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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