Controllo della funzione cellulare su nanosuperfici
Le funzioni cellulari all'interno di organismi viventi sono estremamente complesse e dipendono fortemente da pH e concentrazioni, interazioni molecolari e un'intera serie di altri parametri. La capacità di controllare e monitorare le funzioni cellulari su substrati nanostrutturati presenta al tempo stesso molte difficoltà e molte entusiasmanti possibilità. Alcuni ricercatori europei hanno avviato il progetto Nanocues ("Nanoscale surface cues to steer cellular biosystems") allo scopo di creare una piattaforma tecnica da sfruttare nella progettazione e nella fabbricazione di sistemi tecnologici basati su nanotecnologie. L'ambizioso progetto comprendeva tutti i livelli di sviluppo del sistema, inclusi materiali, nanostrutturazione, processi chimici e interazioni biomolecolari, con l'obiettivo finale di controllare la funzione cellulare su substrati sintetici. Per poter realizzare tale complessa piattaforma tecnica, gli scienziati dovevano disporre di metodi di nano-fabbricazione in grado di produrre superfici nanostrutturate antiadesive con biomolecole funzionali. A tal fine, sono state svolte vaste ricerche sulla funzionalizzazione superficiale, comprendenti lo studio di monostrati autoassemblati e controllo della morfologia superficiale. Era anche essenziale conseguire una comprensione articolata delle forze superficiali in oggetti di dimensioni nanometriche, a fronte dell'elevatissimo rapporto tra area superficiale e volume di oggetti miniaturizzati. La caratterizzazione di interfacce tra materiali sintetici e cellule viventi, tra molecole su substrati e tra cellule alle interfacce biologiche richiedeva strumenti innovativi ancora da sviluppare. Nonostante gli ostacoli, il progetto Nanocues si è servito dell'ingegneria su nanoscala per creare interfacce biologiche funzionali con proprietà funzionali naturali e nuove proprietà funzionali artificiali. L'obiettivo finale consisteva nell'applicare questa tecnologia alle cellule staminali (cellule indifferenziate teoricamente in grado di dare origine a tutte le altre cellule) e, in tal modo, orientare la funzione cellulare verso direzioni utili dal punto di vista terapeutico.
