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La maculopatia essudativa è una patologia dell’occhio molto diffusa e rappresenta la prima causa di cecità per gli over 50. Per curarla, ad oggi è necessario sottoporsi a frequenti iniezioni, un processo invasivo e impattante sulla vita dei pazienti che li spinge, molto spesso, ad abbandonare la terapia.

Per evitare l’abbandono precoce delle cure, un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano in collaborazione con il Dipartimento di scienze cliniche e biomediche “Luigi Sacco”, ASST Fatebenefratelli-Sacco, Università degli Studi di Milano, ha sviluppato Mag Shell: un dispositivo che, con un’unica iniezione, è capace di rilasciare precise dosi di farmaco ad intervalli di tempo predefiniti.

Il dispositivo vede la luce nel 2015 a partire dalla tesi di dottorato di Marco Ferroni, ingegnere biomedico del Politecnico di Milano. In sei anni, grazie al supporto del Polihub che ha incubato MgShell, la spin off vincitrice di numerosi premi e investimenti, sono stati sviluppati la tecnologia e il modello di business.

MAG SHELL: UNA NUOVA FRONTIERA TERAPEUTICA PER LA MACULOPATIA ESSUDATIVA

Il dispositivo oculare Mag Shell è un “contenitore” di farmaco che viene inserito, con un’unica iniezione, all’interno dell’occhio e rilascia il principio attivo gradualmente, garantendo così una maggiore aderenza dei pazienti al protocollo terapeutico.

Questo funzionamento è possibile grazie alla conformazione del dispositivo stesso, che alterna strati di materiali biodegradabili, costituiti da magnesio o da sue leghe, a dosi di farmaco.

“Oggi questo significa evitare che il 40% dei pazienti che abbandona la terapia diventi cieco, significa ridurre drasticamente l’impatto sociale che le patologie croniche hanno” spiega Ferroni in un’intervista.

I vantaggi di questa procedura sono molteplici: oltre alla riduzione dei costi e dell’impatto dell’attuale trattamento farmacologico su pazienti maculopatici, staff ospedaliero e sulla spesa sanitaria, ci sono promettenti possibilità di usare MagShell anche in altri ambiti di applicazione farmaceutica.

Al momento il dispositivo è in fase di sperimentazione preclinica in vitro e presto inizierà il primo studio pilota su animale.

Cover Photo: Polihub

Uno studio del Politecnico di Milano, pubblicato sulla rivista Aerosol Science and Technology, cerca di rispondere a questa domanda analizzando una serie di scenari caratterizzati da diverse condizioni: una città in estate ed in autunno; una cittadina di mare in estate; un paese di montagna in estate ed in inverno

Ettore Maggiore, Matteo Tommasini e Paolo M. Ossi hanno pubblicato sulla rivista Aerosol Science and Technology l’articolo “Propagation in outdoor environments of aerosol droplets produced by breath and light cough”.
Il gruppo di ricerca ha studiato la propagazione dell’aerosol che respirando, tossendo o starnutendo emettiamo dalla bocca e dal naso in varie tipologie di ambienti aperti.

I virus aerotrasportati come influenza, raffreddore, SARS e, ovviamente, Coronavirus, si diffondono attraverso l’aerosol, formato di aria sovrasatura di vapore acqueo e droplet.
I virus “cavalcano” le droplet. Queste durante il volo evaporano o cadono al suolo, a seconda della loro dimensione iniziale. La velocità di evaporazione dipende dalla temperatura e umidità dell’aria ambiente.
Mentre la goccia, evaporando, si contrae, cambiano la sua velocità ed il tempo di volo nel flusso d’aria associato all’attività respiratoria.

Fino ad oggi, la propagazione dell’aerosol da attività respiratorie è stata studiata sperimentalmente e modellisticamente considerando ambienti chiusi e, in tempi più recenti, ambienti con climatizzazione completa.

Nell’articolo citato, i ricercatori si sono invece concentrati sulla propagazione in ambienti all’aperto, analizzando il respiro e la tosse leggera (quella per schiarirsi la gola), le attività respiratorie normali in persone sane, o non sintomatiche, e considerando propagazione in aria stagnante, anche se è stato discusso l’effetto del vento.

Sono state calcolate le distanze di propagazione delle droplet in cinque ambienti caratterizzati da diverse pressione, temperatura, umidità relativa: una città in estate ed in autunno; una cittadina di mare in estate; un paese di montagna in estate ed in inverno.
In ogni condizione ambientale, fra le droplet che si propagano per distanza maggiore, quelle emesse tossendo sono più grandi di quelle emesse respirando.
In città in estate (alta temperatura, umidità molto elevata) ed in inverno in montagna (bassa temperatura, umidità medio-alta) si osservano le distanze maggiori di propagazione: circa 2 m dalla bocca. Le minime distanze si registrano d’estate sia in montagna (alta temperatura, bassa umidità), sia al mare (alta temperatura, umidità medio-alta): circa 1.5 m dalla bocca.

Cover Photo: Matteo Jorjoson on Unsplash

La ricerca al Politecnico di Milano dà un contributo essenziale allo sviluppo tecnologico, culturale e sociale del nostro Paese e del Mondo intero. In questo periodo, in particolare, molti ricercatori del nostro Ateneo hanno sviluppato e stanno sviluppando ricerche per prevedere e gestire l’emergenza pandemica, contenendone la diffusione e mitigandone gli effetti.
Rimani aggiornato sulle novità della ricerca sul Covid-19 al Politecnico di Milano. Visita www.covid.progressinresearch.polimi.it

Al professor Mauro Nisoli (Dipartimento di Fisica, Direttore dell’Attosecond Research Center del Politecnico di Milano), insieme a Fernando Martín (IMDEA e Universidad Autónoma de Madrid) e Nazario Martín (Universidad Complutense de Madrid), è stato assegnato un ERC Synergy Grant per il progetto TOMATTO (The ultimate time scale in organic molecular opto-electronics, the attosecond).

I ricercatori esploreranno cosa accade all’interno delle singole molecole immediatamente dopo l’interazione con la luce. Si tratta di un territorio ancora largamente inesplorato, dal momento che la luce innesca eventi non facilmente osservabili che avvengono su scale temporali estremamente brevi, nell’ordine degli attosecondi. L’obiettivo di TOMATTO è quello di studiare e, possibilmente, controllare il moto degli elettroni negli istanti immediatamente seguenti all’interazione con impulsi luminosi; i ricercatori si propongono inoltre di capire come l’interazione con la luce è influenzata dalla struttura molecolare, al fine di capire se e come sia possibile progettare tale struttura per ottenere specifici effetti.

Questo progetto è frutto della stretta collaborazione tra le competenze provenienti da diversi centri di ricerca e università. La ricerca, coordinata da un team di esperti in tecnologie laser, affronterà la sintesi di nuovi materiali organici e metodi computazionali. Il team del Politecnico di Milano si concentrerà sulla validazione sperimentale del lavoro teorico utilizzando strumenti di ultima generazione. L’obiettivo finale è l’ingegnerizzazione della risposta molecolare per realizzare materiali con caratteristiche opto-elettroniche migliori.

TOMATTO verrà finanziato da un ERC Synergy Grant nell’ambito del programma Horizon 2020 e riceverà un finanziamento di quasi 12 milioni di euro in 6 anni. Di questi, 5 milioni verranno erogati al Politecnico di Milano.

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Con il progetto ERC PoC INSTANT, il prof. Tronconi del dipartimento di Energia ottiene un nuovo finanziamento per esplorare le potenzialità di un reattore compatto, più efficiente e meno invasivo dal punto di vista dell’impatto ambientale

Il progetto europeo INSTANT (effIcieNt Small-scale uniT for distributed heAt and hydrogeN generaTion), condotto dal professor Enrico Tronconi del Dipartimento di Energia, si propone di sviluppare un catalizzatore innovativo per la produzione di idrogeno. A partire da celle a combustibile a idrogeno alimentate da gas naturale, aria e acqua, i ricercatori svilupperanno delle unità per la produzione combinata di calore ed elettricità (CHP) da utilizzare per applicazioni su piccola scala, come la cogenerazione di calore ed elettricità ad uso residenziale o il rifornimento di veicoli a celle a combustibile alimentate a idrogeno. La generazione sostenibile di idrogeno “on site” e “on demand” consentirà di ridurre o eliminare i costi di trasporto e stoccaggio associati alle tecnologie tradizionali di produzione, migliorandone sia l’efficienza energetica sia l’impronta ecologica.

INSTANT, finanziato con 150.000 euro nell’ambito del programma Horizon 2020, è un ERC Proof of Concept che nasce dal progetto ERC Advanced Grant INTENT. INTENT ha sviluppato una nuova generazione di reattori catalitici compatti, più efficienti e meno invasivi dal punto di vista dell’impatto ambientale. Con INSTANT, i ricercatori mirano a testare questa nuova configurazione su scala semi-industriale (TRL5). Gli indicatori che saranno valutati durante i test includono:

1. Capacità di produzione di idrogeno per un dato carico di catalizzatore (obiettivo = +30%);
2. tempo di avviamento a pieno carico (obiettivo = -30%);
3. tempo di risposta alle variazioni del carico (obiettivo = -30%).

Sulla base dei risultati sperimentali, INSTANT valuterà inoltre il potenziale di riduzione dell’impatto in termini di produzione di CO2 dell’unità CHP, in quanto il volume del sistema rappresenta attualmente uno dei principali vincoli per le applicazioni di cogenerazione ad uso domestico, e il costo di produzione complessivo, compresi i costi del ciclo di vita.

In caso di esito positivo, INSTANT getterà le basi per una nuova generazione di sistemi CHP basati su celle a combustibile a idrogeno e favorirà l’esplorazione del potenziale commerciale e sociale del lavoro di ricerca.

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Sì, va bene anche contro il Coronavirus: Narvalo Urban Mask è un DPI certificato a norma di legge, una mascherina FFP3 dotata dei migliori standard di filtrazione e un Active Shield (patent pending) che ottimizza costantemente il flusso d’aria interno per il massimo comfort e per agevolare le performance respiratorie.

La storia di Narvalo (potete leggerla per intero su MAP 8) inizia sui banchi della Scuola del Design del Politecnico di Milano dalla tesi di Ewoud Westerduin, con il contributo di Venanzio Arquilla (rivedi il Digital Talks in cui è stata raccontata anche la storia di Narvalo), Professore del Dipartimento di Design e suo relatore di tesi, passa per l’incubatore PoliHub e una serie di test e sperimentazioni all’interno di Polifactory. (Scopri di più sul sistema ricerca-territorio-incubazione del Politecnico di Milano nel Digital Talk degli Alumni: “Startup, motore per la ripartenza”)

Oggi la spin-off del Politecnico di Milano, Narvalo, lancia su Kickstarter la campagna per l’industrializzazione della seconda versione delle sue mascherine: “Active”, che contiene alcune importanti componenti elettroniche smart. Nel dispositivo c’è un sensore in grado di leggere tre parametri: la pressione, la temperatura e l’umidità, che forniscono una lettura precisa e in presa diretta della frequenza respiratoria dell’utente e regolano la velocità di una ventola. Questa ventola estrae il calore e l’umidità che di solito vi si accumulano all’interno, rendendo più confortevole la respirazione. La valvola può essere bloccata inserendo lo speciale “tappo” COVID-19. L’App Narvalo interagisce con i sensori della mascherina per riportare la frequenza respiratoria e monitorare la qualità dell’aria lungo gli spostamenti dell’utente. I filtri della Urban Active hanno un livello di filtrazione garantito al 99% e proteggono dalle polveri sottili, dallo smog, dai pollini, dai virus e dai batteri e, grazie allo strato di carbone attivo, sono in grado di filtrare gli odori.

Credits images: Narvalo Design