed in a laboratory and can display a powerful antioxidant activity. The nanoparticles are highlighted in fluorescent green, while the nucleus of each cell is shown in blue. The skeleton of the cell, or cytoskeleton, appears in red. These tiny, smart particles could hold a key to fight chronic disease, as they are able to protect organisms from the damage caused by oxidative stress. Copyright Gianni Ciofani

Rughe, dolori muscolari, ipertensione e un cervello non più molto brillante. Sono tutte conseguenze naturali dell’invecchiamento. Mentre le nostre cellule si arrugginiscono nel tempo, una chiave per combattere la malattia cronica potrebbero essere delle minuscole particelle, progettate in modo intelligente, che hanno il potenziale per diventare un supplemento anti-invecchiamento. Un esperimento europeo alla ricerca di antiossidanti innovativi sta per arrivare nello spazio.

La navicella spaziale Dragon

La navicella spaziale Dragon di SpaceX è stata lanciata nei giorni scorsi da Cape Canaveral, negli Stati Uniti, destinata alla Stazione Spaziale Internazionale. Tra i suoi carichi vi sono cellule viventi e particelle di ceramica che coesisteranno per sei giorni in un incubatore.

I campioni viaggiano in un ambiente caldo e accogliente, conservati ad una temperatura di circa 30 ° C, per superare gli stress della vita nello spazio. L’assenza di gravità, la gravità artificiale e le radiazioni avranno un impatto sulla cultura, e i ricercatori sulla Terra sono desiderosi di sapere come.

L’esperimento Nano Antiossidanti cerca nuovi modi per stimolare le cellule nella battaglia contro la perdita muscolare, l’insufficienza cardiaca, il diabete o il morbo di Parkinson. Scendendo a livello genetico, gli scienziati sperano di trovare una soluzione su misura che fermerà gli effetti nocivi dei lunghi soggiorni nell’orbita terrestre e nello spazio profondo.

Particelle intelligenti e minuscole per proteggere le cellule

Le particelle ceramiche ad alta velocità, chiamate nanoceria, imitano il comportamento biologico degli enzimi degli organismi viventi. “Questi nanomateriali chimicamente progettati nel nostro laboratorio sono molto promettenti per la loro attività antiossidante. Le particelle possono proteggere gli organismi dai danni causati dallo stress ossidativo”, spiega lo scienziato capo Gianni Ciofani dell’Istituto Italiano di Tecnologia.

“La nanotecnologia è stata esplorata in campo medico, sulla Terra, ma la sua applicazione nello spazio è ancora agli inizi”, dice Gianni.

La nanoceria assorbita dalle cellule potrebbe agire come un agente antiossidante, senza la necessità di una somministrazione ripetuta, con pillole o iniezioni. Gli effetti potrebbero durare più a lungo di qualsiasi supplemento della farmacia – fino a diverse settimane.

In un precedente esperimento effettuato sulla Stazione Spaziale nel 2017, le particelle sono rimaste stabili e hanno fornito protezione alle cellule muscolari. Altre ricerche hanno testato nanoparticelle per estendere la durata della vita delle mosche o dei neuroni umani in vitro. “Le particelle potrebbero rigenerarsi per giorni di fila”, aggiunge Gianni.

La nanoceria nello spazio

Questa volta la nanoceria trascorrerà sei giorni all’interno di un mini-laboratorio, raddoppiando la durata dell’esposizione alla microgravità e alle radiazioni cosmiche.

Ospitato nel modulo Columbus dell’ESA, l’incubatore Kubik comprende una centrifuga compatta che simula la gravità. La metà dei campioni sarà mantenuta a una gravità prossima allo zero, mentre il resto sarà esposto alla stessa gravità della Terra. Dopo la corsa, le particelle saranno conservate a -80 ° C.

I ricercatori confronteranno i risultati nello spazio con una cultura che corre parallela alla Terra per capire se i risultati che osservano potrebbero essere correlati alla mancanza di peso o ad un altro fattore ambientale, come la radiazione spaziale.

Gli antiossidanti nello spazio

C’è una grande richiesta di antiossidanti nello spazio. Lo spazio offre l’opportunità di riprodurre gli effetti dell’invecchiamento e studiare l’enorme impatto ossidativo sul corpo umano.

I risultati di questa ricerca potrebbero aiutare lo sviluppo di nuovi supplementi per supportare gli astronauti durante i lunghi soggiorni nello spazio e le future missioni sulla Luna.

Le proprietà antiossidanti di queste nanoparticelle potrebbero anche avvantaggiare gli anziani e le persone con disturbi da atrofia muscolare sulla Terra.

Possono anche migliorare i trattamenti della pelle per avere carnagioni luminose e giovanili.

 

 

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