BIONANOTECNOLOGIE E NANOBIOTECNOLOGIE: QUALI DIFFERENZE?

Cosa sono le Nanobiotecnologie?

http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?pid=S0009-67252013000300012&script=sci_arttext

La nanobiotecnologia è un ramo della nanotecnologia con applicazioni o usi biologici e biochimici, quindi riguarda l'uso della nanotecnologia per ulteriori obiettivi della biotecnologia.
Il termine bionanotecnologia  spesso usato in modo intercambiabile con quello di nanobiotecnologia, può riferirsi invece a ogni sovrapposizione tra biologia e nanotecnologia, che include l'uso di biomolecole come parte di o come un'ispirazione per dispositivi nanotecnologici.

Nanotubi dentro di noi? Un'applicazione nanobiotecnologica

Macchine intelligenti tanto piccole da viaggiare nel sistema venoso, ossa e protesi indistruttibili... sono alcune delle promesse delle nanotecnologie applicate alla biomedicina. Ma noi siamo compatibili con questi nuovi materiali? Al convegno internazionale "Carbon Nanotubes for biomedical applications" nel 2007, erano state prospettate applicazioni biomediche fantascientifiche per le nanotecnologie, e in particolare per i nanotubi in carbonio. Il convegno non aveva tuttavia risposto a una domanda fondamentale: siamo "compatibili" con questo nuovo materiale? Perché, quando entra in circolo, tende ad accumularsi in organi vitali, quali fegato e milza. Il nostro organismo è in grado di smaltirlo?

Una prima risposta viene nel 2007 da uno studio sperimentale della Stanford University (California, Usa), pubblicato dall'autorevole rivista medica Pnas. I ricercatori della Stanford hanno lavorato sui topi, iniettando direttamente nel loro sistema circolatorio i nanotubi in carbonio (dimensioni di un milionesimo di millimetro) e seguendo poi il viaggio del materiale grazie a una tecnologia molto avanzata, la spettroscopia Raman. Questa ha permesso di verificare che, nel ciclo sperimentale, pur accumulandosi in alcuni organi, i nanotubi vengono infine eliminati sia dall'intestino sia dai reni. Nessuno dei topi sottoposti al trattamento ha poi presentato segni di tossicità o effetti collaterali negativi imputabili ai nanotubi. Un risultato confortante, considerate le aspettative degli scienziati che apre la strada alla sperimentazione sull'uomo e a future, straordinarie applicazioni delle nanotecnologie in campo biomedico.

https://www.llnl.gov/news/tiny-carbon-nanotube-pores-make-big-impact

COME POSSONO AIUTARCI?

Le applicazioni possibili sono le più disparate. Una delle più fantascientifiche li vede usati come materiale da costruzione per nano macchine "intelligenti" per il trasporto e il rilascio dei farmaci direttamente nelle cellule malate, così da non danneggiare i tessuti circostanti. Sarebbe, questo, un obiettivo molto importante nella lotta contro i tumori, per esempio, e in tutti quei casi in cui i farmaci utilizzati si possono rivelare tossici anche per i tessuti sani. Ma si sta saggiando la possibilità (più pratica e realistica) di utilizzare i nanotubi per la produzione di ossa artificiali e per la ricostruzione di circuiti nervosi danneggiati da traumi. O, ancora, di mescolarli a determinate resine per rendere più resistenti le protesi ortopediche e odontoiatriche.(http://www.focus.it/cultura/nanotubi-dentro-di-noi).

Un'altra interessante applicazione di nanobiotecnologie riguarda:

Diagnosi e terapia dei tumori con le nanoparticelle

Nanoparticelle magnetiche per effettuare contemporaneamente diagnosi e terapia, individuando le singole cellule tumorali: questa è la prospettiva di una ricerca compiuta dalle Università di Milano, Pavia e Saragozza e presentata a Roma alla decima Conferenza internazionale sui materiali nanostrutturati (Nano 2010). Lo studio, è stato condotto da Alessandro Lascialfari del Cnr e da Fernando Palacio dell’Istituto di scienza dei materiali dell’ateneo spagnolo. 

Diagnosi: Le particelle vengono utilizzate come agenti di contrasto nella risonanza magnetica nucleare per aumentare il contrasto di immagine e consentire così una migliore rivelazione del tumore. Ulteriori sviluppi della tecnica di risonanza consentiranno l’individuazione del tumore già quando questo si è sviluppato solo a livello di poche cellule, cosa attualmente impossibile con le attuali tecniche diagnostiche. 

http://salute.agi.it/

Terapia: Le particelle magnetiche sono state inoltre utilizzate per la ipertermia magnetica, tecnica terapeutica di riscaldamento mediante l’applicazione di un debole campo magnetico alternato di opportuna frequenza. Le cellule tumorali sono molto più sensibili al calore di quelle sane e quindi quando si raggiunge una temperatura locale tra i 42 e i 47 °C vengono distrutte. 

Un'interessante applicazione di bionanotecnologie riguarda invece:

Batterie dei telefonini ricaricate con virus

Traducono in elettricità sollecitazioni meccaniche - I ricercatori dell'università di Berkeley, in California, hanno pubblicato uno studio su Nature Nanotechnology che dimostra che, attraverso i virus, si possa ottenere abbastanza energia da accendere un display a cristalli liquidi. I microrganismi scelti fanno parte di una classe di virus chiamati batteriofagi, innocui per l'uomo, che nelle prove in laboratorio hanno mostrato di tradurre in elettricità le sollecitazioni meccaniche a cui vengono sottoposti. Questa caratteristica, chiamata piezoelettricità, è presente in alcuni cristalli, nelle ossa, nel DNA e in alcune proteine, ed e' usata ad esempio per produrre gli accendini elettronici e in alcuni microscopi avanzati. Una volta ingegnerizzati i virus per massimizzare questa caratteristica, un film sottile e' stato richiuso fra due elettrodi d'oro, ottenendo un 'francobollo' di un centimetro quadrato che, una volta premuto con il dito, ha prodotto una corrente di 400 millivolt, sufficiente a illuminare un display a cristalli liquidi. Non e' la prima volta che i materiali piezoelettrici vengono usati per produrre energia: alcuni esempi già in uso sono le strade piezoelettriche, che hanno sotto l'asfalto uno strato di cristalli che producono energia, o le pedane di alcune discoteche, che sfruttano i movimenti delle persone che ballano.

(http://www.biotecnologia.it)