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Al lavoro Yushun Zeng schiaccia cellule tumorali in una piastra di Petri. Però non usa le sue dita umane, troppo grandi e sgraziate. Zeng, uno studente di ingegneria della University of Southern California, ha costruito un dispositivo in grado di intrappolare e comprimere le cellule utilizzando onde acustiche. Il suono, in altre parole.
Lo scopo dell’esperimento è verificare l’ipotesi secondo cui le cellule tumorali sarebbero più soffici di quelle sane, spiega Zeng. Esperimenti passati suggeriscono che le cellule tumorali si deformano più facilmente, il che consente loro di spostarsi e metastatizzare in tutto il corpo. Se così fosse, questi esperimenti potrebbero aiutare i ricercatori a progettare terapie che irrigidiscano le cellule tumorali per rendere “più difficile la loro diffusione nel corpo umano”, spiega Zeng.
L’uso del suono per schiacciare gli oggetti ha perfettamente senso, una volta che ci si ricorda che cos’è un suono: una vibrazione che viaggia attraverso la materia, sia essa l’aria, l’acqua o una lattina premuta sull’orecchio (tecnicamente, Zeng utilizza gli ultrasuoni, frequenze acustiche troppo elevate per essere udibili dagli esseri umani). Il dispositivo di Zeng è noto come “pinzetta acustica”, deforma le cellule tumorali sfruttando il suono come onda di pressione ed è un esempio di come gli scienziati stiano ampliando le applicazioni del suono.
Dalla musica all’imaging
L’acustica, o scienza del suono, “è un campo antico e molto consolidato”, spiega il fisico Andrea Alù della City University di New York. Le prime tecnologie, risalenti a secoli fa, ruotavano in gran parte intorno alla musica, dalla costruzione di un’acustica migliore per i teatri alla progettazione di diapason. Nel ventesimo secolo il suono è stato ripensato come strumento di imaging. I ricercatori militari svilupparono un sonar per individuare i sommergibili nemici, che gli ingegneri medici adattarono in seguito per mostrare i feti durante la gravidanza. Il suono ha cominciato a essere usato per mappare gli spazi, sia nell’oceano che nel corpo umano.
Oggi gli ingegneri stanno utilizzando il suono in modi nuovi, come accade con la luce. Il suono, infatti, proprio come la luce, è un’onda. Nell’ultimo mezzo secolo, gli ingegneri hanno sviluppato un controllo senza precedenti sulla luce, con invenzioni che vanno dai laser alle fibre ottiche, dagli specchi unidirezionali agli ologrammi. Adesso, gli ingegneri stanno adattando gli strumenti per manipolare le onde sonore: “Molti gruppi stanno traslato le idee dall’ottica all’acustica”, spiega Alù.
