Sottilissimo (dello spessore di un solo atomo), ultra resistente, leggero ed estremamente flessibile. Ma anche biodegradabile e in grado di condurre elettricità: sono le principali caratteristiche del grafene, il supermateriale a base di carbonio scoperto nel 2004 che sta trovando applicazione nei più disparati ambiti: dalla tecnologia spaziale all'abbigliamento, fino alla medicina.
Un team internazionale di scienziati dell'Università del Texas e dell'Università Nazionale di Seoul ha infatti recentemente presentato all'American Chemical Society la prima retina artificiale a base di grafene.
Membrana fragile. La retina è lo strato di cellule sensibili alla luce che si trova sul fondo dell'occhio e che si occupa di convertire i segnali luminosi in impulsi elettrici che il cervello trasforma in immagini. La retina è però un organo delicato: traumi o malattie come la maculopatia, la retinite pigmentosa o la retinite da diabete possono danneggiarla e portare alla riduzione o alla perdita completa della vista.
Organi in 2D. La retina artificiale è stata realizzata utilizzando una combinazione di grafene, oro, alluminio, silicio e un altro materiale bidimensionale, il disolfuro di molibdeno, e sembra funzionare molto meglio di quelle messe a punto fino ad oggi.
Il ricercatore Nanshu Lu e i suoi colleghi l'hanno testata in laboratorio ma anche su modelli animali: è risultata perfettamente biocompatibile e in grado di avvicinarsi moltissimo alle funzionalità della retina umana. I fotorecettori artificiali sono stati cioè in grado di assorbire i segnali luminosi e trasformarli in segnali elettrici che sono stati veicolati a un circuito elettronico esterno.
Lo studio sulla retina al grafene è comunque ancora in fase embrionale ed è difficile fare previsioni circa una sua eventuale applicazione su pazienti umani: gli impianti realizzati fino ad oggi dagli scienziati sono molto rigidi, piatti e producono immagini sfocate e distorte. Oltretutto sono molto fragili e rischiano di danneggiare i tessuti con i quali vengono in contatto.
Invecchiando, la qualità della nostra vista peggiora: è un fatto normale e che non deve destare particolari preoccupazioni, perché spesso risolvibile inforcando un paio di occhiali. Alcune condizioni, però, comportano difficoltà più serie o danni permanenti, che non possono essere eliminati facilmente. La vista si offusca, le righe su una pagina si distorcono, la visione centrale o periferica piano piano si dissolve. Ecco quattro condizioni limite che possono colpire i meno giovani, con la simulazione del loro tipico difetto visivo.
Foto: © letturagevolata.it
Cataratta. Il meno grave dei quattro, consiste nella perdita di trasparenza del cristallino (la lente naturale dell'occhio): la lettura diviene difficile per la perdita di contrasto con lo sfondo, e si diventa più sensibili ai riflessi. La situazione si può risolvere chirurgicamente con la sostituzione del vecchio cristallino con uno artificiale. Vedi anche: la cataratta trattata con le staminali
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Degenerazione maculare. Qui ad essere colpita è la macula, la parte centrale della retina che ci permette di mettere a fuoco e di vedere i colori. Questa condizione rende la lettura particolarmente ardua: le parole appaiono quasi deformate e possono comparire macchie (scotomi) che si "portano via" interi segmenti di pagina.
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Glaucoma. Dipende da un danno al nervo ottico, spesso causato da un'eccessiva pressione oculare. Si tratta di una patologia seria perché, se non diagnosticata in tempo, può comportare anche la progressiva perdita della vista. Ad andarsene per prima è la parte periferica del campo visivo: si ha così la cosiddetta "visione tubolare" o "a cannocchiale", qui simulata.
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Retinopatia diabetica. Dovuta al deterioramento dei capillari della retina, come conseguenza del diabete mellito, comporta l'ostruzione di alcune parti del campo visivo e la difficoltà di visione da vicino. Problemi che si riflettono anche nelle capacità di lettura, come si vede nell'immagine sulla destra.
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«Si tratta comunque di un risultato entusiasmante», spiega alla stampa Nanshu Lu «ed è la prima dimostrazione pratica di come pochi strati di materiali a due dimensioni possano essere utilizzati per restituire la vista ai non vedenti».
Dagli occhi al cuore. La stessa tecnologia potrebbe essere impiegata anche in altri ambiti clinici, per esempio per realizzare "tatuaggi" elettronici ultrasottili da applicare sulla pelle dei pazienti per registrarne i parametri fisiologici, ma anche direttamente sugli organi interni. Per esempio sul cuore, per intercettare e correggere eventuali aritmie.
Stai al passo con la tecnologia. Gran parte delle cose che leggiamo passa attraverso lo schermo di tablet e smarthphone. Perché allora non incorporare nei touchscreen gli strumenti che ci servono per mettere a fuoco? Ci hanno pensato i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, che stanno lavorando a un display intelligente che renda occhiali e lenti a contatto superflui. L'idea è di correggere le immagini direttamente "all'origine", cioè sullo schermo, mediante un algoritmo in grado di distorcere le immagini in base alle esigenze, preimpostate, dell'utente, e un apposito filtro per la luce posizionato di fronte allo schermo. Immagini e parole apparirebbero strane a chiunque, tranne che al legittimo proprietario. Una startup affiliata al progetto, la CPrecisely, sta lavorando a una app per leggere l'ora sul cellulare di notte, senza dover inforcare gli occhiali.
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Vai a correre. Fare attività fisica non vi renderà liberi dagli occhiali, ma potrebbe prevenire importanti difetti visivi che insorgono con l'età. Uno studio effettuato su oltre 40 mila persone per 6 anni ha dimostrato che fare jogging o camminare speditamente riduce il rischio di cataratta, la progressiva perdita di trasparenza del cristallino (la lente naturale dell'occhio). Uno stile di vita attivo sembrerebbe prevenire anche la degenerazione maculare, la principale causa di cecità nei Paesi industrializzati (l'esatto meccanismo protettivo non è ancora stato chiarito). L'attività fisica previene anche le degenerazioni della vista legate al diabete, e il rischio di malattie retiniche legate alla cattiva circolazione sanguigna.
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Mangia sano. Durante la Seconda Guerra Mondiale, per tenere segreto l'utilizzo del radar, i piloti britannici della RAF misero in giro una voce che li vedeva capaci di vedere bene anche al buio, grazie a una dieta ricca di carote. Leggende a parte esistono alcuni pigmenti fondamentali per una corretta visione che si assumono anche attraverso il cibo. Tre di questi - luteina, zeaxantina e meso–zeaxantina - aiutano ad assorbire i raggi nel vicino ultravioletto, e proteggono la macula (la parte centrale della retina essenziale per la messa a fuoco). Oltre alle carote è allora importante assumere peperoni rossi, spinaci, broccoli, cavoli, alimenti ricchi di questi pigmenti, che proteggono la retina dalla degenerazione legata all'età, o da altre malattie che compromettono la vista.
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Gioca ai videogame (con moderazione). L'eccessivo utilizzo di schermi - da quello televisivo a quelli di tablet e pc - sembra essere tra le prime cause del vertiginoso aumento di casi di miopia nei Paesi industrializzati (in Europa è miope una persona su 3). I videogame costringerebbero l'occhio a una continua messa a fuoco da vicino, bombardandolo di luce blu, che stressa la retina, oltre a ridurre il tempo trascorso all'aperto (che giova alla vista, come vedremo nel punto successivo). Ma alcuni videogiochi svolgono un ruolo fondamentale nel trattamento dell'ambliopia o occhio pigro (un'alterazione della vista per cui un occhio è "più forte" dell'altro), perché addestrano il cervello a incrementare l'acutezza visiva (per approfondire).
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Vai al parco (e portaci tuo figlio). Questo consiglio vale soprattutto per i bambini. Alcuni studi mettono in relazione il tempo passato all'aria aperta con le minori probabilità di sviluppare miopia. Che cosa c'entra? Giocare in grandi spazi liberi permette all'occhio di mettere a fuoco oggetti lontani (e non solo immagini vicini come avviene durante la lettura di un libro o fissando lo schermo della TV). Per altri ricercatori, a fare la differenza è la qualità della luce naturale rispetto a quella asettica di un neon o di un display. Fatto sta che nei paesi in cui si passa più tempo sui libri o in casa davanti al pc (per esempio in alcuni paesi asiatici) è miope l'80% della popolazione giovanile.
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(Se necessario) affidati alla chirurgia. I progressi nella chirurgia oftalmica hanno permesso, negli ultimi anni, l'impianto di super lenti intraoculari che possano sostituire, o aiutare, il naturale cristallino dell'occhio, che con l'età si fa opaco portando a un progressivo offuscamento della vista. Un tempo il cristallino artificiale inserito nell'occhio durante gli interventi di cataratta permetteva soltanto la messa a fuoco di immagini distanti: il paziente, anche dopo l'operazione, aveva bisogno degli occhiali. Da una decina d'anni sono stati introdotti cristallini in grado di imitare in tutto e per tutto la messa a fuoco degli originali: il risultato? Anziani che portavano occhiali da decenni, dopo la cataratta tornano a vederci perfettamente. Altre lenti intraoculari restituiscono la vista a pazienti miopi che non possano effettuare l'intervento correttivo laser, comportandosi come un paio di "occhiali incorporati".
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