NOVEMBRE-DICEMBRE 2013
AUTOMAZIONE OGGI 368
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AO
PANORAMA
di
Polly McGallagher
I passi dagigante
dellebiotecnologie
D
opo la scoperta della strut-
tura del DNA (1953) e la
creazione (1976) della prima
bioazienda, la Genentech
produttrice di insulina, la
bioingegneria umana e animale deli-
nea un percorso transumanistico grazie
anche all’apporto di biofisica e bioelettro-
nica (il braccio mioelettrico è del 1964 e
a seguire si perfeziona progressivamente
il cyborg). In parallelo in agricoltura e
zootecnia si producono i primi alimenti
geneticamente modificati e nel 1997 la
pecora Dolly. Ma nel corso degli anni le
biotecnologie si estendono, tra ricerca
pura e applicazioni commerciali, in altri
segmenti verticali oltre la medicina e l’a-
groalimentare (come il mare, l’ambiente
e l’industria) e trasversali (bioservizi e bio-
processi), nei quali emergono i terzisti di
produzione CMO e i CRO (Contract Rese-
arch Organizations), oltre alle attività atti-
nenti alla proprietà intellettuale, le librerie
generali e target specifici (banche nazio-
nali e internazionali per la conservazione
di sostanze e materiali biologici), le attività
dei parchi scientifici, biodistretti e cluster,
inseriti in una fitta rete di collaborazioni
nazionali e internazionali. Ai bioprocessi
afferiscono anche i bioreattori e gli im-
pianti di produzione dei biocarburanti.
Biomedicina al top
Nella biomedicina, ai vertici di vendite è
la punta di diamante, la biofarmaceutica
(red biotech), ma nella bioingeneria si rag-
giungono picchi assoluti di ricerca, come
ad esempio in genomica e proteomica. La
rigenerazione tissutale coinvolge i tessuti
praticamente di tutti i sistemi/organi, al-
cuni già in commercio – come nel derma
e in odontoiatria – altri in sviluppo. Nella
bionica è già in campo almeno il 70% delle
funzioni biologiche originali: occhio e orec-
chio (realizzato con nanoparticelle d’ar-
gento e in grado di percepire frequenze
oltre la banda audio umana). L’elettronica
è dominante anche per cuore, pancreas e
nella milza (quest’ultima su chip), mentre
per il fegato un prototipo da laboratorio
su biochip sviluppa cellule epatiche. Altri
organi sono in fase di ricerca o anche di
pre-trial umano, mentre anche le neuro-
scienze hanno compiuto un passo avanti,
con la realizzazione di neuroni artificiali che
riproducono paradossalmente la corteccia
cerebrale: per ora è allo studio la microce-
falia, ma l’obiettivo finale della ricerca è la
ricostruzione di aree cerebrali significative
con microprocessori di silicio o cellule bio-
logiche. Anche in biomeccatronica il focus è
puntato su cervello e neuroni, ad esempio
con stimolazione elettromagnetica cere-
brale, impianto di arrays corticali di silicio,
interfaccia bidirezionale elettronica tra un
troncone di nervo e arti/articolazioni, ul-
trasuoni in bassa frequenza all’esterno del
cranio. Analogamente i miobiologi sono
riusciti a collegare efficacemente con elet-
trodi i muscoli alle protesi, in attesa di in-
terfacciare direttamente un arto artificiale
con il cervello senza passare dai muscoli. Il
tutto conduce al paradigma dell’esoschele-
tro, principalmente in funzione di supporto
alla disabilità.
Array, chip e…molto altro
In biomedicina abbondano i dispositivi e
i sistemi: solo per citare qualche esempio
i microarray, finalizzati prevalentemente
alla ricerca su proteine o DNA, ma anche
su tessuti, i lab-on-chip, le cell-on-chip.
Una microcamera digitale transiente a 64
pixel (che si dissolve nell’organismo dopo
l’uso) monitora le infezioni; invece il tran-
scriptor (transistor biologico) programma
le cellule cancerogene per impedirne la
proliferazione. La ricerca biometrica svi-
luppa l’interazione tra uomo e computer:
riconoscimento via software di viso, gesti,
iride e impronte digitali e comando vo-
cale, touchscreen che spazia da schermi a
cristalli piezoelettrici a versioni 3D o con la
superficie in gomma siliconata. Altri filoni di
ricerca riguardano i dispositivi informatici
attivati tramite il pensiero, con una cuffia
ad elettrodi; la sostituzione delle password
con tatuaggi oppure con un bracciale che
riconosce il battito cardiaco del proprieta-
rio; l’ingestione di una pillola in funzione di
user ID e infine applicazione del principio
del WiFi utilizzando per i comandi i movi-
menti del corpo. Questa veloce casistica
conduce inevitabilmente ai robot, sogno/
incubo asimoviano; i più recenti hannomo-
vimenti coordinati da un sistema di tendini,
ossa emuscoli artificiali, con la ricostruzione
di almeno il 60% degli organi umani; sono
allo studio (anche in variante nanotech)
Le nano e bio-tecnologie nella ricerca e
nell’industria presentano importanti
prospettive di crescita anche se si
incontrano evidenti difficoltà nell’ottenere
dati realistici sull’andamento del mercato:
svariati progetti di ricerca sono
ancora in laboratorio e il loro esito
commerciale non è ancora prevedibile
