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Quantum dots, nanoparticelle contro il cancro dalle foglie del tè

Produrre quantum dots, o punti quantici, ricavati dagli estratti del tè: le nanoparticelle per un nuovo trattamento del cancro ai polmoni

L’immagine mostra il confronto di grandezze tra un pallone da calcio, un capello umano e i quantum dots dell’esperimento della Swansea University. Credi immagine: S. Pitchaimuthu/Swansea University

SCOPERTE – Utilizzare gli estratti dalle foglie del té per realizzare nanoparticelle non tossiche in grado di distruggere le cellule tumorali. Un risultato che il team di ricercatori della Swansea University non si aspettavano di raggiungere quando hanno iniziato a studiare un modo alternativo di produrre i quantum dots, o punti quantici, cioè strutture dalle dimensioni nanometriche che possono avere molteplici applicazioni pratiche, dall’informatica all’elettronica, fino alla medicina. Eppure queste particelle hanno dimostrato di essere in grado di inibire la crescita delle cellule tumorali del polmone, rivelando una potenziale applicazione medica del tutto inattesa.

Lo studio condotto da Sudhagar Pitchaimuthu, ricercatore alla Swansea University e star fellow del programma governativo Ser Cymru-II Rising, che porta talenti scientifici in Galles, è stato pubblicato sulla rivista Applied Nano Material ed è frutto della collaborazione con due università indiane.

I ricercatori guidati da Pitchaimuthu stavano sviluppando un nuovo metodo di produzione di nanoparticelle dette punti quantici, le cui dimensioni sono di circa 10 nanometri, migliaia di volte più piccole di un capello umano, il cui spessore è di circa 40mila nanometri.

Si tratta di particelle che sono già state utilizzate in diversi campi, dall’informatica alla produzione di celle solari ad alta efficienza, oltre che nella diagnostica per immagini dei tumori. E ora, la nuova applicazione scoperta dal team, pone le basi anche per trattamenti contro il cancro.

Le nanoparticelle prodotte chimicamente richiedono processi complicati e costosi, oltre ad avere effetti collaterali tossici. Il team della Swansea University ha deciso così di realizzare un nuovo metodo di produzione, basato sulle piante e in particolare sugli estratti dalle foglie di tè, in modo da ridurne la eventuale tossicità.

Le foglie di tè infatti contengono una grande varietà di componenti, come polifenoli, amminoacidi, vitamine e antiossidanti. Normalmente i quantum dots sono realizzati con solfuro di cadmio (CdS), ma in questo caso i ricercatori li hanno ottenuti mescolando gli estratti della foglia del tè con solfato di cadmio (CdSO4) e con solfito di sodio (Na2S). Questo metodo ha permesso la produzione di punti quantici in modo semplice, economico e molto meno tossico rispetto agli altri.

In particolare, i punti quantici sviluppati hanno dimostrato la capacità di penetrare nei nanopori delle cellule tumorali del polmone, inibendone la crescita e provocandone la distruzione nell’80 percento dei casi. Un risultato promettente per questo tipo di tumore, che generalmente ha un tasso di sopravvivenza molto inferiore rispetto ad altre forme tumorali, stimato dai rapporti del Cancer Research ad appena 5 anni di sopravvivenza in meno del 10% dei casi. Pitchaimuthu ha spiegato:

“Il nostro lavoro ha confermato le precedenti evidenze che gli estratti di foglie del tè possono essere una valida alternativa non tossica alla produzione chimica di punti quantici, ma la vera sorpresa è stata la loro capacità di inibire attivamente la crescita delle cellule tumorali, un risultato che non ci aspettavamo. I punti quantici al solfuro di cadmio derivati sempre dalle foglie del tè hanno inoltre mostrato emissioni fluorescenti nelle cellule tumorali, offrendo un migliore strumento di diagnostica per immagini dei tumori rispetto all’utilizzo delle convenzionali nanoparticelle di solo solfuro di cadmio”.

Il risultato ottenuto dai ricercatori dimostra ancora una volta le potenzialità dei punti quantici, che potrebbero essere utilizzati sia nello sviluppo di nuovi trattamenti contro il cancro, che per altri utilizzi: dalla creazione di una vernice anti-microbica utilizzabile nelle sale operatorie fino alle creme solari.

Il prossimo passo del team guidato da Pitchaimuthu sarà quello di potenziare queste nanoparticelle create e di studiare il ruolo degli estratti di foglie di té sia nel campo della diagnostica per immagini delle cellule tumorali, che per la creazione di una interfaccia tra i punti quantici e le cellule stesse. L’ambizioso obiettivo è quello di creare una “fabbrica di quantum dots” che permetterà ai ricercatori di esplorare a pieno tutte le possibili applicazioni pratiche di questo nuovo e sorprendente strumento che arriva dalle nanoparticelle.

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Veronica Nicosia
Aspirante astronauta, astrofisica per vocazione, giornalista di professione. Laureata in Fisica e Astrofisica all'Università La Sapienza, vincitrice del Premio giornalistico Riccardo Tomassetti nel 2012 con una inchiesta sull'Hiv. Lavoro come giornalista per Blitzquotidiano e collaboro con Oggiscienza. Mi occupo di scienza, salute, tecnologia e ambiente.

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