Levitazione magnetica - Non solo treni...

....ma anche cellule, tessuti e perfino rane! Si, avete letto bene, ciò di cui vi voglio parlare oggi sono le sorprendenti nonché promettenti applicazioni della levitazione magnetica nella ricerca biomedica.
Risalgono a pochi giorni fa due notizie che mostrano le prospettive dell'uso della levitazione magnetica rispettivamente nell'ingegneria tissutale (di cui abbiamo già parlato qui) e nella "fisiologia spaziale" (la scienza che studia le reazioni fisiologiche degli organismi viventi alle condizioni fisiche che si trovano nello spazio, come ad esempio la microgravità).
La prima notizia riguarda la messa a punto da parte della startup americana "n3D Biosciences" di un così detto "bioassemblatore magnetico". Questo dispositivo permette di crescere colture cellulari tridimensionali inserendo nanoparticelle all'interno delle cellule in coltura per poi farle levitare grazie a fenomeni magnetici. La possibilità crescere cellule in strutture 3D è fondamentale per l'ingegneria tissutale; questo nuovo sistema potrebbe offrire un alternativa rapida ed economica al così detto "bioprinting", la tecnica attualmente in uso in molti laboratori, nella quale successivi strati di cellule vengono depositati usando stampanti simili a quelle a getto d'inchiostro. La nuova tecnologia sviluppata dalla ditta americana offre grandi opportunità anche alla ricerca farmaceutica e biotecnologica. Le colture cellulari su substrati bidimensionali come le piastre di Petri, infatti, non riescono a replicare le complesse interazioni cellulari che si trovano negli organismi viventi, limitando la rilevanza fisiologica dei risultati delle ricerche. Il nuovo metodo di coltura potrebbe risolvere questo problema permettendo di ricreare un microambiente cellulare molto più simile a quello che si avrebbe in vivo. La tecnologia alla base del bioassemblatore era stata descritta, circa un anno fa, in un articolo sulla prestigiosa rivista "Nature nanotechnology".
La seconda notizia riguarda la pubblicazione di uno studio nel quale, fisici dell'università di Oxford, descrivono siano riusciti a simulare condizioni di "gravità artificiale" ( da 2g a quasi zero, cioè dal doppio della gravità terrestre alla microgravità di ambienti come la Stazione spaziale) sfruttando il fenomeno del diamagnetismo per studi di "fisiologia spaziale" . Nell'esperimento pubblicato sul "Journal of the Royal Society Interface", una rivista scientifica dedicata agli studi interdisciplinari al confine tra fisica e biologia, gli scienziati hanno fatto levitare dei moscerini della frutta grazie a un solenoide superconduttore in grado di generare un campo magnetico di 16 Tesla (che, a titolo di confronto è circa 5 volte più intenso di quello utilizzato nei più potenti scanner MR ospedalieri o 350000 volte più intenso del campo magnetico terrestre). Lo scopo dell’esperimento era quello di studiare le variazioni comportamentali legate alla microgravità, in particolare quelle relative al movimento. «Siamo così riusciti a dimostrare che i moscerini si comportano nel magnete esattamente come nello spazio: camminano più rapidamente», ha detto il primo autore dello studio, Richard Hill; «Perché ciò avvenga, ancora non lo sappiamo. È probabile che, a livello di muscoli e articolazioni, il movimento risulti facilitato dall’assenza di peso. Ma potrebbe anche essere un qualche tipo di risposta alla confusione che si crea, in assenza di gravità, fra dove sia "il sopra" e il "sotto"». «Studiandone gli effetti su organismi modello come il moscerino della frutta, possiamo sperare di ottenere informazioni circa gli effetti dell’assenza di peso su determinati meccanismi biologici. Senza contare che, pensando alle sfide che ci attendono nell’esplorazione dello spazio – la creazione di basi permanenti sulla Luna o su Marte, per esempio, o anche su altri pianeti – sarà fondamentale comprendere gli effetti dell’assenza di peso anche su altri organismi viventi: la nostra sopravvivenza a lungo termine richiederà, infatti, di portarne con noi molte specie differenti» ha concluso il ricercatore. Per ora non esiste un magnete superconduttore abbastanza potente da far levitare in quel modo un essere umano ma con il continuo miglioramento della tecnologia in questo campo chissà che un giorno non si arrivi anche a questo traguardo.
Il bizzarro video qui sotto mostra un esperimento eseguito di recente presso l'High Field Magnet Laboratory dell'università di Nijmegen, questa volta a essere fatta levitare magneticamente è addirittura una rana!