Tumore alla mammella, un aiuto dalla NASA

L’esplorazione dello spazio è iniziata nel 1957 con lo Sputnik1 sovietico. Da allora sono stati fatti passi da gigante, ed in questi giorni si stanno vivendo momenti importanti, grazie alla sonda Cassini che, dopo circa 20 anni di viaggio, sta inviando le prime foto degli anelli di Saturno. E la storia ovviamente non finisce qua. Gli investimenti mondiali dedicati sono quasi incalcolabili, con tutte le eventuali critiche del caso. Ma qualche volta gli studi spaziali portano benefici anche sulla Terra.  

La dottoressa Susan Love, chirurgo californiano specializzato nei tumori al seno, che ha creato una sua fondazione al riguardo, sta studiando da tempo il microbioma dei dotti mammari, i canali sotto la pelle che portano il latte al capezzolo. Per inciso, il microbioma è l'insieme del patrimonio genetico di un ambiente definito (un intero organismo o una  parte di esso) e della sua interazione con i microrganismi in esso presenti. Visto che la maggioranza dei tumori alla mammella hanno origine nei dotti, la Love ha provato a mapparli per determinare se ospitano eventuali agenti infettivi che alimentano il male. Il compito è risultato difficile, dato che sono stati riscontrati molti più microbi del previsto.

Gli scienziati della NASA hanno da tempo sviluppato una serie di tecniche per analizzare  concentrazioni piccolissime di microrganismi. Si tratta di strumenti estremamente sensibili che sono utilizzati per la protezione dei pianeti, nel senso che nei viaggi interspaziali i batteri residenti sulla Terra non devono poter contaminare i mondi lontani. Fortunatamente, uno degli scienziati che lavorano al centro JPL (Jet Propulsion Laboratory) della NASA, il dottor Vaishampayan, conosceva il meccanismo con cui una madre condivide il suo microbioma con il proprio bambino, attraverso l'allattamento al seno, avendolo studiato nel post-dottorato a Berkeley. Un concetto poco diffuso presso quasi tutti i biologi, secondo cui il seno e i suoi condotti sono sterili.

Il team ha analizzato il fluido duttale su 23 donne sane e su 25 che avevano contratto il cancro al seno, utilizzando tecniche molto avanzate per determinare la fauna microbica. Ha stabilito che il fluido condotto al seno ha in effetti un microbioma distinto: in pratica la popolazione di microbi nelle pazienti sane sembra differire da quelle che non lo sono. Ma questo era solo un primo passo, anche perché la diversità poteva essere scaturita dai trattamenti a cui si erano sottoposte le donne più sfortunate. Successivamente, gli scienziati del JPL hanno sviluppato una tecnologia per creare delle mappe dettagliate dei dotti mammari, in analogia a quella utilizzata per mappare la topologia di altri pianeti . Le informazioni così ottenute potrebbero portare a più precisi interventi chirurgici di natura oncologica.

Negli ultimi tempi la dottoressa californiana aveva cercato di utilizzare le ecografie 3D (tecnologia di cui avevamo già discusso) per ottenere immagini dei condotti, su donne in buona salute, durante l'allattamento. Cosa non semplice perché manca un quantitativo di dati sufficiente. Ecco quindi l’importanza del JPL: gli scienziati abituati a realizzare mappe dettagliate per topografie complesse, anche se di natura completamente diversa, possono fornire un utile contributo ad un lavoro simile, in ambito anatomico e, soprattutto, per una patologia devastante come quella tumorale. In fondo il seno umano per certi versi è inesplorato come la superficie di Marte, ha affermato la dottoressa Love, cogliendo in pieno le positive ricadute di questa analogia.

L’incursione di carattere medico al JPL ha avuto molto successo. E’ stato creato un forum di Ingegneria Medica, al quale partecipano scienziati e ingegneri desiderosi di lavorare su progetti medici. Ad esempio, è venuta fuori una collaborazione con alcuni neurochirurghi per sviluppare materiali intelligenti da utilizzare in chirurgia spinale; ancora, vogliono mettere a punto una migliore tecnologia di imaging per guidare i chirurghi in modo più puntuale. Pur essendo davvero una sinergia inedita, quella tra lo studio dei tumori e le ricerche lontane dal pianeta azzurro, il suo esordio sembra promettere proprio bene.

(fonte https://www.statnews.com/2017/04/18/breast-cancer-jpl-space/; nella foto, gentilmente tratta dal sito http://www.ctsnotizie.it, Valentina Tereshkova, la prima donna che volò nello spazio, nel 1963)

Un concorso per abitazioni marziane

Una volta era usanza chiedere ai bambini, tipo in età da scuola elementare, “cosa vuoi fare da grande?”. Nelle risposte si andava dalla semplice “il benzinaio” (che oggi non sarebbe neanche male), passando per “il dottore” (era già quello scafato che voleva giocare con l’ammalata…), fino a “l’astronauta”. Quest’ultima veniva da pargoli più ambiziosi, per vocazione o perché spinti da genitori visionari, i quali davano loro già cenni su NASA e dintorni, e magari sognavano i figli nelle capsule in partenza da Cape Canaveral. Ma, sogni a parte, l’ente spaziale americano è più vicino alla gente comune di quello che si pensa. E, a volte, bandisce concorsi pubblici con premi milionari.

Centennial Challenges è un’iniziativa che la Nasa porta avanti dal 2005 per coinvolgere i cittadini sugli ultimi sviluppi tecnologici. E forse per risolvere alcuni problemi, tant’è vero che nelle edizioni passate pare abbiano ottenuto un'ondata di soluzioni creative, provenienti sia dal mondo accademico che da inventori improvvisati, oltre che da piccole imprese. Si è arrivati così a tecnologie come lander lunari, ascensori spaziali e speciali guanti da astronauta. L’ultima sfida prevedeva di progettare e costruire piccoli satelliti autonomi, di forma cubica, per speciali operazioni intorno alla luna.

L'attuale competizione richiede la creazione di habitat completi stampati in 3D, con un occhio a come la cosa potrebbe essere attuata sul pianeta Marte, voce molto sostenuta nei programmi Nasa del futuro prossimo (qui avevamo discorso di come potrebbe essere l'alimentazione lassù). L'obiettivo è quello di essere in grado di "stampare" una grande struttura, atta a contenere un intero ecosistema, utilizzando materiali indigeni o riciclati. Si vuole infatti riuscire a inviare nello spazio solo la macchina di stampa e non la materia prima. Ed è una differenza non da poco, dato che in luoghi particolarmente difficili o costosi da raggiungere, tipo il pianeta rosso, ogni chilogrammo di peso risparmiato nel trasporto è prezioso.

Il concorso prevede tre fasi. Nella prima, terminata entro il 2015, alcuni team hanno sviluppato degli habitat innovativi sia dal punto di vista architettonico che riguardo la loro producibilità tramite la tecnologia 3D. La seconda fase, quella attuale con montepremi di 1,1 milioni di dollari, prevede la maggiore creatività per ciò che riguarda la fabbricazione di componenti strutturali, partendo da una combinazione di materiali locali e riciclabili. E capite bene che quando si parla di materiali locali marziani la sfida non sarà una passeggiata. Questa fase verrà gestita e coordinata con la prestigiosa università di Bradley, dell’Illinois, e con un gigante mondiale della meccanica, la Caterpillar. Nella terza ed ultima fase si procederà con la stampa 3D vera e propria dell’habitat progettato, ma in scala ridotta. Qui il montepremi è ancora più ricco, pari a 1,4 milioni di dollari.

La NASA potrà utilizzare queste tecnologie come supporto ai futuri esploratori umani su Marte. Sulla Terra, queste stesse funzionalità potrebbero essere utilizzate anche per la produzione di alloggi a prezzi accessibili, oppure quando l'accesso ai materiali da costruzione tradizionali o alle competenze progettuali sono limitati. Dunque, vengono combinati ambiti espressamente futuristici  con temi sociali, ossia portare abitazioni in luoghi remoti e poveri della Terra. Il concorso è aperto ad aziende statunitensi ma, udite udite, anche a cittadini di ogni nazionalità del globo (tranne appartenenti a stati particolarmente “istrionici”, tipo Nord Corea, per intenderci). Cosa aspettate ad iscrivervi ?

(fonte http://makezine.com/2016/12/21/design-a-mars-habitat-for-a-chance-at-a-1-1-million-prize-from-nasa/)

Le batterie scartate danno la luce all’India più povera

Avete mai sentito parlare del fullerene ? è una molecola fatta di 60 atomi di carbonio, disposti a formare una costruzione sferica con l’interno vuoto. E’ stata la scoperta, premiata col Nobel, che ha aperto la strada alla nanotecnologie. Il suo nome si deve a Richard Buckminster Fuller, inventore e architetto statunitense del XX secolo, creatore di una struttura detta cupola geodetica, alla quale i chimici hanno pensato trovandosi davanti al fullerene. Fuller era un tipo veramente eclettico con una particolare visione del mondo, con un pensiero dalle forti ricadute sociali. Tra l’altro si occupò anche di riciclo, affermando che “l’inquinamento non è altro che materiale che non stiamo raccogliendo. Ci permettiamo di disperderlo semplicemente perché ne ignoriamo il valore”.

E proprio gli scarti dei paesi più industrializzati possono assumere un importante valore per quelli in via di sviluppo. Lo dimostra il caso dei ricercatori di IBM Research India, ideatori di un flusso virtuoso di energia, elettrica ma anche sociale: recuperare le batterie dei notebook per portare la luce nelle case dei paesi più poveri. In una recente conferenza a San José, California, i ricercatori indiani hanno provato che almeno il 70% delle batterie buttate possono ancora alimentare una luce a led per almeno quattro ore al giorno, in un anno.

Forse vi sarà capitato di utilizzare un pc portatile ed accorgervi che l’autonomia residua della batteria tende a diminuire, anche drasticamente, col tempo. Si tratta di un parametro importante che molte volte è determinante nel passaggio ad un nuovo netbook: spinti dalla presunta obsolescenza ci affrettiamo all’acquisto, pur non avendo bisogno di una potenza di calcolo da laboratori NASA. E’ stato calcolato che ogni 12 mesi si accumulano nei soli USA circa 50 milioni di batterie agli ioni di litio. Eccone però un modo per farle “rivivere”: abbinarle con i sistemi ad energia rinnovabile, presenti in molti posti del mondo dove mancano le infrastrutture energetiche. 

Per questi sistemi, fatti soprattutto di pannelli solari e lampadine a led, il punto debole è proprio lo stoccaggio di energia, che sarebbe possibile risolvere con questi scarti tecnologici, opportunamente ricondizionati e rigenerati. L’IBM infatti si è avvalsa dell’aiuto di una società di hardware locale, chiamata RadioStudio, che di ogni batteria ha recuperato le singole unità contenute all’interno, ricomponendole in altri gruppi ed aggiungendo dei circuiti di controllo, per la ricarica e per la protezione dal surriscaldamento. Dopo i primi prototipi testati da poche case e da alcuni ambulanti di Bangalore, alla RadioStudio si sono dati da fare nel migliorarli, anche per risolvere problematiche accessorie, tipo usare cavi resistenti ai roditori. Allo stato attuale si sta testando una pre-produzione di qualche centinaio di pezzi, con molta fiducia di chi conduce il progetto (e molta speranza di chi ne potrà fare uso).

Com’è noto, l’India è il secondo paese più popoloso del nostro globo, con circa 1 miliardo e 200 milioni di abitanti. Di questi, un terzo non ha nessun collegamento con la rete di energia elettrica. La strada per portare gli elementi base dello sviluppo nelle case dei meno fortunati sarà ancora lunga, però si può sopperire con sistemi “di fortuna” come le batterie dei notebook riciclate, aumentandone un po’ la vivibilità. 

Da esempi come questo risulta chiara e confermata la funzione sociale del riciclo. D’altro canto, è singolare pensare che un paese a tratti in forte difficoltà, pur ricavando qualche piccolo beneficio da una tale idea di riuso low-cost, possa contribuire ad alleggerire discariche e cieli delle potenze mondiali, dove la ricchezza e il rifiuto indiscriminato vanno ancora troppo a braccetto.

Qui, per chi volesse, un approfondimento sul fullerene.

(fonte http://www.technologyreview.com/news/532896/discarded-laptop-batteries-keep-the-lights-on/ ; si ringrazia il sito www.demolitionservices.in  per la gentile concessione della foto)