Premiata a Berlino tra le scoperte scientifiche dell’anno
Un cerotto “magico” e sinapsi artificiali, le invenzioni di Francesca Santoro: “Essere napoletana è una marcia in più”
“Essere napoletani per me è sempre una marcia in più”. Ne è convinta Francesca Santoro, ingegnere biomedico, una delle più giovani capo progetto dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Napoli. Santoro ha studiato e si è formata per anni in giro per il mondo ma poi è rientrata a Napoli, la città dove è nata, per sviluppare progetti ambiziosi che solo a sentirne parlare ricordano le invenzioni fantascientifiche della Marvel. E invece è tutta realtà ed è interamente made in Naples.
Santoro ha 35 anni, è Principal Investigator del Tissue Electronics Lab dell’IIT, un team composto da 12 ricercatrici e 4 ricercatori, età media 28 anni. Fino ad ora ha raccolto una miriade di premi e riconoscimenti per il suo lavoro. Sono due i filoni di ricerca su cui si è concentrata: il primo si chiama Bryla ed è un cerotto per curare le ferite che funziona tramite pannelli solari; il secondo è Brain Act, dispositivi tecnologici basati sull’interazione tra tessuti biologici e artificiali. Quest’ultima si è appena aggiudicata un nuovo premio: il Falling Walls Science di Berlino per aver ideato una delle scoperte scientifiche dell’anno 2021 nel campo dell’ingegneria e della tecnologia.
Brain Act, la sinapsi neuronale bioibrida che può migliorare la vita delle persone
Nel Tissue Electronics Lab dell’IIT di Napoli, Francesca Santoro sta sviluppando materiali che possono essere interfacciati con le cellule del cervello. “Principalmente in due modi – spiega Santoro – il primo è quello di ricreare delle geometrie, delle strutture, le forme che si trovano già all’interno delle nostre cellule che hanno delle forme molto arborizzate. Il secondo aspetto è di ricreare dei dispositivi che riescano a comportarsi e funzionare come neuroni. I neuroni sono le cellule del cervello, l’elemento fondamentale degli elementi cognitivi e comunicano tra di loro nelle reti neuronali grazie allo scambio di impulsi elettrici”.
“Possiamo quindi ricreare in laboratorio cellule che si comportino come neuroni artificiali – ha continuato la scienziata – Nel 2020 abbiamo pubblicato uno studio in collaborazione con l’università di Stanford e di Eindhoven dove abbiamo mostrato per la prima volta un collegamento ibrido tra un neurone reale e un neurone artificiale. Questo studio è stato finanziato per i prossimi 5 anni dal fondo di ricerca più importante a livello europeo e mondiale che è l’European Research Council”.
Una ricerca che sembra fantascienza ma che potrebbe essere fondamentale per migliorare la qualità della vita delle persone: “Creare una sinapsi neuronale bioibrida ci permette di andare ad agire qualora ci fossero delle patologie all’interno della rete neuronale come nelle patologie neurogenerative come il Parkinson e l’Alzheimer. Possiamo agire sul ricreare e ripristinare delle connessioni che sono state perse o che non funzionano correttamente. Connessioni che possono essere usate anche per connessioni con le protesi. È come se avessimo un microprocessore impiantabile che possa pensare come i nostri neuroni biologici quindi interfacciarsi, integrarsi in maniera più efficiente”.
Bryla, il cerotto “magico” che cura la pelle con l’energia solare
Bryla è un progetto di startup, gemmato dai laboratori dell’Istituto Italiano di Tecnologia, focalizzato sullo sviluppo di un cerotto epidermico solare: un dispositivo indossabile e personalizzato per il trattamento di ferite croniche attraverso l’elettroterapia. Il dispositivo BRYLA accelera il processo di guarigione, convertendo la luce solare diretta in stimolazione elettrica attraverso un mini pannello fotovoltaico integrato con un sistema di monitoraggio 24/7. Il dispositivo è autoalimentato tramite l’integrazione di una cella solare completamente organica, conformabile alla pelle, biocompatibile, che alimenta il sistema di stimolazione (un innovativo materiale conduttivo organico 3D) e i sensori dei parametri fisiologici.
L’intero dispositivo comunica con un’architettura cloud che consente l’elaborazione dei dati in tempo reale. Vengono implementati algoritmi di machine learning per l’elaborazione dei dati che vengono poi visualizzati e consultati tramite un’applicazione su dispositivi smart (es. smartphone, tablet). Oltre ai dati raccolti direttamente dal cerotto, il paziente può fornire voci giornaliere sulla propria interazione con il cerotto e sulle condizioni fisiologiche generali. L’app sul dispositivo smart collega direttamente i pazienti con il medico specializzato.
Integrando diverse tecnologie, BRYLA è in grado di offrire un trattamento personalizzato per l’assistenza domiciliare, riducendo la necessità di strumenti ingombranti, nonché di ricoveri e personale qualificato. “Bryla sta dando ottimi risultati e puntiamo nei prossimi anni ad avere un prototipo per il mercato. È questa una delle chiavi vincenti per la ricerca”, ha spiegato Santoro.
Francesca Santoro tra le donne di maggiore ispirazione nel mondo della tecnologia
A settembre 2020 ha vinto il prestigioso finanziamento ERC Starting Grant erogato dal Consiglio Europeo per la Ricerca con cui svilupperà dispositivi tecnologici basati sull’interazione tra tessuti biologici e artificiali. Nel 2019 ha fondato il progetto di start up BRYLA ed è stata inserita tra le ‘100 donne che cambieranno il mondo’, tra le ‘Donne D dell’anno’ e tra le ‘Unstoppable Women’ da StartupItalia e nel 2021 tra le “Inspiring Fifty”, le cinquanta donne di maggiore ispirazione nel mondo della tecnologia. Una eccellenza campana che spicca nel panorama internazionale.
Nel 2018 è stata nominata dalla rivista MIT Technology Review tra i 35 innovatori under 35 anni più significativi d’Europa di quell’anno, ricevendo il premio “Innovators Under 35 Europe 2018” per la sezione Pioneers, prima ricercatrice italiana dal 1999. Alla base del prestigioso riconoscimento, il progetto di ricerca sul cerotto fotovoltaico 3D “chip for skin regeneration”.
Il 9 novembre arriva per lei un nuovo riconoscimento internazionale: il Falling Walls Science di Berlino per aver ideato una delle scoperte scientifiche dell’anno 2021 nel campo dell’ingegneria e della tecnologia. La Fondazione Falling Walls di Berlino ha annunciato il premio a Francesca Santoro nel settembre di quest’anno, dopo una selezione tra oltre 1.000 nomination provenienti da 115 paesi.
È stata anche menzionata sulla settimana enigmistica: “È stato davvero inaspettato – ha raccontato Santoro – mi ha fatto piacere che una cosa così piccola potesse entrare in un settimanale alla portata di tutti”.
Per Francesca la sua esperienza all’estero è stata fondamentale per acquisire esperienze e riportarle nella sua città. È quel che si potrebbe definire un “cervello rientrato” e per Francesca tornare a casa è stata una scelta vincente. “Avere un’istituzione come l’IIt che ci supporta in queste ricerche è fondamentale. Importante anche riuscire a trasferire queste tecnologie sul mercato per un’istituzione di ricerca che non solo porta avanti i progetti di ricerca ma punta a sviluppare quelle che possono essere delle tecnologie di impatto sociale”.
Oltre a tanto impegno e perseveranza per Francesca essere napoletana è una marcia in più: “Noi abbiamo intrinsecamente un aspetto di non arrenderci mai, di riuscire sempre a superare gli ostacoli con il sorriso sulle labbra, componente fondamentale per un ricercatore che aimè spesso deve fare i conti con l’insuccesso. Ma l’importante è riprovarci sempre”.
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