Immagine: una nuova ricerca di ingegneri dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign mostra come il trasferimento di ossigeno è alterato nel tessuto polmonare malato. Credito: Mijung Kim e Marilyn Porras-Gomez.
Un team multidisciplinare di ricercatori dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign ha sviluppato minuscoli sensori che misurano il trasporto di ossigeno nel tessuto polmonare bovino. Lo studio – che stabilisce un nuovo quadro per l’osservazione della connessione inafferrabile tra le membrane polmonari, il flusso di ossigeno e le malattie correlate – è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
“Le membrane che racchiudono i polmoni e aggiungono l’elasticità necessaria per inspirare ed espirare sembrano svolgere un ruolo cruciale nel fornire ossigeno al flusso sanguigno”, ha detto la Professoressa di scienze dei materiali e ingegneria Cecilia Leal, che ha guidato lo studio con i dottorandi Mijung Kim e Marilyn Porras-Gomez. “Perché il tessuto polmonare funzioni efficacemente, deve essere in grado di trasferire ossigeno e altri gas attraverso le sue membrane”, hanno detto i ricercatori. Un modo in cui ciò accade è attraverso una sostanza tensioattiva che riduce la tensione superficiale del liquido polmonare per consentire questo scambio. Tuttavia, è noto che un tensioattivo chiamato cardiolipina è eccessivamente abbondante nei tessuti infetti da polmonite batterica, secondo lo studio.
I nuovi sensori sono sottili film a base di silicio e grafene che contengono minuscoli transistor che misurano la permeazione di ossigeno tra le superfici biologiche. “Una sottile pellicola di membrane polmonari si estende su piccoli sensori sulla superficie del dispositivo, dandoci una migliore visione di ciò che sta accadendo su un’area relativamente ampia piuttosto che solo un punto“, ha detto Leal.
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Il team ha utilizzato i sensori per confrontare il trasferimento di ossigeno tra membrane sane e malate. I campioni consistevano in un estratto di proteine lipidiche bovine comunemente usato per il trattamento di neonati prematuri che soffrono di disturbi respiratori, con una parte dei campioni combinata con cardiolipina.
