Categoria: Forse non ricordavi che…

Avete mai evocato il grande spirito bianco della beuta?
Fondazione Golinelli lancia la sesta pillola video di “Facciamo i fenHOMEni”, un ciclo di esperimenti scientifici online, dedicato a personeadulte, genitori e insegnanti, su alcune attività di fisica e chimica.

Oggi proponiamo un laboratorio insieme al nostro tutor e chimico Danilo Gasca, per osservare insieme che, attraverso la reazione tra l’acqua ossigenata ad alta concentrazione e il permanganato di potassio – un sale di colore viola -, si libera una grande quantità di ossigeno.

Buona visione!

NOTA: Le attività, se replicate a casa, devono essere svolte da persone adulte!

Fondazione Golinelli propone la quinta pillola video di “Facciamo i fenHOMEni”, un ciclo di esperimenti scientifici online, dedicato a persone adulte, genitori e insegnanti.

La tutor Eliana, astrofisica e divulgatrice della scienza, ci insegna a sfruttare correnti elettriche e magneti per ottenere movimento.

Buona visione!

NOTA: Le attività, se replicate a casa, devono essere svolte da persone adulte.

Fondazione Golinelli propone la quarta pillola video di “Facciamo i fenHOMEni”, un ciclo di esperimenti scientifici online, dedicato a persone adulte, genitori e insegnanti.

La scienza è anche magia: hai mai visto l’esperimento del semaforo chimico?

Danilo Gasca, scienziato dei materiali e divulgatore scientifico, ci mostrerà come l’ossigeno dell’aria può interagire con il glucosio, all’interno di una soluzione contenuta in un contenitore di vetro, riservandoci sorprese inattese e coloratei.

Buona visione!

NOTA: Le attività, se replicate a casa, devono essere svolte da persone adulte.

 

Imparare il linguaggio scientifico può creare difficoltà già a partire dalla pronuncia. Alzi la mano chi non ci ha messo diversi minuti per articolare correttamente l’espressione CRISPR/Cas, prima di venire a sapere che si pronuncia CRISPeR. 

Con questa espressione si fa riferimento a una delle tecniche di biologia molecolare più importanti degli ultimi anni. A tal punto che nel 2020, proprio grazie alla CRISPR, la biochimica statunitense Jennifer Doudna e la microbiologa francese Emmanuelle Charpentier si sono aggiudicate il premio Nobel per la chimica.

 

ABC DELLA CRISPR

CRISPR è l’acronimo di Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ed è una tra le più importanti nuove tecniche genomiche.
Il suo funzionamento è stato osservato per la prima volta nei batteri: questi microrganismi hanno infatti nel loro patrimonio genetico alcune brevi sequenze di DNA virale, ripetute più volte e conservate in alcune regioni del loro genoma a seguito di precedenti attacchi di virus. Grazie a questo archivio di infezioni già subite, i batteri possono riconoscere e distruggere il genoma virale in caso di attacchi successivi. In che modo? Una breve molecola di RNA si allinea alle sequenze del virus e guida l’enzima Cas – che è una piccola forbice molecolare – a tagliare il DNA virale in un punto specifico, il che, di conseguenza, neutralizza il virus.

BUONE NOTIZIE

Nel 2012, le scienziate Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna sono riuscite per la prima volta a riprogrammare il sistema CRISPR/Cas9, per modificare il genoma di una cellula.

Nonostante le tecnologie di editing esistano da molti anni, il sistema CRISPR/Cas si è diffuso rapidamente per almeno tre ragioni: è semplice, economico e talmente preciso da consentire la sostituzione o rimozione di un singolo nucleotide, ovvero uno dei mattoncini che compongono il genoma. Perciò la tecnologia CRISPR è stata subito accolta come promettente arma contro le malattie, capace di inaugurare una nuova era nelle scienze della vita.

PERCHÉ QUESTO NOBEL CI PIACE

Innanzitutto Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna sono due donne: nella storia del Nobel per la chimica, iniziata nel 1901, un’assegnazione tutta al femminile si è verificata soltanto in tre occasioni. Inoltre, la loro è una storia di collaborazione, a dispetto di chi dice che le donne non sanno fare squadra.

Infine, questo riconoscimento è importante perché dimostra ancora una volta che la scienza è uno sforzo collettivo e mai di una singola persona. In quell’enorme spazio virtuale in cui la comunità scientifica condivide studi, analisi e scoperte, le sequenze CRISPR erano già note per ciò che erano in grado di fare. Doudna e Charpentier sono riuscite però a pensare in modo innovativo, rendendo il sistema CRISPR/Cas uno strumento eccezionale di editing genomico. 

UN MONDO DI OPPORTUNITÀ 

La tecnologia CRISPR/Cas è una nuova e straordinaria opportunità di ricerca nella lotta contro le malattie genetiche, come la fibrosi cistica, contro le malattie neurologiche come l’Alzheimer, ma anche contro i tumori e le malattie infettive.

Non solo, CRISPR si è fatta subito notare nel supporto alla diagnosi di Sars-CoV-2, inaugurando una nuova generazione di test diagnostici capaci di rilevare la presenza del nuovo coronavirus a partire da un semplice dispositivo e uno smartphone. 

QUALCHE DIFETTO DA CORREGGERE

Accanto ai pregi, sono emersi anche alcuni difetti su cui lavorare per garantire la biosicurezza della CRISPR. Gli studi hanno messo in evidenza che questa tecnologia può tagliare sequenze del DNA diverse da quelle pianificate, creando le cosiddette mutazioni on/off target. Inoltre, in alcuni casi, elementi del sistema CRISPR si sono inseriti stabilmente nel genoma dell’ospite, facendolo diventare un organismo geneticamente modificato.

NUOVE TECNOLOGIE TRA ETICA E RESPONSABILITÀ

La scienza ha un impatto importante sulle nostre vite, per cui è sempre necessario comprenderne non solo le potenzialità ma anche i rischi. Iniziative personali come quella del biofisico cinese He Jiankui, che nel 2018 ha annunciato di aver usato il sistema CRISPR/Cas per introdurre una mutazione nel genoma di due embrioni umani, non vanno confuse con il normale decorso della scienza. Al contrario, rischiano di avere un’influenza così negativa da mettere un freno alla ricerca. Promuovere una discussione aperta sull’innovazione responsabile nel campo dell’editing genetico, come ha fatto Jennifer Doudna, è la miglior tutela per uno sviluppo etico di queste tecnologie.

A cura di Stefania Zampetti

Fondazione Golinelli propone, in collaborazione con Legambiente e Alce Nero, il ciclo di webinar Green Life: l’urgenza di cambiare sul tema della sostenibilità ambientale. A questo proposito, forse non ricordavi che plastiche e microplastiche provocano inquinamento ambientale di proporzioni enormi e rischi notevoli per la salute.

Il contesto
L’invenzione delle materie plastiche è stata una delle più grandi conquiste dell’umanità e ha sostituito in poco più di 150 anni materiali come la ceramica e i metalli. La plastica si è dimostrata così versatile da diventare insostituibile nella quotidianità: è infatti usata ad esempio nei mezzi di trasporto, nei materiali per l’imballaggio e nella conservazione degli alimenti, in tinte e pitture resistenti, nelle protesi e nei sistemi medicali all’avanguardia.

Ma non è tutto oro ciò che luccica. Negli ultimi vent’anni le materie plastiche hanno iniziato a presentarci un conto salato, soprattutto per la loro indistruttibilità: si stima infatti che nel Mar Mediterraneo siano disperse oltre un milione di tonnellate di rifiuti plastici.

Sulla diffusione smodata delle microplastiche si stanno concentrando centinaia di studi scientifici, che ne registrano il ritrovamento sui ghiacciai delle Ande, nelle profondità degli oceani e in ogni angolo del nostro Pianeta. Altrettanto allarmante è la loro presenza negli alimenti che ogni giorno mettiamo a tavola. Ma cosa sono le microplastiche? Sono davvero pericolose?

Definizione e origine
Con il termine “microplastica” si intende un insieme di materiali che si possono trovare dispersi nell’ambiente come frammenti, con dimensioni inferiori al millimetro e fino ad alcune decine di micrometri. Sono, quindi, particelle non visibili a occhio nudo, che possono essere però identificate con un microscopio ottico.

La loro composizione può essere diversa ed è strettamente correlata con la loro origine, di tipo primario o secondario.

Le microplastiche di origine primaria si formano per usura di manufatti in plastica di grandi dimensioni, o sono prodotte a livello industriale in forma di microparticelle. Troviamo ad esempio le microfibre, che si possono staccare da un tessuto in fibra sintetica, finendo poi nello scarico della lavatrice, o la polvere di gomma, che si forma per frizione degli pneumatici con l’asfalto. A queste si affiancano le microsfere contenute nella formulazione di prodotti come dentifrici, creme esfolianti, smalti, vari tipi di vernice. 

Le microplastiche di origine secondaria si formano per degradazione dei materiali plastici dispersi nell’ambiente. Le oltre 150 milioni di tonnellate di rifiuti che si trovano nei mari e negli oceani si frantumano con il tempo e per l’azione degli agenti atmosferici, riducendosi in particelle con dimensioni inferiori al millimetro.

Quali sono i rischi per l’ambiente e per l’uomo?
La diffusione delle microparticelle nell’ambiente è un problema per gli ecosistemi e per gli esseri umani. Animali come pesci e molluschi, infatti, le confondono con il cibo, arrivando ad accumulare nel loro organismo grosse quantità di microplastiche senza riuscire a liberarsene. In questo modo, i materiali entrano nella catena alimentare e la risalgono, fino ad arrivare a noi. Si stima che una persona, nell’arco di una settimana, ingerisca una quantità di microplastiche pari al peso di una carta di credito.

A oggi, non sono chiari gli effetti che l’accumulo di queste microparticelle ha su un organismo vivente. Una volta entrate nell’organismo sono difficili da eliminare e possono essere dannose. Uno studio ha evidenziato che in alcuni animali si è verificato un effetto sulla produzione degli ormoni che determinano l’espressione sessuale. La ricerca scientifica sta cercando di capire come queste particelle interagiscano con gli organismi viventi e quali soluzioni si potrebbero adottare per limitarne la diffusione nell’ambiente.

Come risolvere il problema?
Trovare una soluzione alla diffusione delle microplastiche è complesso, soprattutto per quel che riguarda le particelle di origine secondaria.

Sull’uso di microparticolato nei cosmetici e in altri prodotti è allo studio una norma che vieti la commercializzazione di prodotti contenenti microplastiche. Sull’usura dei manufatti in plastica, invece, la ricerca sta tentando più strade: da un lato si cerca di renderli sempre più resistenti; dall’altro si stanno progettando sistemi con cui fermare le microplastiche prima che arrivino nei fiumi e nei mari. Questi sistemi di filtrazione potrebbero essere installati nei depuratori o addirittura in linea con lo scarico della lavatrice. In questo modo, si potrebbe evitare che le microfibre rilasciate dagli indumenti sintetici entrino nel circolo naturale.

Cosa si può fare, quindi, in attesa di innovazioni scientifiche e norme a tutela dell’ambiente? Come sempre, il comportamento e la responsabilità individuali possono fare la differenza. Acquistare cosmetici che non contengono microparticelle di plastica contribuisce a evitare che queste finiscano nell’ambiente. Quindi, attenzione alle etichette: se fra gli ingredienti c’è il polietilene, o altri polimeri, significa che quel cosmetico è addizionato con microplastiche. Anche scegliere con cura gli abiti, optando per le fibre naturali, può contribuire a limitare il problema. Infine, è fondamentale fare correttamente la raccolta differenziata.

A cura di Danilo Gasca, tutor scientifico di Fondazione Golinelli 

Fondazione Golinelli propone la terza pillola video di “Facciamo i fenHOMEni”, un ciclo di esperimenti scientifici online, dedicato ad adulti, genitori e insegnanti.
Eliana Lacorte, astrofisica e divulgatrice scientifica, ci conduce in un affascinante viaggio nel mondo della fisica tra elettricità e campi magnetici per imparare a creare un tubo antigravità.

Buona visione!

NOTA: Le attività, se replicate a casa, devono essere svolte da persone adulte.

Tra le attività didattiche e formative, Fondazione Golinelli propone a scuole e insegnanti attività di microscopia sulla spirulina. Forse non ricordavi che quella che viene comunemente definita un’alga, in realtà è un cianobatterio dall’aspetto filamentoso e dal colore verde scuro che, grazie alla presenza della clorofilla, trasforma l’anidride carbonica in ossigeno.

Sana, sostenibile e utile nelle missioni spaziali, l’arthrospira platensis, conosciuta come spirulina, è al centro di numerose ricerche scientifiche. Essa cresce spontaneamente nei laghi con acque calde e alcaline, soprattutto in America centro-meridionale e in Africa, ma oggi viene coltivata all’interno di bacini chiusi in moltissimi paesi. Una volta raccolta ed essiccata, dà vita a una polvere utilizzata come integratore alimentare o come ingrediente in diversi prodotti come pasta, bevande, gelati.

 

TRA ANTICHE TRADIZIONI E PROSPETTIVE FUTURE

L’impiego della spirulina ha origini antichissime: già nel XVI secolo gli Aztechi raccoglievano nel lago messicano Texcoco uno speciale alimento che chiamavano “cibo degli dei”; mentre in Africa veniva estratto un fango verde-bluastro da mescolare ai cereali per la preparazione di focacce o minestre. 

Nel 1974 l’Organizzazione delle Nazioni Unite e la World Health Organization hanno riconosciuto la spirulina come cibo del futuro, promuovendone il consumo per combattere la malnutrizione. Proprio in virtù delle sue proprietà nutrizionali, infatti, negli ultimi anni la spirulina ha riscosso un grande successo.

 

BENEFICI, NON MIRACOLI

La spirulina è proposta spesso come integratore alimentare miracoloso, perché fra l’altro le vengono attribuite qualità terapeutiche antinfiammatorie, antiossidanti e perfino antitumorali. Tuttavia, le recenti pubblicazioni della FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) e di alcuni istituti di ricerca ridimensionano i benefici associati al consumo della spirulina. Infatti, gli studi sugli effetti positivi di questo alimento – effettuati in vitro o su modelli animali – non arrivano a risultati conclusivi e necessitano di ulteriori approfondimenti.

Quel che sappiamo è che la spirulina è una fonte preziosa di proteine: in percentuale, ne ha tra il 60% e il 70% in peso. In particolare, contiene quasi tutti gli amminoacidi essenziali, minerali come calcio, potassio, fosforo, magnesio, zinco, rame e ferro, e vitamine, soprattutto del gruppo A ed E.

I grassi che contiene appartengono alla famiglia dei mono e dei polinsaturi, con prevalenza netta degli omega-6 rispetto agli omega-3, che, se ben bilanciati, migliorano i livelli di colesterolo nel sangue e dei trigliceridi, normalizzano la pressione arteriosa e migliorano la funzionalità del sistema immunitario.

 

VERDE, AMICA DELL’AMBIENTE E SOSTENIBILE

Oggi la spirulina è prodotta a livello industriale dentro grandi vasche con un impatto ambientale positivo, perché l’acqua è riutilizzata per la produzione successiva.

Il punto di forza della spirulina è il ciclo vitale: sono sufficienti l’acqua e una buona irradiazione solare per avviare un processo di fotosintesi che consuma molta CO2, con un’efficienza elevatissima: una piccola vasca delle dimensioni di 90x90x210 centimetri cattura 400 volte più anidride carbonica delle piante che potrebbero essere messe a dimora nella stessa superficie. Perciò, produrre spirulina su larga scala potrebbe dare una mano anche al clima, contribuendo a ridurre la CO2.

 

MISSIONE SPAZIALE

Negli anni Novanta la NASA e l’ESA, rispettivamente Agenzia Spaziale Statunitense ed Europea, hanno inserito la spirulina nella dieta degli astronauti e delle astronaute, individuandola come uno degli alimenti da coltivare durante le missioni spaziali di lunga durata.

Oltre a essere usata come alimento, la spirulina, essendo in grado di eseguire la fotosintesi clorofilliana, può servire per purificare l’acqua, catturare l’anidride carbonica, fornire ossigeno in ambiente extraterrestre e, in quanto elemento green, ridurre il livello di stress.

Nel progetto MELiSSA dell’ESA, un campione liquido di spirulina è stato caricato in un fotobioreattore, che è un cilindro immerso nella luce: in un mese, i cianobatteri hanno sfruttato la luce per ottenere energia, producendo ossigeno come sottoprodotto, con la stessa velocità che avrebbero impiegato sulla Terra. Questi microrganismi possono essere usati sia per produrre ossigeno sia per ottenere una biomassa che può essere purificata e introdotta nell’alimentazione degli astronauti e delle astronaute, poiché di altissima qualità nutrizionale.

Grazie al fatto che può essere coltivata all’interno di veri e propri acquari, la spirulina avrà un ruolo importante anche nelle future missioni più lunghe, dove sarà indispensabile produrre il cibo in loco. L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha già cominciato a studiare cosa sarà possibile coltivare su altri pianeti e portare in tavola per un’ipotetica cena su Marte: salsa verde di pomodoro e gnocchi di spirulina potrebbero essere i piatti forti del menù.

A cura di Annalisa Perrone e Sara Zarifian

Per la rubrica Forse non ricordavi che… Fondazione Golinelli propone la seconda pillola video di Facciamo i fenHOMEni, un ciclo di esperimenti scientifici online, dedicato a persone adulte, genitori e insegnanti, su alcune attività di fisica e chimica.

Il tutor Danilo, scienziato dei materiali e divulgatore, ci mostra l’esperimento della precipitazione dell’acetato di sodio con la creazione dei cristalli di ghiaccio.

Buona visione!

NOTA: Le attività devono essere svolte da persone adulte

 

Fondazione Golinelli propone un ciclo di webinar dedicato al tema degli agenti infettivi, un mondo affascinante e complesso.  Forse non ricordavi che, infatti, c’è una grande differenza tra i virus e i batteri.

 

La parola latina virus significa veleno e cominciò a essere usata in ambito medico dalla metà dell’800. Nel 1886 il chimico agrario tedesco Adolf Mayer pubblicò un articolo in cui dimostrava che la malattia di una pianta di tabacco era causata da un agente invisibile trasmesso tramite lo sfregamento delle foglie malate con quelle sane. Un anno più tardi, il biologo russo Dimitri Ivanoski scoprì che era possibile trasmettere l’infezione anche con un estratto di foglie che veniva filtrato con un cilindro di porcellana porosa. Ma solo nel 1898 si riuscì a dimostrare che l’agente infettante, da allora chiamato virus, era in grado di attraversare perfino i filtri sterilizzanti.

 

Ancora oggi, la natura dei virus è discussa nella comunità scientifica. Un essere vivente, infatti, per essere definito tale deve crescere, svilupparsi, riprodursi, adattarsi all’ambiente, reagire agli stimoli esterni ed essere in grado di trasformare energia. Il virus si riproduce e può adattarsi all’ospite, ma non cresce, non produce energia e non si muove. Esso presenta le stesse macromolecole biologiche – proteine e DNA o RNA – delle cellule viventi, ma ha bisogno di queste ultime per replicarsi e diffondersi. Ha una struttura costituita da DNA o RNA racchiuso in un involucro di proteine, e spesso anche da una membrana più esterna.

I virus sono l’entità biologica in assoluto più numerosa e diffusa sul pianeta e si trovano in quasi tutti gli ecosistemi: ne sono state descritte in dettaglio circa 5 mila specie, anche se si ritiene che ve ne siano milioni. Per avere un’idea delle loro dimensioni, dobbiamo sapere che i virus misurano dai 20 ai 300 nanometri e che un nanometro è la milionesima parte di 1 millimetro. Sarebbe impossibile quindi osservare senza un microscopio elettronico. 

I batteri, invece, sono meno misteriosi dei virus: possono essere classificati con certezza come microrganismi unicellulari, cioè formati da una sola cellula che è in grado di replicarsi da sola attraverso un meccanismo di scissione binaria. In che modo? La cellula cresce, duplica il suo materiale genetico e poi si divide in due cellule figlie identiche alla cellula madre.

I batteri, inoltre, sono microrganismi procarioti, cioè privi di nucleo, e possono vivere dappertutto: sulla pelle, sulle mucose e sulle superfici degli organi in comunicazione con l’esterno come la bocca, il canale digerente, l’albero respiratorio superiore e l’apparato urogenitale. Oltre a quelli cosiddetti buoni, poi, esistono batteri che possono causare danni e malattie.

 

Qualche altra curiosità: la parola batterio deriva dal latino bacterium, che significa bastoncino, perché i primi batteri a essere stati scoperti avevano una forma cilindrica.
I batteri sono più grandi dei virus: misurano da 0.2 a 10 micrometri. Dal momento che un micrometro è la milionesima parte di un metro, per poterli osservare è necessario usare un microscopio che li ingrandiscono almeno di 1000 volte.

 

In virtù della diversa natura di virus e batteri, le infezioni causate da virus possono essere curate con farmaci antivirali, mentre quelle batteriche vengono trattate con l’uso di antibiotici, sempre su prescrizione medica e con parsimonia.

 

Per guardare il video in cui Raffaella Spagnuolo, Responsabile scientifico Laboratori e Program Manager Didattica 14-18 di Fondazione Golinelli, e Gabriele Mazzotta, tutor scientifico di Fondazione Golinelli, spiegano la differenza tra virus e batteri, clicca qui.

 

 

Per le cinefile e i cinefili, riportiamo di seguito alcuni titoli di film sul tema dei virus:

 

VIRUS LETALE

Regia di Wolfgang Petersen. Un film con Morgan Freeman, Donald Sutherland, Dustin Hoffman, Rene Russo, Kevin Spacey, Cuba Gooding Jr.. Cast completo Titolo originale: Outbreak. Genere Drammatico, – USA, 1995

 

THE ROAD

Regia di John Hillcoat. Un film Da vedere 2009 con Viggo Mortensen, Kodi Smit-McPhee, Charlize Theron, Robert Duvall, Guy Pearce. Cast completo Genere Drammatico, – USA, 2009 ragazzi: V.M. 14

 

L’ESERCITO DELLE DODICI SCIMMIE

Regia di Terry Gilliam. Un film Da vedere 1995 con Brad Pitt, Madeleine Stowe, Christopher Plummer, Bruce Willis, Jon Seda, Frank Gorshin. Cast completo Titolo originale: Twelve Monkeys. Genere Fantastico – USA, 1995

 

CONTAGION

Regia di Steven Soderbergh. Un film Da vedere 2011 con Josie Ho, Shirin Caiola, Jack Bronis, Tracey Kaplan, Tony Domino, Jason Babinsky, Russell Wait, Joshua Weinstein, Steven James Price, Dan Latham, Rebecca Spence, Chin Han. Cast completo Genere Thriller, – USA, 2011. Consigli per la visione di bambini e ragazzi: +13 

 

IO SONO LEGGENDA (I Am Legend)

Regia: Francis Lawrence Cast: Will Smith, Alice Braga, Charlie Tahan

Genere: Fantascienza, Horror Anno: 2007

 

FATAL CONTACT – IL CONTAGIO VIENE DAL CIELO

Regia di Richard Pearce. Un film con Joely Richardson, Scott Cohen, Justina Machado, Ann Cusack, David Ramsey, John Atkinson. Cast completo Titolo originale: Fatal Contact: Bird Flu in America. Genere Fantascienza – Nuova Zelanda, USA, 2006,

 

CABIN FEVER

Regia di Eli Roth. Un film con Jordan Ladd, Rider Strong, James DeBello. Genere Horror – USA, 2002

 

ANTIVIRAL

Regia di Brandon Cronenberg. Un film con Caleb Landry Jones, Sarah Gadon, Malcolm McDowell, Douglas Smith, Joe Pingue. Cast completo Titolo originale: Antiviral. Genere Horror – Canada, USA, 2012

 

 

A cura di Raffaella Spagnuolo, Responsabile scientifico Laboratori e Program Manager Didattica 14-18 di Fondazione Golinelli, e Annalisa Perrone, Ufficio comunicazione e social media diFondazione Golinelli

Per la rubrica Forse non ricordavi che… Fondazione Golinelli propone la prima pillola video di Facciamo i fenHOMEni, un ciclo di esperimenti scientifici online, dedicato ad adulti, genitori e insegnanti, su alcune attività di fisica e chimica.

Cominciamo con un laboratorio sui campi magnetici insieme alla nostra tutor Eliana Lacorte, astrofisica e divulgatrice scientifica, che ci mostra come costruire una bussola.

Buona visione!

NOTA: Le attività devono essere svolte da persone adulte