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XXIV

Medical

MEDICAL 14 -

MAGGIO 2017

I recenti sviluppi delle nanotecnologie consentono di

sintetizzare oggetti composti da particelle con dimen-

sioni attorno alla decina di nanometri e quindi molto

vicine a quelle dei microorganismi che circolano nel

nostro corpo ma centinaia di volte inferiori a quelle

delle cellule, nelle quali perciò possono entrare. La na-

nomedicina teranostica mira a funzionalizzare alcuni

tipi di nanoparticelle affinché possano svolgere compiti

diagnostici e/o terapeutici, unendo alle nanoparticelle

“trasportatrici” un agente di contrasto che possa essere

agevolmente rivelato dall’esterno, oppure un agente

farmacologico capace di attaccare selettivamente solo i

microrganismi nocivi o i tes-

suti malati. In entrambi i casi

uno dei problemi più difficili

è far arrivare le nanoparticel-

le esattamente dove le si vuo-

le, prima che la circolazione

sanguigna abbia possibilità di

indebolirle o espellerle. Per

rendere le nanoparticelle più

efficaci si è perciò pensato di

farle “guidabili”, conferendo

loro una magnetizzazione che

le costringa a muoversi nel

corpo in risposta a un campo

magnetico applicato ester-

namente. Perfetti a tal scopo

sono gli ossidi di ferro Fe

2

O

3

e Fe

3

O

4

(ruggine e magneti-

te) già utilizzati in altri ambiti

medicali perché non tossici per l’organismo, oltre che

elettricamente isolanti e magnetizzabili con una debole

curva d’isteresi che li rende duttili e movibili a comando,

senza rischi.

Sono facilmente accoppiabili a un agente diagnostico

o terapeutico e poi racchiudibili con un mantello poli-

merico che ne facilita il movimento nel sangue, dove si

possono iniettare, per poi orientarli in qualche zona del

corpo semplicemente applicandovi dall’esterno una de-

bole calamita. Le prime applicazioni di questo tipo sono

state sperimentate nell’imaging a risonanza magnetica,

dove le nanoparticelle ferromagnetiche possono sostitu-

ire molti degli agenti di contrasto radioattivi attualmen-

te impiegati per evidenziare le zone tumorali. I risultati

sono ugualmente buoni e in più c’è il vantaggio della

biocompatibilità che ne semplifica l’eliminazione da par-

te dell’organismo. Ancor più promettente è l’ipertermia

magnetica, che consiste in nanoparticelle capaci di ri-

scaldarsi quando vi si applica dall’esterno un opportuno

campo magnetico alternato con periodo inferiore al tem-

po di rilassamento della loro magnetizzazione. Le prime

sperimentazioni con il cobalto

hanno dimostrato che in que-

sto modo è possibile uccidere

le cellule tumorali con buona

precisione senza danneggia-

re le cellule vicine. Poiché,

tuttavia, il cobalto è tossico e

difficile da far smaltire all’or-

ganismo, attualmente si studia

come sostituirlo con altre na-

noparticelle biocompatibili e

perciò si sperimentano quelle

più somiglianti alle proteine e

soprattutto quelle già disponi-

bili in natura come i liposomi,

i lipidi o i fosfolipidi.

Un ambito applicativo dove

le nanoparticelle magnetiche

stanno attirando investimenti

è la pulizia dei liquidi inquinati, grazie alla possibilità

di miscelarvi delle ferriti composte da ossidi di ferro e

materiali ceramici capaci di legarsi alle sostanze da cattu-

rare. Basta poi far fluire il tutto attraverso un condotto,

affinché un campo magnetico attiri le ferriti trascinando

via di conseguenza anche il loro carico inquinante e la-

sciando il liquido pulito. Anche qui ci sono i vantaggi

della maggior efficienza rispetto alle attuali tecnologie e

dell’ecosostenibilità del processo.

Lucio Pellizzari

Nanoparticelle magnetiche

per la

medicina e per la decontaminazione

Fig. 1

– HiQ-Nano è la spin-off dell’IIT di Genova dedicata alla produ-

zione di nanoparticelle magnetiche con funzionalità applicative speci-

fiche per la medicina teranostica

Il magnetismo conferisce alle nanoparticelle la possibilità di essere attirate dove servono

e rendere più efficaci le tecniche teranostiche e i processi di decontaminazione dei

liquidi, ambiti dove stanno nascendo promettenti start-up italiane