La prima mappa termica della superficie di un globulo rosso







Ricercatori delle università di Barcellona e Padova hanno sviluppato una nuova metodologia di misurazione dell' entropia su dimensioni un milione di volte più piccole di un centimetro.

Nel nostro immaginario, l' entropia associata al disordine e al caos. Eppure in biologia, essa è strettamente legata all' efficienza energetica e al metabolismo, l' insieme di reazioni chimiche che sostengono la vita.

Ricercatori dell' Università di Barcellona e Padova, con la partecipazione degli atenei Complutense, Francisco di Vittoria di Madrid e Gottingen, hanno sviluppato una nuova straordinaria metodologia per le misurazione e la produzione di entropia su dimensioni un milione di volte più piccole di un centimetro, i risultati del lavoro scientifico sono stati pubblicati sulla rivista Science con il nome di "Variance sum role for entropy production".

Questa produzione è direttamente collegata al flusso di calore attraverso la superficie dei globuli rossi che dissipa energia nel fluido in cui sono immersi. Il risultato ottenuto è naturalmente minuscolo, un milione di miliardi più piccolo di una caloria per secondo, un piatto di pasta equivale a circa 250 calorie, ma è stato misurato con assoluta precisione. 

Dal punto di vista operativo i ricercatori hanno rilevato il flusso di calore derivante dalle forze metaboliche attive all' interno dei globuli rossi osservando lo sfarfallio emergente sulla loro membrana cellulare. Tale sfarfallio è il risultato dell' incessante movimento dei motori molecolari, le molecole che misurano lo zucchero per ristrutturare le cellule.

Caratterizzare la produzione di entropia nei sistemi viventi è fondamentale per comprendere l' efficienza dei processi di conversione dell' energia e della salute dei tessuti. 

Vi è grandissimo interesse nel quantificare il consumo energetico per capire il funzionamento dei più sistemi fisici, della scala planetaria a quella microscopica dei sistemi biologico di ogni dimensione, incluse le cellule viventi.

Gli autori hanno analizzato approcci sperimentali basati sulla manipolazione ottica, sul rivestimento ottico e sulla microscopia con immagini ultraveloci. Le misure sono state effettuate allo Small Biosystemes Lab dell' Università di Barcellona, all' Università di Gottengen, Complutense de Madrid e all' Istituto di Investigacìon Sanitaria Hospital 12 de Octubre. 

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