Biomolecole e circuiti elettrici: la sfida Proteotronica

Abstract

Negli ultimi vent'anni una fiorente produzione di ricerche in campo biologico e medico ha accelerato il processo di conoscenza di molti sistemi biologici, con notevoli ricadute quali, per esempio, una più precisa discriminazione degli stati sano/malato, una descrizione dettagliata di alcune patologie, della progressione della malattia e della risposta alle terapie. Le metodologie usate in tutti questi studi hanno anche cambiato e indirizzato nuovi paradigmi d'indagine. Un tempo, infatti, il confine tra la biologia molecolare e le discipline affini, come la genetica e la biochimica, era molto chiaro, mentre oggi non è più così ben definito; soprattutto è diventato palese che le sole conoscenze biologiche non sono in grado di fornire una descrizione esaustiva dei fenomeni studiati. Si è delineata chiaramente una rivoluzione nelle modalità attraverso cui viene condotta la ricerca biomedica: all'aumento di conoscenza non possono non contribuire importanti branche della Fisica e della Matematica, che riescono a integrare e a sintetizzare diversi scenari, facendo da propulsore allo sviluppo di molteplici applicazioni. Questo articolo presenta alcuni casi di sistemi biologici modellizzati secondo la Proteotronica, ossia come reti complesse attraverso le quali l'informazione che interessa ricavare è assimilabile a un segnale elettrico, e quindi opportunamente studiata con le leggi fisiche dell'elettronica.