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Lo sperma è diventato un cyborg

Si chiama spermbot e in pratica è uno spermatozoo incastrato dentro un magnete. Lo puoi guidare dall'esterno, e il suo motore biologico fa tutto il resto. La fecondazione assistita ha un nuovo paladino.
16.12.13
Immagine: opacity/Flickr

I robot che imitano il mondo biologico sono una figata, ma quando i due mondi si fondono per creare dei fantastici ibridi è ancora meglio. Un team di scienziati tedeschi ha costruito il primo “spermbot”—una sorta di spermatozoo cyborg, che potrebbe servire per sviluppare nuovi metodi di fecondazione assistita.

I Biobot, o robot biologici, sono organismi programmati per comportarsi in un certo modo. Lo spermbot—ufficialmente si chiama “micro biorobot alimentato da flagello di spermatozoo”—è il primo esperimento di biobot che utilizza le cellule spermatiche. In sostanza è un singolo spermatozoo con la testa incastrata dentro a un sottile tubicino metallico; quando muove la coda, spinge il tubo in avanti. Siccome il tubo è magnetico, i movimenti del robot possono essere controllati modificando il campo magnetico. L'idea, in futuro, è quella di “pilotare” lo spermatozoo e facilitare il suo viaggio verso l'ovulo da fecondare.

In uno studio pubblicato sulla rivista Advanced Materials, i ricercatori spiegano che creare dei robot per applicazioni biomediche è piuttosto difficile, perché per alimentarli è necessario trovare un micro-motore adatto. I motori artificiali hanno bisogno di speciali carburanti, che spesso si rivelano tossici per il corpo umano: “Di conseguenza, siamo impegnati nell'incessante ricerca di una nuova generazione di micro-strumenti auto-alimentati,” dicono gli scienziati.

Guarda a caso, il flagello degli spermatozoi—la coda che li spinge in avanti—è un perfetto motore biologico. Oliver Schmidt, uno degli autori dello studio, ha detto a New Scientist che lo spermatozoo è una soluzione ottimale perché è innocuo per il corpo umano, non necessita di una fonte di energia esterna e può nuotare attraverso i liquidi viscosi—dopotutto il suo habitat è un liquido viscoso.

Per realizzare lo spermbot, i ricercatori hanno costruito dei microtubi con nanoparticelle di titanio e acciaio lunghi appena 50 micron. Un capo è più largo dell'altro, così che quando uno spermatozoo entra nel tubo dalla parte larga, la sua testa rimane incastrata dentro a quella più stretta. Per i test è stato utilizzato sperma bovino, simile per forma e dimensioni a quello umano.

Per controllare il robot, è sufficiente regolare il campo magnetico esterno avvicinando un magnete al neodimio, e il minuscolo cyborg girerà su sé stesso come la punta di un compasso. È possibile anche modificare la velocità dello spermbot, dato che gli spermatozoi si muovono più veloci se la temperatura aumenta.

Gli autori sostengono che questo automa biologico potrebbe essere usato per “applicazioni mediche che riguardano la guida assistita di un singolo spermatozoo in una cellula uovo.” Tutto questo può essere fatto in vivo—non in una provetta. Un'altra applicazione per questa nuova tecnologia potrebbe riguardare la diffusione mirata di farmaci nell'organismo, dal momento che questi piccoli robot possono essere direzionati esattamente dove necessario. È un fantastico esempio di collaborazione tra biologia e tecnologia per venire a capo di un problema impossibile da risolvere in altro modo.