Con il passare degli anni, i progressi tecnologici sembrano diventare sempre più futuristici. L'intelligenza artificiale (AI) è considerata una parte normale della vita quotidiana di molte persone. Viene utilizzata per l'assistenza vocale, il software di riconoscimento facciale e persino per i social media. La realtà virtuale si sta affermando come la più popolare fonte di intrattenimento videoludico e gli smartphone con schermi grandi e interattivi possono essere piegati senza danni. Mentre le cose continuano a progredire, una caratteristica chiave dell'efficienza e dello sviluppo continui è la nanotecnologia. La nanotecnologia può essere applicata a tutti i campi. Ha un ruolo essenziale nell'industria della cironica, perché potrebbe essere la chiave per rendere il sito rianimazione una possibilità reale. Infine, potrebbe aiutarci a costruire un futuro più sostenibile, importante per la vita dopo rianimazione. Per saperne di più su cosa sia la nanotecnologia e su come plasmerà il nostro futuro, consultate l'articolo qui sotto. 

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Che cos'è la nanotecnologia? 

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La nanotecnologia è un ramo della tecnologia così inconcepibilmente piccolo da poter manipolare i singoli atomi di un oggetto o di un essere vivente. È un sottoinsieme della nanoscienza, che comprende la progettazione, la sintesi, la caratterizzazione e l'applicazione di materiali organici e inorganici su scala nanometrica. Per avere un'idea di quanto questo sia davvero piccolo, uno degli oggetti più "grandi" sulla scala dei nanometri è una singola ciocca di capelli umani e il più piccolo è un singolo atomo. Se si confrontano le due cose, un singolo atomo è circa un milione di volte più piccolo della più spessa ciocca di capelli umani! Ciò consentirebbe di alterare le strutture molecolari dei materiali, modificandone completamente le proprietà innate. 

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Le origini della nanotecnologia 

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La nanotecnologia è stata introdotta per la prima volta al mondo nel 1959 dal premio Nobel e fisico americano Richard Feynman. Egli pensò che un giorno la tecnologia sarebbe stata in grado di manipolare particelle così piccole da poter rafforzare o riparare i legami molecolari, con un potenziale illimitato di applicazioni in diversi campi. Feynman tenne un interessante discorso su questa "teoria" al California Institute of Technology (Caltech), ma l'argomento uscì rapidamente dalla comunità scientifica. 

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L'idea della nanotecnologia è riemersa solo nel 1977, quando K. Eric Drexler iniziò a immaginare le possibilità che si sarebbero potute realizzare se fossero esistiti dei minuscoli robot in grado di muovere rapidamente le molecole con precisione esatta. Questa visione sfociò nel suo libro del 1986, Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. In questo testo, Drexler parlava delle potenziali applicazioni della nanotecnologia utilizzando un approccio più scientifico che iniziava a suscitare attenzione. A lui si deve il termine "nanotecnologia" (talvolta indicato come "tecnologia molecolare") così come lo conosciamo oggi. Tuttavia, il suo nome è stato in gran parte dimenticato, poiché le iniziative globali e la grande scienza hanno preso il sopravvento sulla spinta verso le nanotecnologie. Curiosità: K. Eric Drexler è attualmente iscritto a criopreservazione!

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Sebbene le origini delle nanotecnologie risalgano a decenni fa, di recente l'interesse globale ha iniziato a crescere in modo esponenziale. Infatti, secondo il rapporto Global Nanotechnology Market, si prevede che il mercato globale delle nanotecnologie supererà i 125 miliardi di dollari entro il 2024 [1]. Se nel 1959 poteva sembrare un'impresa impossibile, oggi i progressi tecnologici fanno ben sperare gli scienziati. Alla fine, con una sufficiente attività di ricerca e sviluppo, le nanotecnologie più avanzate potrebbero non solo essere possibili, ma anche essere sviluppate prima di quanto si sia mai immaginato.  

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Diverse classificazioni della nanotecnologia

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Sebbene la premessa di base della nanotecnologia sia la stessa (manipolare le cose a livello molecolare), esistono alcune classificazioni diverse. La prima classificazione si riferisce al modo in cui la nanotecnologia procede dall'inizio alla fine, che può essere top-down o bottom-up. 

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• Top-Down (discendente): in questo approccio, una struttura, un meccanismo o un insieme di materiali più grandi vengono ridotti a dimensioni che possono essere misurate sullo spettro nanometrico o sulla struttura. Questo approccio può essere paragonato all'intaglio di una statua da un blocco di marmo. Alcuni esempi di questo approccio nel mondo scientifico sono la litografia UV, la litografia a fascio di elettroni, la litografia a nano-impronta e la litografia a scansione di sonda. 

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• Dal basso verso l'alto (ascendente): si tratta di un approccio opposto, che crea strutture, meccanismi o insiemi di materiali più grandi costruendoli atomo per atomo o molecola per molecola. Si può paragonare al processo di costruzione di un castello con i Lego. Alcuni esempi nel mondo scientifico sono l'autoassemblaggio tecnologico (o molecolare) e l'autoassemblaggio naturale (ad esempio, il ripiegamento delle proteine). 

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La nanotecnologia può essere ulteriormente classificata in base al mezzo in cui opera. Come si può intuire, le due opzioni per questa classificazione sono a secco o a umido. 

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• Nanotecnologia a secco: si riferisce a qualsiasi tipo di nanotecnologia utilizzata in materiali asciutti o a tipi di semiconduttori che funzionano solo in condizioni asciutte, senza umidità. 

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• Nanotecnologia umida: si riferisce a qualsiasi tipo di nanotecnologia utilizzata per applicazioni in ambienti più "umidi", come materiali organici, materiale genetico, cellule e membrane, enzimi, tessuti, organi, ecc. 

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Entrambi i processi di nanotecnologia possono funzionare sia in condizioni di bagnato che di asciutto, il che porta a quattro possibilità: nanotecnologia top-down/secco, top-down/bagnato, bottom-up/secco e bottom-up/bagnato. La crionica trarrebbe beneficio dalla nanotecnologia top-down/umida e bottom-up/umida. Da una prospettiva top-down, le cellule estranee o le strutture malate potrebbero essere eliminate. Da una prospettiva bottom-up, si potrebbero costruire nuove cellule o meccanismi (come i telomeri) all'interno del corpo e si potrebbe utilizzare il nanoriscaldamento. 

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Applicazioni potenziali delle nanotecnologie

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Poiché la nanotecnologia opererebbe in uno spazio così inconcepibilmente piccolo, le applicazioni d'uso sono infinite. Dalle scienze contemporanee e dall'intelligenza artificiale alle rivoluzioni ambientali, la nanotecnologia potrebbe essere una piccola (letteralmente) soluzione a molte sfide molto più grandi che le industrie devono affrontare oggi. Sebbene vi siano alcuni settori in cui le nanotecnologie sono già utilizzate (in una certa misura), vi sono molti altri settori che potrebbero trarre benefici notevoli. Vediamo di seguito alcune potenziali applicazioni. 

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Energia 

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I materiali basati sulle nanotecnologie hanno la possibilità di essere incorporati in prodotti e materiali esistenti per migliorarne l'efficienza e la capacità complessiva. Una maggiore efficienza energetica nel settore dell'energia potrebbe essere riscontrata in una maggiore capacità delle celle solari, dei materiali isolanti, delle batterie o di altre fonti di energia rinnovabile. Ciò potrebbe consentire un uso più affidabile delle fonti energetiche sostenibili in tutto il mondo, soprattutto in relazione all'energia solare, eolica, idrica e geotermica. Ad esempio, un pannello solare con proprietà nanotecnologiche realizzato dall'Università di Kyoto ha il potenziale di raddoppiare la quantità di elettricità prodotta dalla luce solare[2]. 

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Le nanotecnologie potrebbero anche contribuire a ridurre le emissioni delle fonti energetiche convenzionali, come i combustibili fossili e i combustibili nucleari. Ha la capacità di migliorare le capacità di conservazione energia, rendendole al contempo più sicure. 

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Ambiente

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Oltre all'impatto che le nanotecnologie potrebbero avere sulla sostenibilità energetica (allineandosi così alle iniziative ambientali), potrebbero anche contribuire alla purificazione dell'acqua. I sistemi di nanofiltrazione sono in grado di filtrare i metalli pesanti e di aumentare la disponibilità di acqua potabile sicura per le persone in tutto il mondo. Questa applicazione viene già utilizzata in una certa misura, ma potrebbe diventare più efficiente con il continuo sviluppo di questa tecnologia. 

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I filtri microscopici per rifiuti potrebbero anche essere utilizzati per setacciare le emissioni rilasciate da edifici industriali o commerciali, riducendo così l'impatto della combustione sull'ambiente. Le nanotecnologie potrebbero inoltre fornire una soluzione per le fuoriuscite di petrolio, le acque reflue degli oceani e altro ancora. Questi vantaggi ambientali sono essenziali per creare un ambiente futuro sostenibile per la vita dopo rianimazione.

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Biomedicina

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La nanotecnologia molecolare (MNT) è un tipo di nanotecnologia che viene studiata principalmente per essere utilizzata in campo medico. Grazie alle dimensioni di questa tecnologia, i nanomateriali integrati nei dispositivi medici potrebbero aiutare i medici a diagnosticare prima condizioni critiche come il cancro o le malattie neurodegenerative, aumentando così l'effetto del trattamento e il conseguente tasso di sopravvivenza negli anni. A differenza della chemioterapia o delle radiazioni, le nanotecnologie potrebbero essere programmate per attaccare direttamente le cellule tumorali, senza danneggiare le cellule sane circostanti. Potrebbero anche essere utilizzate per intervenire e riparare eventuali danni subiti dalle cellule o dai tessuti circostanti, riducendo così l'impatto complessivo della malattia sull'organismo. 

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Inoltre, le nanotecnologie potrebbero essere utilizzate in campo biomedico per contribuire alla scoperta di farmaci, alla loro somministrazione e persino alla sintesi o alla somministrazione di proteine. Potrebbero aiutare gli scienziati a capire meglio come le molecole all'interno del corpo rispondono alle malattie e, quindi, come contrastare la risposta tradizionale per evitare danni. Un giorno, la nanotecnologia potrebbe aiutare a sviluppare un farmaco incapsulato che rilasci lentamente e in modo controllato per ridurre il tempo o le risorse che alcuni pazienti devono permettersi per percorrere lunghe distanze per il trattamento. In realtà, le applicazioni delle nanotecnologie in campo medico sono talmente tante e diverse che le opportunità sono infinite. 

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Elettronica

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Avete mai visto quei telefoni touchscreen pieghevoli e vi siete chiesti come fosse possibile? La risposta è semplice: la nanotecnologia. Le nanotecnologie utilizzate nell'elettronica possono trasformare il modo in cui vengono prodotti i dispositivi perché possono riorganizzare gli atomi per replicare altri materiali più flessibili (ad esempio, il silicone). Questo può portare a materiali più leggeri, più resistenti e più conduttivi con proprietà uniche, come nel caso del grafene, la nanoparticella utilizzata negli schermi tattili flessibili. 

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La nanotecnologia è anche uno dei motivi per cui i nostri dispositivi diventano sempre più piccoli e portatili, mentre le loro capacità aumentano.  

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Crionica 

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Infine, le nanotecnologie potrebbero avere benefici di vasta portata per l'industria del sito crionica . In primo luogo, ha il potenziale per trattare l'invecchiamento, le cause di morte e altre malattie. Una volta sviluppata, questa tecnologia potrebbe creare, riparare o rigenerare qualsiasi organo, tessuto o persino singole cellule del corpo. La nanotecnologia potrebbe contribuire a creare una cura per l'invecchiamento. Molte cause di morte potrebbero essere rese reversibili e gli interventi chirurgici potrebbero essere eseguiti a distanza, senza la necessità di procedure importanti. 

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Un'altra applicazione della nanotecnologia è il trattamento di eventuali danni causati dalla crioprocedura. La riparazione, la rigenerazione e la sintesi cellulare che potrebbero fornire aiuterebbero rianimazione i pazienti dicriopreservato . In effetti, le sfide attuali con criopreservazione diventano insignificanti e facili da superare con l'uso delle nanotecnologie. I pazienti potrebbero essere riportati in piena salute, probabilmente a un'età fisica molto più giovane di quella in cui hanno raggiunto la morte legale. 

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Affinché il paziente possa essere sottoposto a rianimazione , è necessario stabilire un efficace processo di riscaldamento. Durante la crioprocedura, gli agenti crioprotettori (CPA) vengono utilizzati per abbassare la temperatura interna del paziente a circa -125°C. A questo punto il paziente diventa ufficialmente vetrificato e viene ulteriormente raffreddato a -196°C per essere conservato a tempo indeterminato. A questo punto, i pazienti diventano ufficialmente vetrificati e vengono ulteriormente raffreddati a -196°C per essere conservati a tempo indeterminato. La sfida è che è difficile riscaldare nuovamente le cellule dopo criopreservazione. Poiché il corpo è composto da diversi tessuti e sistemi, è difficile riscaldarli alla stessa velocità. Questo è particolarmente vero se si considera che gli organismi vengono normalmente riscaldati dall'esterno verso l'interno. Il problema è che il riscaldamento deve avvenire in modo uniforme in tutto il corpo e ad una velocità elevata per evitare lo stress termico. Se utilizzate durante il processo di rianimazione , le tecnologie microscopiche potrebbero aiutare il nanoriscaldamento. Ciò consentirebbe di determinare tassi di riscaldamento personalizzati per massimizzare la vitalità cellulare. Ridurrebbe inoltre il rischio di formazione di ghiaccio o di cristallizzazione durante il processo di riscaldo (quando il paziente passa da temperature inferiori allo zero a condizioni normali). Se utilizzato contemporaneamente alla nanotecnologia per la riparazione cellulare, il processo rianimazione potrebbe diventare non solo possibile, ma anche riparativo. 

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Preoccupazioni future sulle nanotecnologie

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Come per ogni tipo di sviluppo tecnologico, è importante essere consapevoli delle potenziali sfide che la nanotecnologia può comportare. La principale esitazione di chi sente parlare di nanotecnologie riguarda la produzione della tecnologia e il suo impatto sull'ambiente. Tuttavia, tutti i tipi di produzione comportano un certo grado di inquinamento o di sottoprodotto e i potenziali benefici delle nanotecnologie sull'ambiente superano di gran lunga gli svantaggi ipotizzati. La stessa argomentazione può essere applicata a coloro che non sostengono le nanotecnologie a causa della loro potenziale diminuzione della domanda di lavoro. I cambiamenti nel processo produttivo potrebbero in realtà avere l'effetto opposto e portare a un afflusso di posti di lavoro in tutto il mondo. 

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Conclusione

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Le nanotecnologie hanno il potenziale per contribuire a ridurre gli inquinanti nell'ambiente e a diminuire il consumo energetico mondiale. Potrebbe risolvere problemi di salute finora irraggiungibili e rendere il futuro un luogo degno di essere vissuto. È anche una componente essenziale per rianimare i pazienti dopo criopreservazione. 

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Anche se questo tipo di nanotecnologia venisse sviluppata domani, gli scienziati hanno ancora molta strada da fare prima di poterla utilizzare in modo sicuro sul sito crionica. Pur essendo ottimisti sulle possibilità del futuro, non sappiamo ancora quando questo potrebbe diventare realtà. Tuttavia, crionica è il modo migliore (e l'unico) per avere la possibilità di beneficiare dei progressi della nanotecnologia in futuro. Per saperne di più su questo processo, fissate una telefonata con uno dei membri del nostro team o visitate la nostra pagina di iscrizione oggi stesso.