Causa dell'Alzheimer di oggi può diventare nanomateriale di domani

17 December 2013

L'amiloide provoca malattie del cervello come l'Alzheimer, il Parkinson e la malattia di Creutzfeldt-Jakob. È anche una sostanza dura e rigida come l'acciaio.

Una ricerca della Chalmers University of Technology dimostra che la proteina amiloide è dotata di caratteristiche uniche che possono portare allo sviluppo di nuovi materiali compositi per nano-processori e per la memorizzazione dei dati di domani e anche per rendere gli oggetti invisibili.

Piotr Hanczyc, dottorando del dipartimento di chimica e ingegneria biologica, illustra in un articolo su Nature Photonics, che l'amiloide, un aggregato di proteine denso, che causa malattie del cervello come l'Alzheimer e il Parkinson, ha delle caratteristiche uniche. A differenza delle proteine che funzionano regolarmente, l'amiloide reagisce all'irraggiamento con laser a fotone. Questo laser può in futuro essere utilizzato per rilevare l'amiloide all'interno di un cervello umano, una scoperta che è di per sé un passo in avanti.

"Ma è anche possibile creare questi aggregati in modo artificiale in laboratorio e ottenere caratteristiche uniche combinandoli con altri materiali", dice Piotr Hanczyc. Gli aggregati amiloidi sono duri e rigidi come l'acciaio; la differenza è che l'acciaio è molto più pesante e ha le proprietà del materiale definite, mentre l'amiloide può essere adattato per lo scopo desiderato. Collegando le molecole di un materiale all'amiloide denso, le sue caratteristiche cambiano. Questo è noto da più di dieci anni ed è già usato dagli scienziati. "Ciò che non è noto è che gli amiloidi reagiscono all'irradiazione multi-fotone e questo apre nuove possibilità di cambiare anche la natura del materiale attaccato all'amiloide", dice Piotr Hanczyc.

L'amiloide ha la forma di dischi, accatastati densamente uno sull'altro. Quando un materiale viene fuso con questi dischi, le sue molecole finiscono per diventare così dense e regolari da comunicare e scambiare informazioni. Questo significa avere delle possibilità completamente nuove per cambiare le caratteristiche di un materiale. I test multi-fotone sui materiali legati all'amiloide sono ancora da eseguire, ma Piotr vede un'opportunità per la Chalmers di collaborare con ricercatori di scienza dei materiali interessati per esempio nella tecnologia delle celle solari.

E, anche se può essere ancora fantascienza, ritiene che un giorno gli scienziati potranno usare le proprietà del materiale delle fibrille amiloidi nella ricerca dei metamateriali invisibili. "La capacità di un oggetto di riflettere la luce potrebbe essere modificata in modo che si rifletta ciò che è dietro ad esso, invece dell'oggetto stesso, cambiando in linea di principio l'indice di rifrazione della luce, un po' come quando la luce colpisce la superficie dell'acqua", afferma Piotr Hanczyc.

Fonte: Chalmers University of Technology.

Riferimenti: Piotr Hanczyc, Marek Samoc, Bengt Norden. Multiphoton absorption in amyloid protein fibres. Nature Photonics, 2013; 7 (12): 969 DOI: 10.1038/nphoton.2013.282

Pubblicato da Mats Tiborn in chalmers.se (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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