Scienza

Un chip sofisticato, delle dimensioni di una moneta, in cui è possibile coltivare la cartilagine e che in seguito può essere sottoposto a stress meccanico tale da generare gli effetti dell'artrosi.

Questo è lo straordinario risultato raggiunto presso il laboratorio MiMic (Microfluidic e Biomimetic Microsystems) del Politecnico di Milano del dottor Marco Rasponi (1) del campus di Milano, coordinatore dello studio insieme al dottor Andrea Barbero (2) dell'Ospedale Universitario di Basilea.

Non solo ha prodotto il chip rivoluzionario ma, mentre il piccolo dispositivo era in fase di sperimentazione, lo studio, pubblicato su Nature Biomedical Engineering, (3) ha anche dimostrato che l'iperstimolazione meccanica della cartilagine sembra essere sufficiente per indurre la patologia correlata all'osteoartrosi, senza dover ricorrere alla somministrazione di molecole infiammatorie come era comune fare fino ad ora.

Infatti, un'appropriata compressione del tessuto cartilagineo può indurre sintomi tipici dell'osteoartrosi (OA): infiammazione, ipertrofia e un'accelerazione dei processi degenerativi. Pertanto, nella cartilagine “su chip” si crea un ambiente ideale in cui testare l'efficacia e i meccanismi dei trattamenti farmacologici, abbreviando i tempi e i costi della sperimentazione e riducendo al contempo la necessità di test sugli animali.

Tecnologia e ricerca scientifica viaggiano su binari paralleli, uno è propulsore di progresso, l'altro contiene le paure, a volte lecite, che ogni novità porta in seno. Sono i rischi emblematici, già colti in passato da uno dei più lungimiranti scrittori di fantascienza l'inglese Herbert George Wells (1866-1946), che in merito alle conseguenze determinabili dalle novità del suo secolo, parlava di “fantasie di possibilità”.

Sorprendono le sue riflessioni in cui richiama la necessità di unificare ogni idea, forma di pensiero, scelta compiuta dall'uomo, nei vari campi del sapere, in un unicum che fosse a disposizione di tutti e che definì “cervello mondiale”. Un world brain che oggi suona simile all'Intelligenza artificiale (Ia). Quanto annunciato dallo scrittore si può affermare che si stia realmente realizzando. Dalla costruzione di quella biblioteca mondiale, di cui Google Library o Wikipedia sono l'esempio minore rispetto al Web e che costituiscono il momento preparatorio di raccolta di grandi dati, siamo giunti alla realizzazione di un super computer dotato di Intelligenza artificiale, che quei dati è in grado di utilizzare e interconnettere.

Gli esperti si chiedono se ciò costituisca un bene o un male. Nell'ottica di Wells “mente planetaria ed enciclopedia del sapere”, come spiegò lui stesso in una conferenza alla Royal Institution britannica, dovrebbero essere “a disposizione del genere umano”. Oggi alcuni colossi come Google, Amazon, Facebook, Microsoft, stanno investendo miliardi di dollari nel pensiero sintetico. C'è chi profetizza che lo sviluppo degli algoritmi nel giro di pochi anni possa portare al pensiero autonomo dell'Intelligenza artificiale.

Uno studio teorico apre nuove prospettive per la messa a punto di dispositivi in grado di misurare l'Universo mediante la fisica quantistica, come gli interferometri capaci di rilevare fluttuazioni dello spazio-tempo legate a onde gravitazionali in arrivo.

Pubblicato sulla rivista della American Physical Society uno studio teorico tutto italiano che apre nuove prospettive per la messa a punto di dispositivi in grado di misurare l'Universo, come gli interferometri capaci di rilevare fluttuazioni dello spazio-tempo legate a onde gravitazionali in arrivo. Ne sono autori Marilù Chiofalo, professoressa di Fisica della materia all'Università di Pisa, e il suo dottorando Leonardo Lucchesi, che ne ha fatto l'oggetto della sua tesi di laurea magistrale. Lo studio uscito sulla “Physical Review Letters” si intitola "Many-Body Entanglement in Short-Range Interacting Fermi Gases for Metrology". (1)

Al centro della ricerca “made in Pisa” ci sono i fermioni, le particelle quantistiche così chiamate in onore di Enrico Fermi. Come tutte le particelle quantistiche, a ogni fermione è associata un'onda di probabilità di essere in un certo spazio ad un dato tempo, e due di loro possono essere preparati in modo da continuare a condividere determinate caratteristiche anche se allontanati a grande distanza, come se le loro onde di probabilità fossero irrimediabilmente aggrovigliate tra loro, una proprietà che viene chiamata entanglement: è come se, lanciando due dadi, l'uscita di un numero sul primo dado garantisca l'uscita dello stesso numero sull'altro.

Nello studio, questo concetto è esteso ad un insieme di moltissimi atomi di natura fermionica: “Usando la duplice natura delle correlazioni tra atomi - spiega Marilù Chiofalo- legata alle caratteristiche quantistiche e alle forze con cui interagiscono tra loro, è come se le onde di probabilità dei molti atomi entangled formassero un ciuffo di capelli non pettinato per anni.